房屋结构设计常见问题

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摘要：随着社会和经济的发展，人们的生活水平也在不断的提高，对房屋的结构也提出了更高的要求。房屋建筑逐渐由原先的单层和多层建筑向高层建筑发展，房屋的结构形式也由原先简单的砖混和框架结构变的日趋复杂和多样。这样，对结构工程师的要求也就在不断的提高。因此，不断的发现和改进房屋结构设计中的问题可以使建筑更加安全、适用和经济，这便成为结构工程师面对的重要问题之一。

关键词：房屋建筑；结构设计；问题措施

中图分类号：TU318文献标识码： A

一、房屋结构设计的作用

对于房屋结构的设计，首先一点我们要知道，无论是一个民房还是一座高楼的最初的蓝图都是从一张画稿开始的，这张图稿不仅仅关乎的房子的好与坏，更关系到今后住户的生活质量。我们暂且不提自然灾害在当今的重要性，单纯从我们的住房质量上讲，我们就能不断的发现，有些房子是值得买的有些房子住着也不放心。当一个房子的地基设计的不牢固时那么就完全会影响整个房子的质量，只要有一点点的小地震就会致使房屋严重摇晃、有的甚至倒塌。房屋结构设计当然还包括房屋的各个环节的设计，有的设计师将楼梯设计的非常不合理就会导致人们上下楼梯的时候非常累。打个比方说同样是三层的楼，有的楼梯上的时候就不会太累，而有些就会累的人气喘吁吁。对于房屋设计中除了地基还有另一大方面，那就是房屋框架。近些年来我国的楼房都采用的是框架式盖房，然而框架与框架之间还是有本质区别的。面对楼房的越来越高层，就会使设计师们都过分的关注房屋框架的纵向设计而忽略了房屋框架的横向设计。再次提起房屋的防震功能，房屋框架的横向设计就可以增加房屋防震的功能。因此在面对地球情况不稳定的今天设计师们是否应对这方面对多加考虑呢？房屋的建设初期是都需要对施工地点进行勘探的，这样的勘探就是对房屋结构设计在设计师头脑中的一个空间的设计。这样的设计基本上就能够决定以后房屋设计出的成品的模样了，因此房屋结构设计师在对于施工地进行勘探的时候一定要进行周密的计划，不能将头脑中原有的想法强加于该地的设计中。然而当设计师在勘探的过程中发现这个地方是绝对不可以进行施工的时候一定要马上与房地产商协调并提出一些有建设性的问题，只有这样的工作才是对人们负责人的房屋结构设计工作者，也只有这样才能够将房屋结构真的设计成一个结实耐用的、对人们生命与财产负责认的楼房。注重外观新颖并不是错误的想法，然而太过分的注重外表而不注重实际也必然是一个失败的设计。从当前的社会情况来看，想要成为一个优秀的设计师并不是一个难事而这个社会也并不缺少一个专业的房屋结构设计师，然而为什么在如今的社会中我国房屋的安全还是不能够得到保证呢？首先从我国对房屋设计师的培训说起，我国房屋设计师应接受一个整体的具有系统的培训才能够上岗，如今我国应届设计学院毕业生非常的多，这也就导致一些公司为了节省一些雇佣费而雇佣一些没有任何设计经验的新手，然而并不是不让企业录用新人，而是企业应对全社会负责任，对于刚接手新案子的新人来讲他们首先应该度过一个严格培训的适应期，只有他们具备了丰富的社会经验后才能够采用上岗。

二、建筑结构设计中的常见问题及解决措施

(一)地基基础设计中的问题及解决措施

(1)桩基选择不合理

对桩基施工的可行性、成桩质量的可靠性及桩基施工对周围环境的影响等方面考虑不够充分，如一些高层建筑设计采用大直径钻孔灌注桩，桩尖需穿越6～8m的卵石层进入中风化岩1倍桩径。

对于这一问题，我们按照房屋建筑项目的实际施工条件，桩尖穿越较厚的卵石层十分困难，成孔质量也较难保证，根据附近相似地质条件的工程经验，以卵石层为持力层（无软弱下卧层），并在桩端进入卵石层一定深度后进行桩底注浆，同样能达到提高单桩承载力、减小桩基沉降的目的。

(2)单桩承载力计算有偏差

因成桩工艺不同，地基土对不同桩型的支承能力是不同的，即按规范经验公式计算单桩竖向承载力时，对于不同的桩型，各土层的极限侧阻力和极限端阻力是不同的。有的工程地质勘察报告仅提供了计算打入式预制桩的单桩承载力设计参数，而设计采用钻孔灌注桩，并直接引用地质报告中的设计参数，使计算的单桩承载力出现偏差。

为了解决这一问题，我们应考虑到：桩基设计时不能直接按经验公式计算单桩承载力或直接采用试桩提供的承载力数值，必须考虑上部未固结（或欠固结）土层在固结沉降过程中可能引起的桩侧负摩阻力的影响。因而在验算桩身承载力时，必须考虑施工工艺系数ψc。或桩身压曲的影响；对抗拔桩，不能仅计算桩身承载力，还必须进行桩身抗裂验算。

