房屋建筑结构设计的几个要点分析

2014-04-06司慧军

山西建筑 2014年13期

司慧军

(山西省化工设计院，山西太原 030024)

0 引言

随着我国改革开放政策的深入，我国的经济取得了骄人的成绩，建筑业也开始突飞猛进，取得了巨大的成绩。在建筑行业中，建筑物的结构设计的作用非常重要。尤其是房屋建筑结构设计，它关系到公司直接的经济效益，还关系着广大住户的生命财产安全，因此，房屋结构设计必须要科学合理，保证人们的安全。

1 建筑结构设计的标准和原则

在对房屋建筑进行结构设计之前，设计人员必须要遵循一定的设计标准和设计原则，保证设计出来的房屋建筑稳定、安全和可靠。

1.1 建筑结构设计的标准

房屋建筑设计一般的标准为:房屋建筑结构设计过程中不能破坏原来的建筑设计，要根据设计的建筑来制定出合理、科学的结构，不能超出设计的能力之外。总的来说，判断房屋建筑结构设计是否符合设计的标准，主要从安全、经济、美观、实用以及施工方便这五个方面来进行评定。只要符合这五个评判标准，就说明这个房屋建筑结构的设计是成功的，如果不符合这些要求，这个设计就不能通过。可以说，这五个设计的标准是设计人员付诸种种努力最终想要实现的目标。

1.2 建筑结构设计的原则

对于房屋建筑结构的设计原则，总的来说，主要包括以下四个方面:设计要顾全大局，抓大放小;设计要设置多道防线，保证安全;设计要刚柔并济，保证稳定;设计要将结构中的各个关节打通。

1)设计要顾全大局，抓大放小。在房屋建筑结构的设计中，对于设计中非常重要的概念，如强剪弱弯、强柱弱梁等要牢记于心，要将全局观念深深的牢记于心，虽然在房屋建筑结构的设计中，各个构件在整个结构中担任的角色不同，但是它们是作为整体一部分出现的，缺少一个，都会酿成大祸。在房屋建筑结构设计中，一定要抓大局，对于那些细小的环节也不能放松。

2)设计要设置多道防线，保证安全。在对房屋建筑结构进行设计的过程中，要重点考虑结构的多道防线，考虑它们的安全系数，在房屋建筑中，由于多肢墙比单片墙的抵抗力大，因此在建筑设计中要充分考虑多肢墙的位置设置。在对房屋建筑结构设计过程中，要知道结构的安全体系就是靠多道防线来进行设计的，在突发灾难时，寄希望于某一单体结构是很危险的。

3)设计要刚柔并济，保证稳定。在设计结构过程中，要充分考虑结构的刚柔对比，因为如果结构的刚性太强，就会使得建筑的变形能力变小，当突然发生灾难时，瞬间强大的破坏力会让建筑损伤严重。如果在结构中适当的加入一些柔软的结构，就能弥补刚性结构的不足，做到稳定、安全。

4)设计要将结构中的各个关节打通。在房屋建筑结构的设计中，房屋建筑的关节无处不在。在房屋建筑结构的体系中，变化的统一是最终目标，虽然在结构的理想模型中是一体的，没有任何的关节出现，这样的浑然一体能够让外力迅速地分散、传递、消减。将建筑结构中的关节打通，就可以让建筑保持平衡，使其处于稳定的静态模式下，保证建筑的稳定和安全。

2 建筑结构设计要点分析

2.1 房屋的地基基础设计要点

对于房屋的地基与基础设计，必须以安全为设计过程中最重要的设计原则，必须根据地面定性调查数据，进行综合研究地质，土壤和地下水，以及其他因素的影响，全面提高基本类型和上部结构的设计，不要片面追求耐力容许值，让小的耐力容许值成为建筑行业广泛的标准。一般来说，施工前的设计过程中，设计部门应该看到比相关部门提供更多的详细的地质层住房建设的调查报告，并以此为设计的依据进行设计。

当然，还要特别注意建筑物的施工单位，要根据合理的基础设计数据为基础。此外，一个简单的经验法则，应避免处理软基换土垫层的设计方法，必须保证地基的换土垫层安全。例如，如果在处理仅开采的经验加强砂垫层承载能力，就可以保证地基基础的安全。

2.2 结构体系的选择

随着技术标准的发展，更多的高层建筑结构体系已经超出了原来的框架和剪力墙结构，从框架、剪力墙、支撑框架剪力墙、框架—核心筒、筒中筒、梁管和混合结构等开始广泛的应用。在无尽的创新解决方案的挑战下，建筑师、结构工程师必须要摒弃按约定办事，大胆创新，但是前提就是要保证安全，柱、梁、板等组成框架的结构，主要应用的是构造柱布置灵活，获得的空间大，但是缺点为抗侧力刚度小，因此一般适用于商场、车站、停车场等公共场所;在对框架的设计过程中，要注意避免大量使用单跨框架结构，以避免更多的短柱，还要考虑偏心影响梁、考虑地震对于楼梯的影响，剪力墙结构是使用内置建筑物做一些分离壁，其特征是由垂直分力隐藏在填充墙壁，剪力墙结构设计的双抗侧力体系，巨大的横向刚度，在水平荷载作用下整体表现为良好侧向变形小，这样的效果就可以建立一个高层建筑。剪断结构是典型的体系弯曲变形结构，在对剪力墙结构的设计中应控制高剪切的宽比不宜过小，以避免剪切破坏，刚度应该是在相似的两个方向上，同时剪力墙设计中应注意剪切孔布局要统一规则，紧凑排列成行。剪力墙的两种基本结构系统，主要由两个框架剪力墙结构、框架的融合衍生的筒—筒结构、框架—核心筒结构等组成，它们的结构侧向变形的性能被优化，增加了结构的刚性，从而提高结构的性能，可以抵御强度大些的地震灾害。随着越来越多创新的建筑风格，建筑布局和建设材料科学不断创新、不断发展，房屋建筑结构的结构体系也会越来越多。

2.3 房屋建筑楼板的设计要点

在房屋建筑设计中的楼板设计，不能简单的以单向板的作用来进行计算，要考虑到连续板的作用，如果按照单向板来计算，就会造成计算出的结果和实际的情况不符，导致设计的楼板在实际的使用过程中出现裂缝。接着就是对于楼板的双向板的计算问题，由于泊松比的影响，如果不对跨中弯矩进行精确的调整，就会导致计算结果出现误差。因此，在对双向板跨中弯矩钢筋的铺设的方案设计中，要尽量采用纵横叠放，将那些跨度短的钢筋放于最低端，长的放在上面，要将两个方向的有效长度考虑进去，这样才能避免出现漏算、少算荷载量等情况的发生，保证房屋建筑设计的科学、合理、安全。