房屋建筑结构设计及其要点

0 引言

结构设计是整个建筑设计中很重要的一个环节，需要结构设计人员有丰富的知识储备，灵活运用各种知识、不断创新的能力以及对工作认真负责的态度[1]。建筑结构设计应满足建筑设计的各种要求，做到安全、合理、经济、美观、适用、便于施工。建筑结构设计有很多要遵循的原则：首先，要顾全大局，在整个结构体系中各个构件起到的作用是不一样的，协调好各个构件的作用时以大局为重，不能因为一些细枝末节而影响到整体；其次，从建筑的安全性出发，设计时要采取多道防线的原则，不能把安全寄望于某一的构件上；另外，结构要有合适的刚度，刚度大，抵抗变形的能力就会相对较弱，而刚度太小，外力承受能力则大，但其形变就易超出使用范围，因此，要注意刚柔相济；最后，要注意打通关节，使结构体系能够很好地消减外力，处于静态平衡的状态，如果不能很好地打通关节，就会使得各个构件之间的这种平衡被打破，结构发生变化。

1 结构图的绘制

1.1平面图

绘制平面设计图示可以根据抗震设防烈度来决定是否采用软件建模，按照抗震的设计规范，在抗震防烈度为6°并符合相关抗震措施的前提下，可以不采用软件建模直接设计，但在直接设计的过程当中，要注意整体和局部受压的问题。而当抗震防烈度大于6°的时候，则必须运用结构软件建模。

1.2屋顶面结构图

屋顶的结构分为梁板式和折板式两种，可根据建筑板的跨度和建筑平面的规整度来选取。一般情况下，跨度较大、规整度较小的建筑宜采用梁板式[2]。此外，坡屋版面的设计图一般都采用剖面示意图和大样详图结合表示，这样施工人员才能更好、更方便的理解设计图。

1.3大样详图

绘制大样详图有两种基本的方法，可以在原来的建筑详图上直接绘制，也可以拿以前的详图上在对局部进行改进的基础上进行绘制。不管是采用哪种方法，都要遵守受力合理、施工方便的原则，并在尺寸上做到与建筑保持一致。

2建筑结构设计要点

2.1地基等基础方面

对于地基等基础方面的设计，首先要考虑的便是安全问题，再设计施工图之前，相关人员必须查看详细的地质勘测报告，并根据这些资料，对土壤、地质、地下水等多方面的因素进行综合的考察，并做出上部结构和基础类型完善的设计方案，不能仅依据耐力容许值作为安全标准[3]。对地基软弱的环境，必须进行换土垫层，为了加强低级的承受力，要采用砂垫层的方法，此外，还要计算垫层的宽度以及厚度，若未做好这些方面的设计，不仅会产生更大的经济损失，还会埋下极深的安全隐患。

2.2构造柱

在砖混结构中，构造柱不仅能够提高墙体抵抗剪力的能力，与圈梁的联结还能约束砌体，起到限制墙体裂缝开展、维持竖向承载力、提高整体结构的抗震性的作用，在设计中，要避免构造柱作为承重柱来使用，否则，就会使得构造柱受力提前，不仅会造成对砌体的约束作用降低，而且，一旦遇到地震，构造柱的位置则会形成集中应力而遭到破坏。其次，构造柱生根于地圈梁中，没有设置另外的基础，柱底基础抵抗压力的能力将不能满足需求，如果发生局部受压或者冲切作用，周围墙体将会出现裂缝。因此，承重柱和构造柱都应按照各自的要求来设计，避免混淆。另外，设计者往往会忽略对悬挑梁梁高的设计，如果梁高的选用过小，则会导致梁截面压应力过高，使悬挑梁变形，这样的情况会使梁上板显现裂缝，威胁到房屋的安全，还会使梁的延展性减小，影响梁的抗扭转能力而发生脆性破坏。

