房屋结构设计中存在的问题与解决策略探讨

段 媛

(山西省化工设计院，山西 太原 030024)

房屋结构设计中存在的问题与解决策略探讨

段 媛

(山西省化工设计院，山西 太原 030024)

为了有效提高房屋结构的设计水平，实现房屋建筑质量的提升，对房屋建筑结构设计中存在的基础设计、承重柱截面设计、横挑梁荷载设计等问题进行了详细的分析，据此提出了相应的解决策略，以供设计人员借鉴。

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随着我国社会的不断发展与进步，人们的生活水平得以显著提升，使得人们对于物质需求越来越高。房屋建筑作为人们生活的最基本需求，人们对其功能的要求也越来越多。为此越来越多新颖的建筑结构随之出现。对于建筑设计本身而言，房屋建筑结构设计关系着人们的生命财产安全，然而从目前我国房屋建筑结构设计的大局上而言，已经发生了巨大的改变，然而却依旧存在着一些影响房屋建筑质量的因素存在。优化房屋建筑结构形式，实现房屋建筑质量的提升，同时也有效降低房屋建筑的成本，为此进行房屋建筑结构中存在的问题进行研究，具有非常重要的意义。本文重点在于分析当前房屋建筑结构所存在的问题，并提出相应的改进策略。

1 房屋结构设计中所存在的问题分析

随着社会的发展，我国房屋建筑业也有了巨大的进步，然而在房屋结构设计方面，依旧存在着很多亟待解决的问题，这些问题的存在严重影响着房屋建筑的质量。为此，本文针对当前房屋与建筑结构所存在的问题进行以下分析。

1.1 房屋结构基础所存在的问题

对于房屋建筑结构而言，基础承受着房屋建筑的所有荷载作用，然而对于房屋建筑基础的设计却是当前房屋结构设计中普遍存在的问题之一。在房屋结构设计过程中，很多的多层建筑为了节省开支，并未对其进行详细的地质勘测，进行基础设计过程中，往往只是借鉴周边建筑物的一些施工数据。然而通过一些大概的数据进行基础设计，显然存在着很多的不安全因素，这对后期房屋结构设计形成了很大的困扰。当前由于房屋建筑基础设计问题导致房屋建筑沉降过大的问题时常出现。造成这一问题的根本原因在于建筑结构的基础设计有所偏差。

1.2 构造柱与承重柱的区分

构造柱只是起着对墙体的一种拉结与约束作用，承重柱则起着承受墙体荷载以及抵抗建筑结构外来荷载的作用。然而很多房屋结构设计过程中，将房屋建筑的构造柱作为承重柱进行设计，如此一来势必会加大对构架柱的荷载作用，降低其对墙体的约束。并且一旦遭受较大的荷载(如风荷载、地震荷载等)作用时，往往会导致构造柱处产生应力集中的现象。此时构造柱会由于自身承载力不足，导致断裂，造成结构的崩塌。

1.3 承重柱的截面设计不合理

对于房屋建筑结构而言，承重柱往往承受着房屋建筑的全部荷载，其承受荷载能力主要体现于其截面面积。为了有效的节省成本，一些房屋建筑设计会将承重柱的截面面积设计为最小。由于承受柱的截面过小，会使得梁柱之间的线刚度比变大，将梁转化为铰支的连接方式进行考虑，柱依据轴心受压来分析，可以看出这种设计方式会导致房屋结构的后期施工中存在很大的安全隐患。

1.4 纵向框架设计的问题

当前多层的房屋建筑结构形式大都为框架结构，这种结构形式是通过梁与柱之间的铰接而形成一个具有承重体系的结构形式，房屋建筑的框架结构往往分为横向框架结构与竖向框架结构。然而当前房屋结构的设计过程中，往往会忽略对纵向框架的设计。如此就会导致框架结构的横向承载能力较为良好，而纵向的承载能力表现不足。这种不协调的比例是当前我国框架结构建筑存在的主要问题。

1.5 横挑梁的荷载设计过小

进行房屋建筑结构设计过程中，对于挑梁进行验算过程中，往往只注重其强度是否达标，然而这种强度合格会导致挑梁的荷载设计过小，主要是由于挑梁承受的是竖向荷载作用，为此进行其挠度的验算有着更重要的意义。对于房屋建筑结构而言，横条梁的挠度设计不足，会导致梁截面的受压区产生应力集中，导致梁体产生裂缝，影响房屋结构的质量。