(三)框架柱配筋问题

房屋建筑结构设计中框架柱的配筋率一般都较低，而设计过程中电算结果所显示的又时常是构造配筋，在实际设计工作中参考意义不大。在地震作用下，地震框架柱均会受到一定的危害，其中又以角柱所受的扭转剪力最大，此外，角柱所受的双向弯矩作用较大，而横梁在工作状态中又多为双向偏心受力状态，能够发挥的约束作用有限，就造成角柱受震害威胁较大。

为了解决这一问题，我们在设计过程中应选择最不利的情况进行框架计算，在具体设计过程中计算配筋时应注意以下几个问题：1）由于角柱和边柱会在地震作用下产生偏心受拉，因而在实际设计中，柱内纵筋的纵截面面积应较电算结果大25%左右；2）框架柱的配筋应相对于计算结果适当扩大一些，框架柱、角柱、边柱和中柱一般相计算值分别放大1.2到1.6，1.4、1.3、1.2倍左右；3）为了提升框架柱的箍筋对混凝土的约束能力，应采取井字形或者菱形的箍筋形式；4）当柱的纵向钢筋总配筋高于3%时一般采用直径大于28mm，并焊接固定；5）由于房屋结构设计中，配筋率电算过程通常未将地基的沉降和温度应力对配筋产生的影响考虑在内，因而实际设计时，应考虑到这些因素并适当放大框架柱配筋。

(四)楼板刚度不够

在一些建筑结构设计中由于在建筑基本的机构布置或者是结构观念缺乏相关措施的时候，就需要进行楼板变形计算程序，虽然楼板变形计算程序从数学力学模型方面来讲是成立的，而且在计算中的准确度也是很高的，但是在实际的应用中计算楼板变形程度还是有一定的困难，这样就造成在楼板变形计算中的计算结果缺乏准确性。

在建筑结构设计中为了楼板变形计算结构与实际的受力情况相一致，在设计中要将楼层设计为刚性楼面。所以在楼面设计方案的阶段就要避免采用一些楼层大开洞、外伸翼块太长等楼面出现变形的平面。在刚性楼面的设计中要选择合适的结构布置，同时要保证楼面结构中的配筋数量要合适。在楼面刚度设计的过程中需要注意，如果建筑本身的原因的影响，导致楼面的不符合刚性楼板的要求，在设计的过程中可以通过提高联系梁板或者是采用斜向配筋等方法使楼面平面满足刚性楼板的假定，这样才能保持楼板变形程序计算结果与建筑结构的真实受压情况相一致。

(五)房屋结构设计中悬挑梁的梁高不足

在建筑挑梁的设计中，往往设计者只重视对梁的倾覆和强度进行计算，但是对梁挠度的计算往往没有足够的重视，一般比较常见的是对梁高的选用过小，这样就会引起梁截面受压区的应力较大，在使用中梁截面就会产生变化，梁挠度也会不断加大，导致梁板中裂缝的出现，而且梁高过小也会使得梁的延性减小，在受到竖向的地震时就容易遭受破坏。

在常规的建筑结构设计中可以按照相关手册上的计算方法进行梁板的跨度计算，但是在一些特殊的结构设计中要根据实际的需要进行跨度计算，在扁梁结构中，如果梁高与板厚差不多的时候，应该将跨度计算长度取到梁中心，选取梁厚和梁中心的弯矩，取最大配筋值，这样的建筑结构设计中跨度计算结果才是比较准确的。

(六)房屋结构设计中应注意的其它问题

随着多层建筑的增加，现代房屋结构设计中，采用框架结构的项目越来越多，除了上文中所提到的常见设计问题外，框架结构设计中还应注意以下几个问题：

首先，在框架结构设计过程中，高低跨之间不应采用主楼设牛腿、地层屋面和阁楼梯梁搁在牛腿上的做法，也尽量避免用牛腿托梁的方式作为防震缝。这是由于在建筑物各个单元之间，尤其是高层和地层之间的受震害情况各有不同，如果采取以上设计方法很容易造成连接处拉断、压碎，严重威胁房屋建筑的稳定性和安全性。因而，凡是房屋建筑设计中需要设缝，就应确保缝分的彻底，而不需要设缝的情况下，就应使其紧密连接，要绝对避免分的不彻底或连接不紧密的情况，否则很容易受震害破坏。

其次，由于一些房屋建筑结构稳定性或动能上的需要，有时需要框架梁外挑，

且梁下需设置钢筋混凝土柱，这种设计中需要对混凝土柱的内力和配筋进行计算。而计算过程中许多设计人员对这种混凝土柱的了解不够成分，将其作为构造柱进行设计和配筋计算，同时也为按合理的方式对悬臂梁的配筋进行计算，这样一来极容易造成悬梁臂和混凝土柱的荷载力和承载力不足，严重威胁房屋建筑的结构安全。对此，在房屋框架架构整体计算中，应将这种混凝土柱视为受压构件，将其作为竖向构件进行整体分析，将柱与梁端交接部位视为框架梁、柱节点，并将悬梁臂两端的协调变形纳入设计考虑范围内。

结语

建筑结构设计就是建筑结构设计人员对所要施工的建筑的表达,本文针对建筑结构设计中需要注意的问题进行探讨，希望对结构设计者在进行具体建筑设计中，能够具备扎实的理论知识,再加上灵活创新的思维和严肃、认真、负责的工作态度，保证设计工作高质量的完成，为房屋建筑质量提供保障。

参考文献

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