探討房屋結構設計中的常見問題及解決措施

1、<p>　　探討房屋結構設計中的常見問題及解決措施</p><p>　　【摘 要】近年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，房屋建筑也得到了巨大的發(fā)展。房屋結構設計是房屋建筑工程建設的基礎，對建筑的質(zhì)量和使用壽命有重要的影響。本文簡要分析了房屋結構設計中的一些常見問題，并提出了相應的解決措施，以供探討。 </p><p>　　【關鍵詞】房屋建筑；結構設計；問題 </p><

2、p>　　一、房屋建筑結構設計的原則 </p><p>　　房屋結構設計應遵循以下原則： </p><p>　?。ㄒ唬┙Y構選型必須經(jīng)濟科學 </p><p>　　房屋建筑地面以上的結構形式對工程造價有很大影響。不同的建筑結構形式各有優(yōu)劣，應比較各種結構的布置方案、受力體系及經(jīng)濟性能，結合實際，因地制宜，綜合考慮以上因素，盡量采用適合本地區(qū)的經(jīng)濟合理的結構形式，建

3、設出低造價、高質(zhì)量、高標準的民用建筑。 </p><p>　?。ǘ┙Y構選型的原則 </p><p>　　混合結構的造價僅為鋼筋混凝土框架結構造價的60%-70%，其鋼筋混凝土用量少，適用于7層以下的建筑物。7層以上12層以下的建筑宜采用框架結構，在其合適的位置上設置幾道抗震剪力墻，可減小柱、梁的截面尺寸和配筋，從而達到節(jié)省材料的目的，且可以明顯提高建筑物的抗震能力。框一剪結構一般適用于1

4、2層以上20層以下的建筑物，為增強建筑物的整體剛度，可其適當?shù)奈恢蒙显O置剛性筒體，也可以起到節(jié)省材料的效果。 </p><p>　　二、地基基礎設計中的問題及解決措施 </p><p>　?。ㄒ唬痘x擇不合理 </p><p>　　對樁基施工的可行性、成樁質(zhì)量的可靠性及樁基施工對周圍環(huán)境的影響等方面考慮不夠充分，如一些高層建筑設計采用大直徑鉆孔灌注樁，樁尖需穿越6

5、～8m的卵石層進入中風化巖1倍樁徑。 </p><p>　　對于這一問題，我們按照房屋建筑項目的實際施工條件，樁尖穿越較厚的卵石層十分困難，成孔質(zhì)量也較難保證，根據(jù)附近相似地質(zhì)條件的工程經(jīng)驗，以卵石層為持力層（無軟弱下臥層），并在樁端進入卵石層一定深度后進行樁底注漿，同樣能達到提高單樁承載力、減小樁基沉降的目的。 </p><p>　?。ǘ﹩螛冻休d力計算有偏差 </p>&

6、lt;p>　　因成樁工藝不同，地基土對不同樁型的支承能力是不同的，即按規(guī)范經(jīng)驗公式計算單樁豎向承載力時，對于不同的樁型，各土層的極限側阻力和極限端阻力是不同的。有的工程地質(zhì)勘察報告僅提供了計算打入式預制樁的單樁承載力設計參數(shù)，而設計采用鉆孔灌注樁，并直接引用地質(zhì)報告中的設計參數(shù)，使計算的單樁承載力出現(xiàn)偏差。 </p><p>　　為了解決這一問題，我們應考慮到：樁基設計時不能直接按經(jīng)驗公式計算單樁承載力或直

7、接采用試樁提供的承載力數(shù)值，必須考慮上部未固結（或欠固結）土層在固結沉降過程中可能引起的樁側負摩阻力的影響。因而在驗算樁身承載力時，必須考慮施工工藝系數(shù)ψc?；驑渡韷呵挠绊?；對抗拔樁，不能僅計算樁身承載力，還必須進行樁身抗裂驗算。 </p><p>　　三、框架柱配筋問題 </p><p>　　房屋建筑結構設計中框架柱的配筋率一般都較低，而設計過程中電算結果所顯示的又時常是構造配筋，在實

8、際設計工作中參考意義不大。在地震作用下，地震框架柱均會受到一定的危害，其中又以角柱所受的扭轉(zhuǎn)剪力最大，此外，角柱所受的雙向彎矩作用較大，而橫梁在工作狀態(tài)中又多為雙向偏心受力狀態(tài)，能夠發(fā)揮的約束作用有限，就造成角柱受震害威脅較大。 </p><p>　　為了解決這一問題，我們在設計過程中應選擇最不利的情況進行框架計算，在具體設計過程中計算配筋時應注意以下幾個問題：1）由于角柱和邊柱會在地震作用下產(chǎn)生偏心受拉，因而在

9、實際設計中，柱內(nèi)縱筋的縱截面面積應較電算結果大25%左右；2）框架柱的配筋應相對于計算結果適當擴大一些，框架柱、角柱、邊柱和中柱一般相計算值分別放大1.2到1.6，1.4、1.3、1.2倍左右；3）為了提升框架柱的箍筋對混凝土的約束能力，應采取井字形或者菱形的箍筋形式；4）當柱的縱向鋼筋總配筋高于3%時一般采用直徑大于28mm，并焊接固定；5）由于房屋結構設計中，配筋率電算過程通常未將地基的沉降和溫度應力對配筋產(chǎn)生的影響考慮在內(nèi)，因而實

