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房屋建筑结构设计需遵照的原则与方法探析

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随着我国经济的快速发展,建筑行业发展的步伐逐步加快。与此同时,人们的生活水平逐步提升,对居住的房屋建筑结构设计也提出了较高要求。本文主要阐述了房屋结构设计方面应该遵循的原则及设计方法,以此来提高房屋建筑的设计质量。

房屋建筑的结构设计是整个房屋建筑设计过程中最关键的一个环节,房屋建筑结构设计的目的是为了使房屋具备美观、适用、经济、安全等性能,能够便于施工活动的开展,能够满足居住人的需求。结构设计对房屋建筑结构设计人员的专业水平提出了较高要求,设计人员需要熟练掌握专业知识,具有创新思维与能力,要能够在设计过程中灵活运用所掌握的知识,还要有较高的工作责任心。在房屋建筑结构设计过程中,设计人员还要能够遵循相关的基本原则,灵活运用设计方法,这样才能够提高结构设计的质量。

房屋建筑结构设计的基本原则

在房屋建筑结构设计中需要遵循四项基本原则。首先,抓大放小的原则。即房屋结构设计需要顾全大局,在房屋结构体系中,每个组成部分所起的作用是不同的,因此在协调构件的时候要顾全大局,不能因为局部而给整体造成不良影响。其次,多道防线的原则。为了保障房屋建筑的安全性,需要设置多道防线,不能将房屋的安全单一地寄托在某个局部构件上。另外,刚柔相济的原则。房屋建筑的结构对刚度的要求较高。如果刚度过大,就会导致房屋抵抗变形的能力减弱;如果刚性过小,就会导致房屋发生变形,影响正常使用,因此需要做好刚度的控制。最后,打通关节的原则。只有这样才能够使房屋结构处于平衡状态,保障房屋建筑的结构完整性。

房屋建筑结构设计的基本方法

在绘制房屋建筑结构平面图时,需要根据建筑地的抗震设防烈度大小来决定是否建模。建筑物所处地的抗震设防烈度不大于七时,根据房屋建筑抗震设计规范,不用进行抗震验算的,可以不使用软件进行建模,直接进行设计。但是如果有充足的时间,建模还是有一定益处的。当建筑物所处地的抗震设防烈度为七以上时,必须要利用软件进行建模。

在绘制房顶结构图时,房屋建筑的结构有两种式样:梁板式与折板式。折板式适用于建筑平面规整,板跨度较小,屋面坡度及屋脊线转折简单的坡屋面。梁板式则与之相反。这两种式样的屋顶板都属于偏心受拉构件。在为板配筋的时候,要装一些板负筋,来有效地抵消拉力。板厚不小于一百二十厚。在绘制坡屋面板的平面图时,可以使用坡面示意图及加大详图的形式,这样能够使施工人员的工作便捷化。在确保房屋建筑详图无误的基础上,可以直接使用大样详图的方法进行绘制,也可以就局部进行修改绘制。在绘制大样详图的过程中,需要考虑房屋建筑结构的受力情况,要能够尽量使施工便捷化,同时还要能够保证房屋建筑的外形不变。

在设计房屋建筑的楼梯时,需要控制好楼梯楼板的间隔距离。设计楼梯梯梁的时候,要能够保证梯梁下的高度与建筑物相协调,还需要统一上下楼层的梯梁位置。在房屋建筑的局部可以使用折板式楼梯。需要注意的是,要断开折板楼梯内折角处的钢筋,用锚进行加固,以此来分散局部的压力。除此之外,还要能够做好楼梁下的清洁工作并根据建筑物的具体情况来设计楼板宽度。

在房屋建筑的基础工程中,要注意使用以下几种方法。在选择基础工程的混凝土时,要能够选择那些与建筑物结构耐久性能相符合的。在一般情况下,可以选择C25这一型号的混凝土。基础工程的配筋必须要达到最小配筋率的要求,在设置条基交接部位的钢筋时,需要参考相关的详图。条基交叉处的基底面积不可以循环使用,而且要注意调整好宽度。当房屋建筑的局部墙体内部荷载较大时,也要能够提高重视,对基础的宽度进行合理调整。对于基础图中的构造柱,要能够在图纸上进行明确的标示,以方便施工。

房屋建筑结构设计需要从结构计算与构造两个方面展开合理设计。在选择验算底框砌体结构方法时,需要注意下面几点。第一,底部剪刀法只适用于那些刚度均匀的多层结构,对于有薄弱层的混合结构,要能够考虑变形因素。第二,对于混合结构的底层框,不能简单地采用框架抗震墙的方法,而要能够使用双保险的方法,这样才能够使抗震墙抵消全部的剪力。在计算刚度的时候,框架不需要折减,而抗震墙需要折减到刚度的百分之二十至三十。其次,在楼板计算过程中,要正确使用计算方法。单向板的计算方法不能适用于连续板的计算。

最后,房屋建筑结构设计要能够从房屋抗震的要求出发。对于多层的住宅结构,要能够选择横墙或纵横墙承受应力的结构体系。在选择纵横墙结构体系的时候,要保证纵横墙的空间布置对称,要能够保证上下的连续性、内部的整齐性。房屋建筑的楼梯间不适宜设置在房屋建筑的尽头或者拐角处。另外,对于高层结构、钢筋砼较多的住宅,需要注意以下几点:第一,房屋的抗测力结构需要双向布置,这样才能够各自承担与其平面方向相平行的地震力。第二,除了控制抗震墙之间的长宽比及刚度外,要能够采取有效措施保证楼层的整体性与连接性。第三,房屋建筑的结构布置要能够尽量采用规则的结构,对于一些特殊的复杂结构,需要设置防震缝。

综上所述,房屋建筑结构设计工作具有系统性、全面性。房屋结构设计人员,需要具备扎实的知识基础,需要具有创新思维及认真负责的态度。要能够在结构设计工作过程中对常见的问题进行研究,提高自身的设计水平,提高房屋建筑的结构设计质量与水平,使房屋建筑的结构形式更加经济合理。

(作者单位:铜川市耀州区建筑工程招标投标管理办公室)