房屋建筑結構設計中常見問題及對策探究

摘要：房屋建筑結構設計工作非常重要，結構設計人員需要扎實的理論知識和嚴肅認真負責的工作態度。在設計中通過科學的技巧將設計的合理性、安全性有效地統合在一起，滿足各方面的需要。本文對房屋建筑結構設計中所存在的問題及對策進行了分析和探討。

關鍵詞：房屋;建筑;結構;設計;問題

在房屋建筑結構設計中要了解房屋建筑結構的特點，注意設計中的要點，重點對房屋建筑結構的扭轉和受力性能進行關注，在堅持安全、質量和經濟的原則下，提升房屋建筑結構設計的水平。房屋建筑結構設計最主要的目的在于實現房屋建筑本身的安全性以及功能性，當然對于建筑物的耐久性要求也是一項非常重要的指標。

1 房屋建筑結構設計中所存在的問題

1.1 房屋建筑結構基礎存在的問題

對于房屋建筑結構而言，基礎承受著房屋建筑的所有荷載作用，基礎設計等級分甲級 乙級 丙級，根據地基基礎設計等級及長期荷載作用下地基變形對上部結構的影響程度，基礎設計應符合承載力計算和地基變形設計，并不應大于地基變形允許值。地基變形計算主要是基礎沉降計算，當前由于基礎設計未進行沉降驗算導致房屋建筑沉降過大的問題時常出現。穩定性驗算問題，建筑在斜坡上或邊坡附近的建筑物未驗算其穩定性;建筑地下室存在抗浮問題時未進行抗浮驗算，還有持力層下存在軟弱下臥層而未進行軟弱下臥層驗算。

1.2房屋建筑結構的裂縫問題

在鋼筋混凝土的建設和使用過程中，出現裂縫是一種非常普遍的現象，這不僅對建筑的外觀產生較大影響，同時對建筑物的使用功能和耐久性產生影響，嚴重的對建筑物的安全性構成威脅。裂縫產生的原因分很多種，有材料、施工、設計、外界等因素;有塑性收縮裂縫，混凝土干縮引起的裂縫，溫度變化引起的裂縫，基礎不均勻沉降引起的裂縫，荷載作用引起的裂縫。常見的危害有影響鋼筋混凝土結構的承載能力和正常使用，耐久性，降低結構剛度影響建筑物的整體性，引起鋼筋銹蝕，使保護層崩落，影響建筑物美觀。

1.3 承重柱的截面設計不合理

對于房屋建筑結構而言，承重柱往往承受著房屋建筑的全部荷載，其承受荷載能力主要體現于其截面面積。為了節省成本，一些房屋會將承重柱的截面設計為最小。由于承重柱的截面過小，有可能使柱子先于梁破壞，將危及整個結構安全，可能使整體倒塌，框架的塑型屈服較多，較早的發生在梁端底層柱根的塑性鉸晚形成，應采取強柱弱梁的原則，梁柱構件在彎曲破壞之前，應避免各種脆性破壞（如剪切破壞，剪壓破壞，粘性錨固失效）等。

1.4 結構布置不合理，不規則

結構盡可能規則，結構布置才更合理，這是結構設計中十分重要的環節，這里的“規則”包含了對建筑的平立面外形尺寸，抗側力構件布置，質量分布，承載力分布等諸多因素的綜合要求。常見的有平面凹凸不規則，平面扭轉不規則，樓層錯層問題，樓板開洞過大，超長結構等，高層建筑不宜采用兩種以上復雜結構。在工程設計中盡量避免采用不規則結構，不應采用嚴重不規則結構。在設計不規則結構時用結構實際受力狀態力學模型計算分析，并采取有效抗震加強措施。

1.5 橫挑梁的荷載設計過小

進行房屋建筑結構設計過程中，對于挑梁進行驗算過程中，往往只注重其強度是否達標，然而這種強度合格會導致挑梁的荷載設計過小，主要是由于挑梁承受的是豎向荷載作用，為此進行其撓度驗算有著更重要的意義。對于房屋建筑結構而言，橫挑梁的撓度設計不足，會導致梁截面的受壓區產生應力集中，變形過大導致梁體產生裂縫，影響房屋建筑結構的質量。

