试分析房屋建筑结构设计的原则

试分析房屋建筑结构设计的原则

姚俊波

关键词：结构设计；方法；问题

引言

我国经济的飞速发展，城市面貌日新月异．一栋栋高楼大厦拔地而起。随之各类房屋建筑功能的不断丰富，新颖的造型，致使工程设计越来越复杂但目前的设计周期普遍偏短．也使房屋基础设计文件中普遍存在某些质量问题．应该引起我们的重视。基础设计的重要性表现在基础工程在建筑工程总造价中占有较大的比重．基础工程所耗费的钢材、水泥用量多。施工难度大。而当地质条件复杂时．其造价和工期所占的比重还会增加。设计人员在进行高层建筑基础选型设计时，一定要综合考虑各方面因素的影响，针对具体情况选择合理的基础形式，采用正确的设计方法，这样才能保证结构的安全与稳定，也会给建筑工程的质量、造价和工期带来效益。

一、建筑结构设计的基本方法

1.关于平面结构图的设计

在平面结构图的绘制进行中，首先要考虑的是在运用结构设计软件是否要进行建模。比如有一建筑基地位于抗震辐射地区的时候，我们就要以是否符合抗震措施的基本要求来规定抗震设计规范是否可以使用建模软件。但是有一些建筑物是不需要软件来建模的，可以直接进行设计，如砌体结构的建筑物，虽然此建筑物可以直接设计但还要考虑建筑物整体与局部受压的问题。但是，如果时间允许我们最好还是采用软件建模进行设计比较好。

2.关于屋顶结构图的设计方法

当把建筑建成是坡面的时候，结构设计图有两种方法——梁板式和折板式。梁板式的结构一般是用于建筑面不是很规整、板跨度比较小的坡屋面；而折板式则是与与梁板式相反的建筑结构设计当中。一般梁板式和折板式的板的厚度不能小于120毫米那是因为梁板式和折板式的结构是受拉构件的。

3.基础的设计方法

基础的设计方法就是应当注意结构耐久性的混凝土，其标号要与结构相符合。最小配筋率要与基础所配相符合。在条基交接处的钢筋布置应该与详图或标准图所匹配。

二、楼板设计问题

楼板是房屋建筑中沿水平方向分隔上下空间的结构构件。楼板不仅要具有能够承受并传递垂直荷载和水平荷载的能力，而且应具有足够的强度和刚度，确保使用安全正常外，还应具有一定程度的隔声、防火、防水等能力。如果在楼板设计时有任何问题的话，设计质量很容易产生问题，甚至导致更严重的质量隐患。通常情况下在进行楼板设计时有以下问题存在：

1.计算问题。在楼板设计时，由于设计人员为了方便计算或者设计人员知识水平有限，不能够真正认识板的受力状态，从而在计算时将双向板按照单向板的方法来进行，导致计算假定状态与实际受力状态不一致，进而使楼板的一个方向受过大的力，而另一方向所受力不足，楼板裂缝现象发生。

2.楼板承受线荷载时弯矩计算问题。在房屋建筑时，通常将一些非承重隔墙布置在楼板上，因此在楼板设计时，在计算楼板配筋之前，需要将楼板的线荷载算成等效的均布荷载。但是实际设计时，有些设计人员为了方便自己，将隔墙的总荷载附以该板块的总面积，这种做法是错误的，这样非承重隔墙分布宽度内配筋量就会表现出不足，而其他部分配筋又非常足，甚至过大，这样也会使隔墙处楼板裂缝现象产生。

3.双向板有效高度值过大。在钢筋上双向板放置状态是纵横叠放的，应在其下面放置短跨方向的跨中钢筋，在短跨钢筋的上面放置长跨方向的跨中钢筋，计算时应将两个方向的各自的有效高度都用上。一般情况下，与短向的有效高度相比，长向的有效高度较小，要小d（短向钢筋的直径）。在实际设计时，有些设计者为了省事，在配筋计算时取两上方向的有效高度一致来进行，那么很明显，长向有效高度较大，使得配筋降低，导致在结构构件质量方面存在问题，进而裂缝现象产生。

三、房屋建筑结构设计措施

1.房屋建筑按照规范、程序设计

作为设计工作者，我们应该以科学、严谨的态度对建设房屋进行科学的设计。一般情况，为了防止常识性的错误，房屋设计都有一定的规程和作业规范，我们只有严格把握这些规则，才不会犯工程大忌，发生因为设计原因而造成的工程质量损失与经济损失。对于设计人员来说，为了更好的避免发生设计问题，我们首先应该做的是认真学习领会规范、规程规定，并将这些规则，并在具体的作业中实施，在工程设计中杜绝随意性行为，保证设计的合符规范要求，提高房屋建筑的质量保障。

2.房屋结构设计的计算合理性

房屋建筑的设计检验过程，其实是对底框砌体结构的验算过程，在进行该类计算时，我们应该注意以下几点：

1）对底框砌体结构进行力分析计算时，需要考虑计算方法的适用范围，比如底部剪力法不适宜用于薄弱层的混合结构的力学计算，其主要应用在钢度较匀称的多层结构，如果将其应用到薄弱层混合结构，应考虑该结构的塑性影响。

2）对底层框架混合结构进行剪力分配计算，需要从框架抗震墙、框架按钢度两个方向进行力学计算。因为在计算工程中，大家容易考虑到前者，而忽略了框架按钢度特性。在计算过程中，我们应该由抗震墙来承担主要剪力计算，而使用框架按钢度比例来参于计算部分剪力。

3）对底层框架柱受力进行计算的时候，应该考虑地震作用情况下产生的倾覆力矩而引起的附加轴力。除此之外，在计算过程中应该避免不正确方法的使用，比如在楼板计算过程中，不应该使用单向板计算连续板剪力。

3.加强房屋工程资料整理

建筑工程的规模较其它项目而言都比较大，无论是建筑前期，还是后期，都会产生大量的资料，比如说建筑工程勘察资料等都是建筑设计的基本依据，像这些重要文件都需要专门的工作人员负责整理。除此之外还应该制定相应的借、阅制度。对于工程项目中的资料应该及时归档处理，妥善保存，以备查阅。在工程施工完成后，要按照工程档案管理相关规定，与施工档案一起，及时呈报、上交有关档案专业管理部门或机构，不能因为某些原因，擅自销毁工程文件。

四、结束语

总之，结构设计是个全面、系统的工作，从事所需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。设计人员要从一个个基本的构件算起，做到知其所以然，深刻理解规范和规程的含义，并密切配合其它专业来进行设计。提高民用建筑结构设计水平，确保建筑设计质量不断提升，努力做到民用建筑的结构设计工作更安全、更合理。

参考文献

[1]纪荣洋，王文可.潘可明《建筑结构设计经验探讨》[J].低温建筑技术.2011（5）.

[2]于桂萍《关于多层建筑结构设计中的主要问题分析》[J].中国高新技术企业.2012（22）.