探析房屋建筑结构设计的原则和方法

赵嵩 孙九鹏

【摘要】房屋建筑结构设计必须要能满足人们的各项需求方能实现其最终价值，这就要求在对房屋建筑结构进行设计时，要依照以人为本的原则进行方案设计。提高房屋建筑结构设计的途径和方法，才能继续促进我国房屋建筑行业的快速发展

【关键词】房屋建筑；结构设计；原则；方法

房屋建筑结构设计在建筑工程建设中是一项非常重要的工作内容，是关系着房屋建筑施工质量的关键因素，对于建筑物的使用性能和使用寿命的影响都有着不可忽视的重要作用。在对房屋建筑结构进行设计时，一定要以结构设计的基本原则为指导，采用科学合理的方法进行设计，在此过程中，要求设计人员一定要具备扎实全面的房屋建筑专业知识，严谨负责的工作态度以及灵活创新的头脑，保证房屋建筑结构的合理性、科学性、可行性与经济性。

一、房屋建筑结构设计的内容

房屋建筑结构设计包含多方面的设计内容，如建筑设计、结构设计、暖通设计、电气设计，以及给排水设计等。当然虽然有如此多的设计内容，但我们在设计每一项内容时都是要遵循最基本的可靠性、安全性、實用性、经济性以及美观性等设计原则的。要想充分的保证房屋建筑结构的可靠性以及安全性，设计时就要满足以下的要求：首先就是抗震设计，在进行房屋建筑结构设计的工作时，应充分的考虑到房屋建筑自身所处位置的高度、烈度以及具体结构类型的差异，选择最适合的抗震等级；其次就是要重视相关计算，各种结构构件都应进行正常的使用验算以及承载力极限状态的计算工作，如承受动力荷载的结构构件就应进行疲劳强度的验算工作。

二、房屋建筑结构设计的主要方法

1.在结构平面图上的设计方法

如果建筑的地域的防震烈度为六度区的时候，按照我国的防震设计要求，可以不必采用截面抗震验算，但结构的设计也一定要达到抗震的标准。所以对于砌体结构的建筑，软件建模可以省略，在进行设计的时候只要注意受压和局部受压的问题，就可以直接设计。如果条件和时间允许，要做建模也无可厚非，因为它可以利用建模来荷载导算。但是，如果建筑的地域防震烈度为七级时，就必须采用建模来进行计算。

2.屋面结构图的设计方法

如果建筑的屋面是坡面式的，可以采用梁板式和折板式两种的结构处理方式。其中，梁板式可以用在建筑平面不整齐，板的跨度比较大，而且，一般屋面坡度和屋脊线转折比较复杂的坡屋面也都采用这种结构。而折板式则和梁板式的适用条件则相反。这两种结构处理方式的板都是偏心受拉的构件。在板配筋的时候必须有板负筋拉通，这样可以抵抗拉力。板厚基的厚度不能小于一百二十厚。另外，梁板的折角处对钢筋的配置必须有大样的示意图。在设计坡屋面板的平面设计图时，可以采用剖面示意图的方法进行表示，因为这样施工人员可以简单地从图纸上了解施工方案。

3.大样详图的设计方法

建筑详图如果没有发生错误，在这基础上可以进行绘制大样详图，还可以在曾经做过的详图基础上进行部分的改进。

4.楼梯的设计方法

在设计楼梯时，对楼梯的梯板要控制好它的挠度，梯梁的梁下净高度要符合建筑标准，梯梁的位置要使上下楼层的位置一致。如果遇到有些不合适的地方可以运用折板楼梯，折板楼梯的钢筋在里面的折角处要把它断开分别进行锚固，这样可以预防局部应力集中在一处。对于梁下的净空要求和梯板宽度的问题都要注意。第一段梯板的基础要注意它的基础沉降问题，如有必要应该设置梯梁。

5.房屋建筑基础要求

对于混凝土的采用要选用具有耐久性的材料，基础配筋最少要达到最小配筋率的要求，条基交接位置的钢筋布置要用标准图或者采用详图。对于条基交叉处的基底面积不可循环使用，基础宽度要调节好。在基础图中的构造柱定位不够确定时要对它准确定位。

