本站原创摘 要：本文将重点研究并讨论房屋建筑的结构方面的重要问题,以深层次地了解结构设计对房屋建筑的重要性.
关 键 词：结构设计；房屋建筑；问题分析
一、房屋建筑结构设计的基本手段
在设计房屋建筑结构时,地基设计与标准是否相符既会对房屋建筑未来的投入使用产生决定性影响,还会给房屋建筑未来的施工情况起到关键性影响.因此,在设计地基的整个流程当中,设计者要前往施工现场实地考察工程的地基状况,以有利于在设计基础时真正地做到经济、科学、适用、合理.但是,它不仅会受到当地的地理环境的影响,还会遭受到多样不规则因素的影响.而对于繁杂的建筑工程结构,设计人员实施定量划分的难度系数高,与此同时却不能对工程每一部分的实际建筑范畴进行确定.在设计工程时,部分设计人员因对工程设计制度的认识不够充分,导致其在进行总体设计时不能设计好,也不能在工程建筑设计内全方位地反映出工程的抗震能力与工程使用性能,如此既会给工程施工质量造成影响,还会影响到工程未来的投入使用.
在设计整个房屋建筑结构的时候,设计者唯有真正了然于胸,才可制作出完善合理又科学的设计图,这就要求设计者在设计时务必要有着一定的空间概念,对于建筑图纸的设计意图及其所有环节有一个真正的了解.唯有如此,施工人员才能意识到设计图的详细内容,进而制定出正确的施工方案.举个例子,在设计工程结构时,设计人员往往会碰见屋面起坡的情况导致阁楼处墙体超高.为此,设计者应充分结合阁楼门窗的高度减少阁楼墙体的总高度,确保在不对建筑图纸造成影响的前提之下把具体意图绘制至建筑图纸之上,以保证施工人员可在尽可能短的时间内对设计人员的设计意图有个充分的了解,进而采用和其相对应的施工方案.除此之外,在整个房屋建筑结构设计的过程中,针对工程标高及外形尺寸,设计人员必须精确的对其进行测量、计算,以便从根本上确保其与建筑专业协调一致.在楼梯梯板挠度控制的过程中,设计人员应注意梯梁下的净空以及梯板宽度的实际要求,在楼梯设计的过程中尽量将其与上下楼的位置统一,使其在原有的基础上形成统一的整体,针对局部不合适使用的地方,可以适当的使用折板楼梯.在折板楼梯钢筋安装的过程中,需要设计人员从内折角处将其断开分别锚固,以此来防止局部的应力集中.在首段梯板设计的过程中,设计人员应注意到基础沉降的问题,在情况允许的前提下,可以设置相应的梯梁,在整个基础设计中,施工人员应按照施工图纸进行施工,除了使用混凝土进行标号外,还应使其在原有的基础上具备耐久性的特点.此外,设计人员在整个工程建筑设计的过程中,针对局部墙体中存在较大荷载时,也应在原有的基础上对其宽度进行及时的调整,在条件允许的状况下,设计人员可以在基础图中将构造柱的实际设计状况绘制在整体结构图中,确保构造柱的准确定位.
二、当前房屋建筑结构设计中应注意的问题
2.1地基结构设计中应注意的问题
地基是房屋建筑的最根本的环节,也是结构设计的基础部分.地质因素是地基结构设计首先要考虑的条件.水文条件、房屋建筑的承载力情况以及地区抗震烈度等因素都要被结构设计综合考量.在认真比对的基础上,设计出合理经济的基础形式.
基础宽度小于2.5m时,要最先考虑诸如灰土条形基础、四合土条形基础等刚性条形基础.在基础宽度大于2.5m时,要采用比较柔性的基础.对于没有地下室、承载多的多层内框架结构,设计十字交叉梁条形基础可以有效的减少地基的不均匀沉降.
后浇带设计对于保证地基不均匀沉降的对应调整具有现实作用,后浇带的设计范围应该有效的限定在800-1000mm.灌注后浇带所使用的材料要选择比原构件提高一级的微膨胀混凝土,并且要确保后浇带的梁板的牢固.