2.3承重柱的截面高度

在不容易发生地震的区域，如果单单凭借以往的经验，想当然的认为其处于安全的条件下，将受力分析简化而使承重柱的截面高度设计得过小，很容易出现安全问题[4]。因此，设计人员必须根据规定设计其高度。如果为了简化而将梁看成是铰支梁，就会忽略承重柱对梁的弯矩作用以及两者之间的刚结作用，降低了柱顶抵抗弯矩的能力，使得靠进承重柱梁底的区域出现水平裂缝，违反了抗震的规范，埋下极大的安全隐患。另外，要按照抗震规范中的要求对框架的横向和纵向进行合理的设计，对两个方向的作用力都予以计算，并使抗侧力构件去承担各方向的地震应力，做到合理的设计。

2.4楼板的设计

对于楼板的计算，首先，不能简单地将连续板的作用按单向板的作用来计算，这样会造成假定的计算与实际情况不符，从而导致某一方向配筋不足而使楼板出现裂缝。其次，对双向板的计算，不能忽略泊松比的影响，如果跨中弯矩未进行调整，得到的计算结果将会偏小。所以，双向板的跨中弯矩钢筋应采用纵横叠放的方法，并且应将短跨方向的钢筋放在下面，长跨方向的钢筋放在上面，计算时，两个方向的有效高度都要计算。此外，要避免发生漏算、少算载荷或者载荷折减不当等情况，使计算结果出现错误。

3 房屋建筑结构设计中几个常见的问题

3.1超长钢筋混凝土结构的使用

当前，超长钢筋混凝土结构在建筑中使用越来越普遍，但是钢筋混凝土结构的抗裂性比较差，且又因为功能和外型上的需要，采用钢筋混凝土结构的建筑很少设有伸缩缝，这就使得混凝土建筑物常常出现裂缝，产生裂缝不仅对建筑的防水性、抗冻性、钢筋的抗腐蚀性、结构的承载力有非常严重的影响，而且还会影响到建筑物的美观和使用寿命，目前常用的膨胀加强带和后浇带的方法，对补偿钢筋混凝土结构收缩有很好的效果。

3.2 PKPM系列软件应用时应注意的问题

首先，基于结构设计的安全性，在对钢筋混凝土进行结构计算时必需要进行周期折减，相关的规定中有具体的说明，计算时必须参照相关的数据。其次，选择合适的结构振型数，振型数大小的选取关系到结构的层数和结构的形式，当结构的层数比较多或者是结构层的刚度有很大的突变时，例如，楼层的顶部有小塔楼或者其他外型上的突变时，应当取大一些的振型数。另外，考虑到剪力墙的刚度都很大，因此也受到大部分的地震力，而框架相对就只承受了较少部分的地震力，如果框架根据此时的地震力设计，当剪力墙开裂便会有很大的安全隐患。因此，为了增加整个结构的安全性，框架至少要承担基底剪力的20%。

在结构设计中应当注意的问题很多，如板面设置温度应力筋，钢筋混凝土结构选型，砌体承重结构体系选型等等。总之，对建筑结构设计的相关知识要深刻的了解和掌握，并能很好的跟实际情况相结合。

4 结论

要使整个建筑工程又好又快的发展，建筑结构设计作为其中非常重要的一个环节，其作用也不可忽视，然而建筑结构设计却并非一项简单的工作，作为结构设计人员不仅要有丰富的知识储备，还要能灵活运用各种知识，并不断更新自身的知识储备，还要善于吸取工作当中的经验和教训，严格按照设计的要求和标准来进行并抱有严肃认真的工作态度。建筑结构设计的好坏不仅关系到工作单位的切身利益，还关系到人民生命财产的安全，因此，有关建筑结构设计的相关问题值得我们不断地探讨。

参考文献

[1]祝华纯，王有权.房屋建筑结构设计中常见问题分析[J].中国新技术新产品，2009(3)：45-46.

[2]王艳辉.浅谈房屋建筑结构设计中常见问题分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊)，2010(2)：121.