2 房屋结构设计中的问题策略探讨

为了有效提升房屋结构设计的设计水平，实现房屋建筑质量的提升，针对上述房屋结构设计中所存在的问题，提出了以下的解决策略。具体的策略分析如下。

2.1 房屋建筑结构地基承载力的核算

实现房屋建筑结构地基承载力的核算，实现的根本在于地基的准确勘测。为此进行房屋结构的设计之前，应对相关地区的地质进行勘测，得出准确的勘查数据，基于对基础设计的事情情况，准确核算房屋建筑结构的荷载作用。

此外进行房屋基础的设计时，若需要使用换土垫层来进行设计时，应精确计算出所换土层的垫层厚度，方便对地基荷载值的准确计算。与此同时结构设计人员进行多层房屋建筑结构设计过程中，进行梁、柱以及基础的荷载计算时，应依据现有的规范设计进行荷载的折减系数的验算，以确保结构整体的安全性。

2.2 承重柱与梁的铰支

承重柱承载着房屋建筑结构的全部重量，为此对于承重柱的荷载验算过程中，应依据规范进行荷载系数的折减，以提升房屋建筑结构的整体安全性与稳定性。然而对于房屋建筑结构整体的稳定性而言，单独加大承重柱的承载能力依旧有很多不足，需要进一步加大承重柱与梁之间的铰支能力，如此可以有效实现梁的挠度能力提升，使得结构整体的刚性有所下降。

此外，若梁的跨度减小，其荷载的承受能力则相应增强，如此将一些构造柱设置于梁下，实现墙体的拉结与约束作用的提升。然而此时就需要对构造柱的承载能力以及抗弯矩作用进行验算，防止梁上部的荷载作用导致构造柱出现应力集中，应力屈服的状况。

2.3 合理设计承重柱的截面

合理的建筑设计中，承重柱有着非常重要的地位，是整个结构承载力的核心。进行荷载的验算时，依据规范进行折减，最终确定承重柱的荷载大小。依据荷载作用大小、混凝土强度等级等，设计合理的承重截面。

然而对于房屋建筑结构整体而言，并非承重柱的截面面积越大，其设计的安全性就越高。从承重柱自身而言，其截面面积越大，其承载能力越大。然而截面面积的提升，往往会导致结构整体的自重增加，这对于结构基础的设计提出了更高的要求，同时也会导致建筑的成本上升。因此选择合理的承重柱截面，既能够实现房屋建筑结构的稳定性安全，同时也能够实现建筑成本的最优化。

2.4 重视框架结构的纵向设计

所谓框架结构的纵向设计，指的是框架结构的横梁布置。房屋建筑的荷载，通常是传递给梁，通过梁体，传递给承重柱，最终传送到结构的基础部位。为此进行房屋建筑结构的纵向设计有着非常重要的意义。通常而言，房屋的纵向设计为保证房屋结构协调，实现房屋结构优化的最有效途径。通常横向梁体设计应尽可能选用小尺寸，如此对于一些大空间的房建，可以保证其房屋空间的充分利用。

2.5 挑梁荷载的合理设计

挑梁可以有效的实现对梁体受压区域应力的控制，实现整体结构的协调与稳定。为此济宁房屋结构设计时，所设计的挑梁结构应尽可能实现建筑结构梁体受压能力的提升。对于挑梁而言，其梁高小，则会导致其受压区域相对较小，承受荷载能力有所不足。然而由于自重较小导致梁的延性会有所上升。竖向荷载作用时，抗脆性破坏能力有所提升。为此如何选取挑梁结构，应依据实际情况，选择合理的受压区域。

3 结语

房屋建筑结构设计是一项系统且复杂的系统性工程，其荷载作用的计算、其承载能力的提升是结构设计的一个重点，其他的设计则围绕这一重点来进行，如梁、柱的合理布置，横纵向的结构的相互协调等等。为此进行房屋建筑结构设计的策略与优化研究时，应始终基于这一重心问题，不断展开探索，才能有效提升设计水平，促进房屋建筑结构设计的发展。

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Onexplorationforproblemsinhousestructuraldesignandtheirstrategies

DUANYuan

(ShanxiChemicalEngineeringInstitute,Taiyuan030024,China)

In order to promote the design of house structures effectively and realize the promotion of architectural quality, the paper analyzes some problems in the house architectural design, including the foundation design, load bearing section design, and horizontal cantilever beam loading design, and points out respective solutions and strategies, so as to provide some reference for designers.

house, structure, design, problem

1009-6825(2014)33-0028-02

2014-09-17

段 媛(1982- )，女，工程师

TU318

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