6.根据抗震要求，对房屋建筑进行合理的结构设计

对于普通的多层砌体结构的建筑，可以采用横墙承重或者纵横墙一起承重的结构体系。对于纵横墙的布置要力求对称均衡，在平面内要对整齐，竖向要上下连接好；不能采用没有锚固的钢筋的砼预制挑檐；楼梯间不能设置在房屋的转角处和近端。而对于有比较多钢筋砼住宅又比较高的建筑结构，尽量要做到：对于抗测力结构如框架和抗震墙要进行双向布置，这样可以各自承担地震力；框架体系的各个抗震力的结构要统一形成空间工作状态，不仅要对抗震墙之间的楼和屋盖的长宽度比以及对抗震墙的刚度进行控制以外，还要保证楼、屋盖的统一性和抗震墙的连接也要可靠；对于建筑结构的布置力求采用规则结构，如果碰到比较复杂的结构，可采用防震缝。

7.对于建筑的结构计算和构造设计都要求合理

首先，对建筑底框砌体结构进行验算的时候应该注意以下几点：底部剪力方法仅对于刚度较均衡的多层结构，而比较薄弱的底层混合结构，还要把塑性变形集中的影响考虑进去；底层框架的混合结构不可以采用简易的防震墙方法，应该采用双保险的措施，抗震墙承担了所有的剪力，而框架可以根据刚度的比例对剪力进行承担。在对刚度进行计算时，框架不能折减，抗震墙的折减则可以减到刚度的百分之二十到三十之间。另外，在对楼板进行计算时，方法要准确，应该注意以下几点：在对双向板进行查表计算时，对材料泊松比的影响在计算时不可以忽视，不然会导致它的计算值偏小；在计算连续板时不可以用单向板进行简单地计算。最后，荷载计算不能发生错误。

三、房屋建筑结构设计途径和方法

1、做好结构计算和地基基础设计工作。施工图设计的最重要的依据就是房屋建筑结构计算的结果，同时这个计算的结果也会给房屋建筑结构的安全性和可靠性带来重要的影响，所以设计应高度的重视这项工作。鉴于科学技术水平是在不断的进步的，绝大部分的结构计算都可以采用计算机程序进行计算，这与实际情况存在一定误差，所以为了保证其正确性，我们必须对电算结果进行综合的分析和评价。地基基础设计也是房屋建筑结构设计中的一个重要环节，它将直接的影响着后期的设计工作的进度和质量，所以相关的设计人员必须熟练的掌握国家相关的设计标准和法律法规，掌握地基基础设计的特点，这样才能真正的确保地基基础设计是符合房屋建筑工程当地的实际的地基基础特点和实际地理情况的。

2、重视资料收集工作，确定好相关的计算参数。对于房屋建筑工程来说，它们所处的位置是具有很大的特殊性的，所以在对其进行结构设计时所涉及到的一些计算参数也是具有特殊性的。举例来说，房屋建筑所处区域存在差异，那么当地的雪压、土壤类别、风压以及地震强度就也都是存在差异的。对于一些情况较为特殊的房屋建筑，我们在选取相关参数的数值时，要充分的结合过往的类似工程的经验以及相关的试验数据，在结构设计工作开始之前，相关人员就应收集好相关的资料，如具体规范和工程资料等，这样才能最大限度的保证相关参数的准确性，从而避免因参数错误而导致的停工和返工情况的发生。

综上所述：房屋建筑结构设计是一个系统而全面的工作不仅是建筑设计成功实现的保证更是建筑安全应用的基础。房屋建筑结构设计足一项经验性很强的工作作为结构设计人员在工作实践中一定要善于总结工作中的经验和教训要严格遵照设计规范、标准进行同时也应具备灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。在加深对当前房屋建筑结构设计中常见问题的认识与研究的基础上不断提高自身的结构设计水平以保证建筑质量确保人民生命财产安全。

参考文献：

[1]徐国华.建筑结构设计的基本方法及注意事项[J].科技咨询导报.2007（11）.

[2]张蕊.建筑结构设计的基本方法及存在的问题[J].科技咨询导报.2007（8）.