浅析房屋结构设计中的问题及对策研究

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【摘要】随着我国社会经济的发展，人们生活水平逐步提高，对建筑功能的要求也不断丰富。新颖的造型、别出心裁的房屋结构层出不穷，致使工程设计日趋复杂。对建筑设计而言，房屋结构设计的质量，与人民生命财产的安全密切相关。就目前而言，房屋结构设计中还存在着一些容易被设计师忽视的问题，影响着房屋结构设计的质量。本文从房屋结构设计中的问题，并提出了解决的对策和措施。

【关键词】房屋结构 设计 问题 对策

随着我国社会经济的发展，人们生活水平逐步提高，对建筑功能的要求也不断丰富。新颖的造型、别出心裁的房屋结构层出不穷，致使工程设计日趋复杂。对建筑设计而言，房屋结构设计的质量，与人民生命财产的安全密切相关。就目前而言，房屋结构设计中还存在着一些容易被设计师忽视的问题，影响着房屋结构设计的质量。优化房屋结构设计，提高房屋结构设计的合理性，有利于节约工程项目的投资、提高项目的经济效益、缩短工程的施工时间、如何进行房屋结构设计是当前房屋结构设计关注的焦点。因此，研究房屋设计中存在的问题及其对策具有十分重要的现实意思。

一、房屋结构设计中的问题分析

1 当前房屋建筑结构设计中的常见问题

1.1 柱、梁及基础负荷

地基与基础设计要做到合理，安全适用，设计人员必须依据地质勘察资料，统一考察多方面因素进行基础类型和上部结构设计。民用建筑中柱、梁及基础的负荷未按规范乘以折减系数。设计人员设计多层民用建筑时，在计算梁、柱和基础的负荷时未按现行设计规范用荷载乘折减系数计算其荷载值，因此使荷载值更为准确。

1.2 桩间距过小

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。

1.3 承重砖基础采用多孔砖砌

根据多孔砖墙体结构构造，地面以下或室内防潮层以下的基础不得采用多孔砖砌筑。承重柱截面高度设计过小，一些结构设计者误认为六度设防就是不设防，也不考虑受力分析，他们故意把柱子的截面高度设计得过小，使梁柱的线钢度比加大。把梁简化为铰支梁，柱按轴心受压计算。

1.4 房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限制

现行的规范、规程给出了房屋的最大适用高度和高度比限值。某些高层建筑房屋高度超过最大适用高度，或高宽比超出规定限值，甚至个别建筑高度和高宽比均超出规定限值。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。

2、异形柱结构设计中存在的问题

近年来，在我国的住宅建设中，特别是高层或小高层住宅，有些采用了异形柱结构。目前在异形柱结构设计中存在的问题很多，也比较突出，主要表现爱异形柱结构房屋的高度超高、体型不规则、结构布置不合理、抗震构造措施不当等方面。应当说，目前国内对异形柱的受剪承载力、节点承载力和结构延性等会方面的试验研究还不多，对异形柱结构抗震性能的认识还不够充分。在这种情况下，设计异形柱结构时，对房屋高度、结构规则性及抗震措施等方面宜从严掌握。

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，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。楼板设计中常见如下几个问题。

2.1设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足，简单地将双向板作为单向板进行计算。使计算假定与实际受力状态不符，导致一个方向配筋过大，而另一个方向仅按构造配筋，造成配筋严重不足，致使板出现裂缝。

2.2 板承受线荷载时弯矩计算问题，在民用建筑中，常常在楼板上布置一些非承重隔墙故大楼板设计中常常将该部分的线荷载算成等效的均布荷载后，进行板的配筋计算。但有些设计人员错误地将隔墙的总荷载附以板的总面积。另外，板上隔墙顶部处理常采用立砖斜砌顶紧上部分的楼、屋面板，这样会给上部的板增加了一个中间支撑点，使其变为连续板，支撑点上部出现了负弯矩，而在板的设计中又没有考虑该部分的影响，致使板顶出现裂缝。

2.3 双向板有效高度取值偏大。双向板在两个方向均产生弯矩，由此双向板跨中正弯矩钢筋是纵横叠放，短跨方向的跨中钢筋应放在下面，长跨方向的跨中钢筋置于短跨钢筋的上面，计算时应用两个方向的各自的有效高度。

