建筑结构设计及相关问题探讨

摘 要：本文是作者近几年的工作经验总结的，主要的对建筑结构设计中的一些问题作出了简单的分析。

关键词：建筑；结构设计；常见问题

中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：

1结构设计的基本方法

1.1建筑结构基础设计方法

在建筑结构的设计过程中，我们一定要注意混凝土的选择，要符合图纸上的标注和相关的规定，这样建筑才能坚固耐用。还有建筑结构基础所配的钢筋一定是适合最小的配筋率。在条基交叉部分基底的面积上，为了保证建筑的安全性，所以不能够进行重复的使用，并且还要注意不断的对基础宽度进行调整。结合建筑地点的实际情况，仔细分析计算，不断的去完善基础图设计。

1.2房屋建筑结构设计的平面图

在绘制房屋结构平面布置图时，要考虑建筑的建设地点所处的地理位置，结合实际情况进行设计，按照相关的规定，使用正规的设计图纸和设计方法。先进行人工设计和计算，等到设计完成以后，再利用计算机进行辅助修理，借助输入建模进行模拟实验，找出设计的不足之处和缺陷，及时的进行改正。通过这样反复的设计和计算，才能确定建筑结构的平面图。

1.3屋顶结构图

当建筑是坡屋面时，结构的处理方式有梁板式及折板式两种。梁板式适用于建筑平面不规整，板跨度较大，屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面，折板式适用于相反的条件。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于120厚。此外，梁板折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法，通常使用剖面示意图加大样详图的表示方法，这样更便于施工人员正确理解图纸。正确绘图和设计的关键是设计人员真正的心知肚明，结构设计者必须要具备一定的空间概念，正确理解建筑图纸和意图。设计的图纸方能让施工人员明白。由于屋面的起坡会造成阁楼层的部分墙体超高，要结合门窗顶设置圈梁来降低墙的计算高度。

1.4大样详图

在建筑详图准确无误的基础上，大样详图的绘制可在建筑详图的基础上直接绘制，也可在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。这个阶段需要注意在保持建筑外形的前提下尽量使结构受力合理和施工方便。在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。

2房屋建筑结构设计中常见的问题分析

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砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用

在砖混结构中，构造柱不但能够提高墙体的抗剪能力，而且构造柱与圈梁联结在一起，形成对砌体的约束，这对于限制墙体裂缝的开展，维持竖向承载力，提高结构的抗震性能有着重要的作用。现阶段，房屋梁柱的使用都是为了分担来自建筑的重力，梁柱的滥用将引发众多的问题。构造柱作为承重柱使用后，使得构造柱提前受力，这不但会降低构造柱对彻底的拉结和约束作和，而且结构一旦遭遇地震作用时，在构造柱位置必然形成受力集中，首先破坏。这样构造柱不但起不到其应有的作用，反而成为房屋结构中的一个薄弱的部位。构造柱一般生根于地圈梁中，没有另设基础，构造柱兼作承重柱使用后，柱底基础的抗冲切、抗弯部及局部承压强度必然不能满足要求。柱底基础一旦发生冲切或局部承压出现裂缝。这篇文章详细的阐述了建筑大梁的设计原则。如果大梁的负荷可跨度都小时，柱子可以设计在建筑大梁之下，但此时必须按照不考虑构造柱作用来验算下墙体的局部承压和抗弯强度。经验算满足，方可在梁下布置构造柱。

2.3承重柱截面高度设计过小

这种情况多发生于六度抗震设防区。一些结构设计人员误认为六度设防就是不设防，为受力分析方便，他们故意把柱子的截面高度设计得过小，使梁柱的线刚度比加大（因一些结构设计手册中规定：当梁柱的线刚度比大于4时，计算简图中梁柱节点可简化为铰支）。把梁简化为铰支梁，梁柱按轴心受压计算。这种做法虽然易于进行结构受力分析，但却给房屋结构埋下了隐患。因为，这样做忽略了梁柱间的刚结作用，即忽略了柱对梁的约束弯矩，加之柱截面的配筋都较小，结构一旦受力后，柱顶抗弯刚度必然不足，从而柱子在梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝，形成塑性饺。此时房屋建设柱子已经能够发挥预期的作用。但是，这种设计使得房屋的稳定性不高，让居住者无法放下心来。此外，此种设计方案的抗震能力较弱，当遇到等级较高的地震，房屋的安全将无法得到保证。

2.4悬挑梁的截面高度选用过小

设计者往往只注意了对梁的强度和抗倾覆进行验算，而忽略了对梁挠度的验算。梁高选用过小，常引起梁截面的受压区应力过高，在正常使用状态下，梁截面受压区产生非线性徐变。梁挠度随时间的推移不断加大。挑梁的变形引起梁板出现裂缝，裂缝宽度随着挑梁变形的加大而加宽，影响了房屋的正常使用。据笔者观察，这种挑梁的变形发展到后期，梁支座截面上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。受支座附近剪弯作用的影响，竖向裂缝向下延伸发展为斜裂缝，此时梁已接近破坏，当为托墙挑梁时，梁过大的挠度引起梁上墙体在梁支座附近出现裂缝。裂缝在梁支座处沿斜向延伸，梁缝愈靠上愈宽。挑梁的截面过小对结构的抗震也很不利。悬挑结构对竖向地震的作用最为敏感。梁高小时，截面的相对受压区高度较大，梁的延性减小，在竖向地震作用下易发生脆性破坏，失去承载力。

2.5连续梁按单梁进行设计

这种情况多发生在阳台边梁的设计中。由于边梁上的荷重一般较小，没有引起设计者的重视，为作图受力分析方便，设计者把实际应为连续梁的梁按单跨简支梁进行设计，致使梁在支座处上部负筋配置量过少。这样必然引起梁在支座附近上部受拉区出现竖向裂缝，进而引起梁上部栏板出现竖向裂缝。如果该边梁长度较长时，问题将会变得更加严重。因为该梁一般直接暴露在室外，受环境温度影响较大。当环境温度变化时，梁的伸缩受到梁端柱或挑梁的约束，在梁内产生收缩应力，该收缩应力作用于原已产生的梁上裂缝处，引起梁的支座附近沿整个梁截面四周裂缝贯通，梁承载力降低，直接影响了使用安全。

3总 结

随着我国社会经济的迅速发展，人们的生活逐渐提高，对房屋建筑的要求也越来越高。房屋建筑结构设计不仅关系着房屋建筑的施工质量，同时还关系着业主今后的日常生活。由此就需要设计人员能够从实际出发，结合着房屋建筑的使用性能以及当地的经济发展状况，对房屋建筑进行科学、合理的设计，在确保施工质量的同时，还能为人们今后的生活提供方便。