土木工程建設中房屋建筑結構設計常見問題探討

文/顧文斌 上海教育建設管理咨詢有限公司 上海 200051

近幾年，隨著社會的發展和時代的進步，人們對物質生活和審美水平都提出了更高的要求。房屋建筑結構不在滿足于單層簡單的設計，逐漸向多層復雜化發展，其造型設計更加別具一格。但是在房屋建筑結構實現轉型的過程中也帶來了許多問題，由于房屋建筑結構日趨復雜，為設計增加了較高的難度，如果不采取相應的措施加以解決，為造成嚴重的房屋安全問題。本文就土木工程建設中房屋建筑結構設計的問題和解決措施進行分析。

1、房屋建筑結構設計概述

房屋建筑結構設計其主要是設計人員考慮到整個房屋建筑的情況，進而對整個房屋的排水設計、通風設計、電氣設計等各方面進行綜合的考慮和設計。而在實際的結構設計過程中，往往還需要遵循設計的經濟性、安全性以及美觀性的原則，盡可能在確保房屋建筑設計安全的基礎上提高其結構的舒適度和控制好結構的成本。一般來說房屋建筑設計的操作步驟是先進行方案設計，緊接著則是進行公衡分析，最后則是依據分析結果確定施工圖紙來指導后期工作。

2、土木工程建設中房屋建筑結構設計常見問題

2.1 圖紙設計問題

房屋建筑施工過程中很容易受到工期限制及其他因素的影響，因此很多的施工企業為了能夠盡快的完成建筑施工，對于圖紙設計的一些具體要求沒有一定的重視，并且設計人員在沒有對實際施工環境進行勘察，以及沒有準確的施工資料時就進行房屋建筑圖紙的設計，設計過程中很多的設計人員沿用一些類似建筑工程中的結構設計圖紙，只將一些設計數據進行更改，造成了設計與實際施工情況出現嚴重不符現象，最終影響了房屋建筑結構設計圖紙的科學性，并且直接對后續的房屋建筑工程施工帶來一定的影響。

2.2 建筑安全消防問題

現今隨著人們生活水平的提高，人們對居住環境的要求也在不斷的提高。而多功能的房屋建筑其也直接的導致房屋的內部結構必然相對以前更為復雜，從而間接的影響了其在使用過程中的安全程度。尤其是在消防這一方面，目前房屋建筑結構相對較為復雜，再加上現今的裝飾品相對較多，進而導致消防安全存在較大的隱患。

2.3 房屋建筑地基設計問題

作為承載房屋建筑所有荷載作用的關鍵支撐部分，地基是保障房屋建筑安全性的決定性因素。但是在實際建造過程中，常常由于建設成本不足或者前期地質勘測不全面等問題影響后期房屋施工建筑的質量。目前許多房屋施工之前缺乏對地形環境的有效考察，沒有準確的地質勘測數據作為施工參考，設計人員很難準確計算出的房屋地基承載力。在房屋建設完成投入使用后，非常容易造成房屋沉降等安全事故，威脅到人們財產和生命的安全。

2.4 結構體系問題

隨著土木工程建設行業的不斷發展，其中房屋建筑結構設計體系也變得非常繁多，如筒體結構體系、剪力墻結構體系、鋼筋混凝土框架結構體系等。但是很多情況下應用的這些結構體系與房屋建筑結構設計要求不符，嚴重的影響了房屋建筑結構的安全性。比如在房屋建筑結構設計中，平面缺乏較高的平整度并且板子擁有較大的跨度，則比較適合使用梁板式的房屋結構。一些房屋建筑結構設計過程中，很多的設計者沒有重視橫向和縱向的框架結構，只是將建筑結構進行美觀設計，對于一些結構來說難以承受縱向的地震作用力，從而直接對建成后的房屋建筑結構整體抗震性能產生影響。圖1展示的就是因結構設計不合理而導致房屋空間間隔不科學。

圖1 房屋建筑結構設計不合理

3、房屋建筑結構設計的相關注意事項

3.1 建筑選址應注意事項

在房屋建筑結構設計過程中，首要需要注意的問題則是建筑的選址問題。建筑選址其必須避開一些危險區域，例如非巖質的陡坡、高度差較大的山丘和河岸等區域，盡量選擇在較平緩的區域進行，并且要相應的考慮到應急避難的場所。