3、楼层平面刚度的问题

一些设计在缺乏基本的结构观念或结构布置缺乏必要措施时，采用楼板变形的计算程序。尽管程序的变成在数学力学模型上市成立的甚至是准确无误的，但在确定楼板变形程度上却很难做到准确。作为计算的大前提都无法“准确”，就不可能指望其结果会“正确”了。据此进行的结构设计肯定存在着结构不安全成分或者结构某些部位或构件安全储备过大等现象。为了使程序的计算结果基本上反映结构的真实受力状况而不至于出现根本性的误差，设计时应尽可能将楼层设计成刚性楼面。要做到这一点，首先应在建筑设计甚至方案阶段就避免采用楼面有变形的平面比如楼层大开洞，外伸翼块太长、块体之间呈“缩颈”连接、凹槽缺口太深等。其次要从结构布置和配筋构造上给予保证，对于其平面无法完全符合刚性楼板的假定，那么在结构设计时可以通过增设连系梁板、洞口边加设暗梁边梁、提高连系梁板或暗梁边梁的配筋量、采用斜向配筋或双层配筋形式等方法，尽量满足刚性楼板的基本假设，或者弥补由于不是绝对的钢性楼板假定而产生的计算“误差”。

二、解决房屋结构设计中问题的对策

为进一步提高房屋结构设计水平，针对上述房屋结构设计中出现的问题，解决房屋结构设计中问题的对策，可以从以下几个方面入手：

1、准确计算地基的荷载值

准确计算地基的荷载值是房屋结构设计的关键。在对房屋结构地基与基础方面的设计时，设计人员应依据实际地质勘测资料，全面考虑地基和基础设计的实际数据，准确计算地基的荷载值，在详细勘测后方可进行设计。与此同时，房屋结构设计采用换土垫层设计，精确计算垫层宽度和厚度，也有利于提高地基的荷载值，使软弱地基处理既安全，又经济。另外，设计人员设计多层民用建筑时，在计算梁、柱和基础的负荷时，应按现行设计规范采用荷载折减系数计算其荷载值，确保荷载值的准确。

2、承重大梁按承重柱设计

承重大梁按承重柱设计在房屋结构设计中也至关重要。关于承重大梁的设计，建议承重大梁下的柱子应按承重柱设计。若梁上荷载和跨度都比较小时，构造柱也可以布置梁下，但此时必须按考虑构造柱作用来验算墙体的局部承压和抗弯强度。经验算合格，方可在梁下布置构造柱。

3、合理设计承重柱截面高度

合理设计承重柱截面高度在房屋结构设计中的作用也不容忽视。合理设计承重截面高度，应重视六度设防在房屋结构设计中的重要性，依据现行抗震规范中“强柱弱柱”的设计原则，合理设计柱子的截面高度，确保梁柱间钢筋作用的发挥，即柱的约束弯矩。另外，增大柱截面的配筋，确保承重房屋结构一旦受力后，柱顶抗弯强度能满足要求，避免柱子和梁底出现水平裂缝。

4、重视对纵向框架的设计

以X轴水平方向，Y轴竖直方向，也就是我们常见的XY坐标系参考。一般情况下沿X轴方向的是纵梁，沿Y轴方向的是横梁。框架在纵横向均布置主梁，楼板的竖向荷载沿两个方向传递。重视对纵向框架的设计时优化房屋结构设计的有效途径。纵向框架承重方案时在纵向上布置框架主梁，在横向布置连系梁。楼面的竖向荷载主要沿纵向传递。横向连系梁尺寸较小，对大空间房屋，其净空较大，房间布置灵活。

5、控制梁截面受压力区应力

控制梁截面受压区应力也有利于提高房屋结构设计水平。在房屋结构设计中，控制梁截面受压力区应力有利于提高结构的抗震能力，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，从而失去承载力。因此，梁高设计不宜较小，而应根据结构的实际情况，控制梁截面受压区应力。

结束语

结构设计时一个系统、全面的工作。加深对当前房屋结构设计中常见问题的认识和研究，以不断提高自身的结构设计水平，使设计的作品比现阶段的其他建筑具有更高的水准、更合理和更经济的结构形式。这就需要我们设计工作者必须具备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，按规范相应的构造要求严格执行，才能从根本上消除设计质量的隐患。

参考文献：

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[2]张 扬.房屋结构设计中的相关问题及对策浅述[J].房地产导刊.2015（11）

[3]陈静静.房屋结构设计中的相关问题及对策探究[J].建材发展导向.2014（9）