10、際設計時，應考慮到這些因素并適當放大框架柱配筋。 </p><p><b>　　四、樓板剛度不夠 </b></p><p>　　在一些建筑結構設計中由于在建筑基本的機構布置或者是結構觀念缺乏相關措施的時候，就需要進行樓板變形計算程序，雖然樓板變形計算程序從數(shù)學力學模型方面來講是成立的，而且在計算中的準確度也是很高的，但是在實際的應用中計算樓板變形程度還是有一定的困難，

11、這樣就造成在樓板變形計算中的計算結果缺乏準確性。 </p><p>　　在建筑結構設計中為了樓板變形計算結構與實際的受力情況相一致，在設計中要將樓層設計為剛性樓面。所以在樓面設計方案的階段就要避免采用一些樓層大開洞、外伸翼塊太長等樓面出現(xiàn)變形的平面。在剛性樓面的設計中要選擇合適的結構布置，同時要保證樓面結構中的配筋數(shù)量要合適。在樓面剛度設計的過程中需要注意，如果建筑本身的原因的影響，導致樓面的不符合剛性樓板的要求

12、，在設計的過程中可以通過提高聯(lián)系梁板或者是采用斜向配筋等方法使樓面平面滿足剛性樓板的假定，這樣才能保持樓板變形程序計算結果與建筑結構的真實受壓情況相一致。 </p><p>　　五、房屋結構設計中懸挑梁的梁高不足 </p><p>　　在建筑挑梁的設計中，往往設計者只重視對梁的傾覆和強度進行計算，但是對梁撓度的計算往往沒有足夠的重視，一般比較常見的是對梁高的選用過小，這樣就會引起梁截面受壓

13、區(qū)的應力較大，在使用中梁截面就會產(chǎn)生變化，梁撓度也會不斷加大，導致梁板中裂縫的出現(xiàn)，而且梁高過小也會使得梁的延性減小，在受到豎向的地震時就容易遭受破壞。 </p><p>　　在常規(guī)的建筑結構設計中可以按照相關手冊上的計算方法進行梁板的跨度計算，但是在一些特殊的結構設計中要根據(jù)實際的需要進行跨度計算，在扁梁結構中，如果梁高與板厚差不多的時候，應該將跨度計算長度取到梁中心，選取梁厚和梁中心的彎矩，取最大配筋值，這樣

14、的建筑結構設計中跨度計算結果才是比較準確的。 </p><p>　　六、房屋結構設計中應注意的其它問題 </p><p>　　隨著多層建筑的增加，現(xiàn)代房屋結構設計中，采用框架結構的項目越來越多，除了上文中所提到的常見設計問題外，框架結構設計中還應注意以下幾個問題： </p><p>　　首先，在框架結構設計過程中，高低跨之間不應采用主樓設牛腿、地層屋面和閣樓梯梁擱在

15、牛腿上的做法，也盡量避免用牛腿托梁的方式作為防震縫。這是由于在建筑物各個單元之間，尤其是高層和地層之間的受震害情況各有不同，如果采取以上設計方法很容易造成連接處拉斷、壓碎，嚴重威脅房屋建筑的穩(wěn)定性和安全性。因而，凡是房屋建筑設計中需要設縫，就應確?？p分的徹底，而不需要設縫的情況下，就應使其緊密連接，要絕對避免分的不徹底或連接不緊密的情況，否則很容易受震害破壞。 </p><p>　　其次，由于一些房屋建筑結構穩(wěn)定

16、性或動能上的需要，有時需要框架梁外挑， </p><p>　　且梁下需設置鋼筋混凝土柱，這種設計中需要對混凝土柱的內(nèi)力和配筋進行計算。而計算過程中許多設計人員對這種混凝土柱的了解不夠成分，將其作為構造柱進行設計和配筋計算，同時也為按合理的方式對懸臂梁的配筋進行計算，這樣一來極容易造成懸梁臂和混凝土柱的荷載力和承載力不足，嚴重威脅房屋建筑的結構安全。對此，在房屋框架架構整體計算中，應將這種混凝土柱視為受壓構件，將其

17、作為豎向構件進行整體分析，將柱與梁端交接部位視為框架梁、柱節(jié)點，并將懸梁臂兩端的協(xié)調(diào)變形納入設計考慮范圍內(nèi)。 </p><p><b>　　七、總結 </b></p><p>　　在建筑物設計過程中由于各方面因素的影響，導致在結構設計中設計人員出現(xiàn)各種失誤，因此設計工作者必須認真積累工作經(jīng)驗，經(jīng)常性地回顧以往設計工作中的不足，廣泛瀏覽和研究房屋結構設計案例，吸取其中的

18、經(jīng)驗和教訓，同時認真研究相應的構造標注和規(guī)范的要求，并嚴格執(zhí)行，才能從根本上消除設計質(zhì)量的隱患。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]傅鳳珍.房屋建筑結構設計中常見問題分析[J].黑龍江科技信息2008（24）：276 </p><p>　　[2]魏利金.建筑結構設計常遇問題及對策[M].北京：中國電力