2.2承重墙结构设计中应注意的问题
在理论上,承重强越是多的房屋建筑,该建筑的安全质量就越好.但是,过多的承重墙应用不符合结构设计中美观大方的原则.结构设计者要在保证房屋建筑质量的安全性的基础上,尽可能的减少承重墙的设计,对于不可取代的承重墙,要提高其抗剪的强度,选用强度等级高的承重墙建筑材料,提升承重墙抗压、抗震能力.
2.3地梁设计问题
在框架结构中,地梁的设计是结构工程师经常遇到的.它的作用是,地梁与基础连接,地梁对基础起拉接作用,一定程度的调整基础不均匀沉降；当基础埋置较深时,地梁与框架柱连接,降底了框架柱计算高度,地梁对框架柱内力分析有一定的影响；地梁是支撑底层墙体的受力构件.地梁的受力状态与普通的框架梁的受力状态不同,普通的框架梁在荷载作用下,梁产生变形不受其他介质约束,梁上荷载传递给框架柱；而地梁在荷载作用下,梁变形受到土的约束,一部分荷载通过梁底土的反力和梁侧土摩擦阻力传递给地基；另一部分荷载传递给框架柱.由于土反力的复杂性,目前定量确定土反力和梁侧土摩擦阻力还有困难.在工程设计中,有两种处理方法,第一种是把地梁按一层框架梁计算,不计地基土的影响,把荷载全部传框架柱.这种处理方法使计算模型与实际情况不符.地梁与框架梁不同,地梁处没有风力、地震作用,也没有水平变形,按嵌固考虑.结构电算时,往往“底层层高”不高（即地梁与基础顶面距离）,形成“底层框架柱”为短柱或极短柱,使电算结果很不合理.第二种是把地梁不参与框架结构的整体计算,当作简支梁,地梁的剪力传递给框架柱,不计地梁弯距的影响.笔者认为,尽管二种方法都有缺陷,相比之下,第二种方法要相对合理些.
三、房屋建筑结构设计中的主要问题
当前房屋建筑结构设计中的常见问题主要有,桩间距过小,桩身钢筋笼长度不足,承重砖基础采用多孔砖砌筑,房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值.桩间距过小,不满足规范对桩的最小中心距的规定,特别是试桩、锚桩之间的间距,往往被设计人员忽视,这直接影响了试桩结果的正确性.桩身钢筋笼长度不足,对挤土灌注桩,桩身钢筋笼长度没有穿越软弱土层的层底深度,不能满足桩基规范.在结构设计过程中,对于房屋高度、高宽比和体型复杂程度超过现行规范、规程的高层建筑,应按超限高层建筑进行设计.同时,另一点不容忽视的问题是,房屋适用高度除与结构体系类型及抗震设防烈度有关外,还与场地类别与结构是否规则等因素有关.结构尽可能规则,结构的布置才能更趋于合理,这是结构设计中十分重要的环节,这里的“规则”包含了对建筑的平立面外形尺寸,抗侧力构件布置、质量分布,直至承载力分布等诸多因素的综合要求.
板是建筑工程中的主要承重构件,是它将楼面,屋面的荷载传给其周围的墙或梁上,有些工程师在设计中为计算方便或因对板的受力状态认识不足,简单地将双向板假定为单向板进行初步计算,使计算假定与实际受力状态不符,导致一个方向配筋过大,而另一方向仅按构造配筋,造成配筋严重不足,致使板出现裂缝.楼板的设计问题必将连带梁、墙、柱等构件安全.若对整个设计考虑不周,很容易出现设计质量问题,有的还可能存在严重的质量隐患.
不得不承 认的是,当前我国在设计异形柱结构的过程中依旧有大量较为突出的问题存在,其主要反映在异形柱结构房屋的结构安设不大合理、房屋高度超高、抗震构造手段不恰当以及体型不规则等上.可以讲,如今我国国内在异形柱的变点承载力、受剪承载力以及结构延性等方面所开展的试验研究并不大多,尚未对异形柱结构抗震性能形成一个充分的认识.在这样的大背景下,我们在对异形柱结构进行设计的过程中应当严格把握结构规则性、房屋高度以及抗震措施等.
四、结束语
总而言之,房屋建筑结构设计既关乎到业主未来的日常生活,还与房屋建筑的施工质量息息相关.正因为如此,设计人员要着眼于实际,并充分切合当地的经济发展情况与房屋建筑的使用性能,合理、科学地设计房屋建筑,在保证施工质量水准的同时便于人类未来的生活.