2 房屋建筑結構設計中的問題策略探討

為了有效提升房屋建筑結構設計的設計水平，實現房屋建筑質量的提升，針對上述房屋建筑結構設計中所存在的問題，提出了以下的解決策略。具體的策略分析如下。

2.1 房屋建筑結構地基的處理

基礎設計時，應準確核算房屋建筑結構的荷載作用。基礎變形計算時，傳至基礎底面的荷載效應按正常使用荷載效應的準永久值組合，不應計入風荷載和地震作用。主樓基礎與群房基礎應進行沉降差計算，建筑在斜坡上或邊坡附近的建筑物應驗算其穩定性，建筑地下室存在抗浮問題時進行抗浮驗算，持力層下存在軟弱下臥層時進行軟弱下臥層驗算，此外進行基礎的設計時，若需要使用換土墊層時，應精確計算出所換土層的墊層厚度，方便對地基荷載值的準確計算。與此同時結構設計人員進行梁、柱以及基礎的荷載計算時，應依據現有的規范設計進行荷載的折減系數的驗算，以確保結構整體的安全性。

2.2 有效控制結構裂縫

鋼筋混凝土結構裂縫的預防措施包括材料方面材料的選用、配料、配筋，施工方面的混凝土的澆筑和模板工程，設計方面建筑的平面造型在滿足使用要求的前提下力求簡單，平面復雜的建筑容易產生扭曲等附加應力而造成墻體及樓板開裂;控制建筑的長高比，長高比越小整體剛度越大調整不均勻沉降的能力越強;正確設置變形縫，位置和寬度要適當，構造要合理;構件配筋要合理間距要適當;合理的調整各部分承重結構的受力情況，使荷載分布均勻，盡量防止受力過于集中;積極采用補償收縮混凝土技術。

2.3 合理設計承重柱的截面

建筑設計中，承重柱有著非常重要的地位，是整個結構承載力的核心。進行荷載的驗算時，依據規范進行折減，最終確定承重柱的荷載大小。依據荷載作用大小、混凝土強度等級等，設計合理的承重柱截面。然而對于房屋建筑結構整體而言，并非承重柱的截面面積越大，其設計的安全性就越高。從承重柱自身而言，其截面面積越大，其承載能力越大。因此應滿足強柱弱梁，使梁的破壞先于柱子破壞，正確計算梁端彎矩，把梁端彎矩降下來，加大柱截面，減少軸壓比，保證構件有足夠的延性。因此選擇合理的承重柱截面，既能夠實現房屋建筑結構的穩定性安全，同時也能夠實現建筑成本的最優化。

2.4 不規則的處理

對樓板有較大洞口處，宜控制開洞率不超過30%，周圍板厚適當增厚，并雙層雙向配筋，配筋率不小于0.25%;樓板錯層處控制其高差不大于梁高;對超長結構，為減少溫度變化對結構的不利影響，合理設置伸縮縫是必要的。對不便設伸縮縫的超長結構除設施工后澆帶外，還應采取其它構造加強措施。如加強頂層屋面的保溫隔熱措施，對溫度變化較大的部位適當配置直徑較小，間距較密的溫度鋼筋，或采用預應力混凝土等。

2.5 挑梁荷載的合理設計

挑梁可以有效的實現對梁體受壓區域應力的控制，實現整體結構的協調與穩定。為此結構設計時挑梁結構應盡可能實現建筑結構梁體受壓能力的提升。對于挑梁而言，其梁高小，則會導致其受壓區域相對較小，承受荷載能力有所不足。然而由于自重較小導致梁的延性會有所上升。豎向荷載作用時，抗脆性破壞能力有所提升。為此如何選取挑梁結構，應依據實際情況，選擇合理的受壓區域。

2.6抗震設計

外部因素作用中，地震作用較為特殊，因為地震荷載作用的時間、地點以及強度都無法準確預測，地震活動沒有任何規律性。一旦發生能量等級高的地震作用時，建筑物的破壞可能是毀滅性的。因此房屋建筑結構設計中應對于地震荷載作用進行充分考慮，盡可能減小地震作用對于房屋建筑的損毀程度。目前對于建筑的結構抗震設計，有一些比較有效的設計方案。通常情況下，結構對稱的建筑其荷載處于均勻狀態，建筑物的延性較大，結構的危險截面較少，因此對于抗震性能也有明顯的效果。結構設計應始終要牢記“強柱弱梁、強剪弱彎、強壓弱拉”原則。加強薄弱部位，注意鋼筋的錨固長度和構件的延性等因素的影響。

3 結語

房屋建筑結構設計是一項系統且復雜的系統性工程，其荷載作用的計算、其承載能力的提升是結構設計的一個重點，其他的設計則圍繞這一重點來進行，如梁、柱的合理布置，橫縱向的結構的相互協調等等。為此進行房屋建筑結構設計的策略與優化研究時，應始終基于這一重心問題，不斷展開探索，才能有效提升設計水平，促進房屋建筑結構設計的發展。

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