3.2 了解具體力學要求

在房屋建筑結構設計當中還需要對結構的力學效應變化進行充分了解，包括承重柱截面高度、軸壓比等等。此外，針對大樓板設計，則需要先完成均勻荷載的換算之后再計算樓板配筋。

3.3 審美與使用相結合

在進行房屋建筑結構設計時，需要設計者不但重視房屋的審美性，還需要使其具有一定的使用性。從而使設計出的房屋建筑結構具備較高的抗風、抗震性能，并且還能夠很好的適應人們對房屋建筑結構的各種要求。另外，出于建筑結構美觀性的考量，在進行房屋建筑結構設計時，還需要將其設計方案充分的與周圍環境進行有機融合，盡可能的使房屋建筑具有一定的創新性，保證房屋建筑在施工中的節能環保，以此帶動房屋建筑結構設計的綠色可持續發展。

4、建筑結構設計中的優化策略

4.1 注重平面設計方案的設計

平面設計方案其對整個房屋結構設計方案來說，會對建筑的施工成本、使用的舒適度等都造成較大的影響，因此在設計的過程中更要充分的重視。對平面設計方案的優化，需要充分的考慮到整個建筑的實際情況，結合建筑物的樓層高度、房屋功能等以后，再著手對平面布局的優化。

4.2 準確計算房屋建筑結構地基承載力

房屋建筑結構的地基設計中，要想保證房屋的安全可靠，設計人員必須準確計算出地基承載力。在施工之前，業主要對地質勘測單位提出嚴格要求，使其按照規范進行勘測以得到準確的勘測數據。隨后，設計人員在獲得地勘數據后要嚴格采用合理的計算方法計算出地基承載力。其中利用到換土墊層設計時，設計人員要將換土層厚度考慮到計算范圍中，保證地基承載力計算結果的準確。最終，設計人員在計算地基承載力時還要同時計算出梁、柱等基礎合閘，然后使用正確的方式進行荷載折減系數的驗算，為房屋建筑結構的安全提供可靠的保障。

4.3 結構形式的合理選擇

進行房屋建筑結構的選型時，必須要結合建筑的用途、功能、安全性、穩定性等眾多因素進行充分考慮。而一般對于高層建筑來說，主要采用的結構形式包括框架結構、框剪結構、剪力墻結構等。其中對于不同的結構形式，在設計優化上有著不同的優化方案，如剪力墻結構，我們可以針對連梁設計進行優化，通過增大連梁的界面剛度，有效提高整個結構的抗震性能，而由于連梁的剛度增加，導致分配到的彎矩就會增大，這時構件的配筋量也會隨之增加，顯然這樣會造成一定的材料浪費。而結構設計大范圍的采用剪力墻結構，那么雖然結構的抗側剛度會增加，但是對應的結構位移也會相對減少，地震作用也會隨著抗側剛度的增加而增加。

4.4 注重整體結構設計的優化

房屋建筑結構設計中其中很重要的則是排水系統和電氣系統的優化。一般來說排水系統都設置在地下室，并且會在其他空間上來安裝各種管道。然而在管道的設計過程中，往往容易出現貫穿梁或者柱的情況，這也是設計人員需要充分注意的。為了盡量的避免這種設計的出現，設計人員則必須對排水管道穿過的承重墻的墻體進行加固。另外在電氣管線的安裝方面，設計人員必須留意好梁體相關的安裝孔洞，使其與整個墻體的寬度保持一致，這樣才能使其在后期的安裝過程中更為順暢。

結語：

總而言之，隨著我國建筑行業的不斷發展，在房屋結構設計中通過對建筑結構設計方案進行優化，是保證施工質量的一種重要手段，并且是保證設計的科學性與合理性的重要方法。因此，為了保證建筑企業在合理進行工程造價的同時，還需要保證房屋建筑的施工質量，就需要對房屋結構設計進行不斷的優化，從而不但滿足了人們對房屋使用功能的要求，還能夠提高建筑的整體水平與質量。使建筑企業獲得應得的經濟效益。