房屋建筑结构设计中 遇到的问题

张波

当前阶段，我国在扩大城市化建设以及现代化规模的基础上，在建筑行业方面的投资达到了非常高的水平，并以此得到了更好的发展。具体到建筑行业而言，房屋建设工程涉及到许多专业领域，其中，建筑结构的设计能够对建筑物整体使用安全性和人口容纳量起到非常明显的作用，为节省国土资源的使用面积，应在设计阶段将建筑结构、建设方法、使用功能方面进行全面分析。

一、房屋工程在建筑结构方面容易出现的设计问题分析

对于房屋工程的结构设计问题，相关设计人员需与技术人员从建筑学与力学、设计美学等方面进行全方位分析，并对该领域中容易造成结构问题的因素进行集中总结，这种方式能够在很大程度上提高建筑物的整体质量和安全稳定性，同时，此环节也会涉及到许多复杂的工程内容。

1.地基方面

地基问题的出现，通常会涉及到具有一定的复杂流程且操作难度大的部分，例如地质地形的勘察、地基加固方式的选择，都会涉及到大量的设计参数。首先，地基问题通常是在房屋工程建设的最初始阶段，施工部门并没有接收到详细的地质勘察报告或相关的地质信息，并主要通过口述、传达经验等方式进行报告，专业含量较低，这会在很大程度上造成地质信息数据的缺失，进而在施工过程中无法保障其施工数据的精准度。在缺少各类数据的情况下，若直接设计施工图，这种方式会使得部分施工细节无法得到处理，并形成相应的质量或安全隐患，造成工程事故的发生。其次，设计人员在设计过程中，会对地基的耐力承受值进行一定程度的降低，但事实是，仅依靠降低地基承受值进行设计，无法全面保障施工安全，建筑工程还涉及到其他数据和指标，例如土质力学以及地下水的化学含量、地表浅层容易出现的应力变化程度等方面。最后，在软基的处理方面，设计人员通常会选用更换土垫层的方式进行，但对并土垫层的设计有所缺失，无法确保土垫层的厚度与宽度，这在一定程度上形成了安全质量隐患。

2.楼板方面

楼板起到的作用对于整个建筑结构稳定性而言非常的重要，楼板的受力程度与建筑物的实际承载有很大的联系，同时，楼板的设计也与墙面、梁体、柱体的具体设置情况有关，设计人员应突出楼板的整体性。

若设计人员只将楼板承载力作为实际出发点，忽略楼板与其他元素之间的整体性联系，那么这种方式将无法满足建筑结构的基本承载需求，经过时间的催化后，楼板会出现一定的裂缝问题，并增多其他的工程安全隐患。在房屋工程的建设过程中，设计人员需考虑的第一要素应是建筑物的整体安全性和稳定性，其他的功能建设应在确保这两方面达到规范要求后再进行建设。建筑的稳定性十分重要，只有确保建筑物的基础稳定性，才能以此为基础展开后续的施工作业，并确保施工质量和工期。还有，在楼板出现变形情况的可能性预判方面，若相关设计人员在此环节仅依靠自身经验，并简化应用的数据计算流程，那么楼板产生形变量的数据会出现一定的偏差，进而影响施工效率和施工质量。

3.梁体方面

在房屋建筑工程中，梁体的设计与施工质量会对整个建筑工程的使用质量和安全稳定性产生非常明显的影响作用，其中，梁高与连续梁之间的结构设计非常关键，针对建筑内梁高过小的情况，若相关设计人员只重视梁体的承受力和刚度方面，那么在一段使用时间过后，梁体的稳定性就会出现一定问题，并且梁的挠度会呈比例增大，形变到一定程度后梁体会出现裂纹，并且此裂纹会不断扩张，降低房屋的使用安全性。

在连续梁的设计方面，相关设计人员通常会忽略边梁的实际负荷量，并将连续梁的负筋配筋量降低。在综合作用下，这种情况会促使梁体的受拉区域出现裂纹。边梁部分的承载情况通常会受到温差影响，若温差过大，则会出现相应的梁体收缩或拉伸情况，并加剧了此前留下的裂纹，增加建筑工程的使用风险。

4.框架方面

框架的设计主要涉及两个部分，分别为横向框架和纵向框架，而当前建筑工程设计人员通常注重横向框架的设计，十分缺少对纵向框架设计的考虑。就目前建筑楼梯的抗震效果而言，通常会以主轴方向为主展开设计，而在抗震作用下，其框架的承受对象来自各类构件，这种情况能够促使震动效果能够被分散并将其承载减轻。所以，设计人员应对不同方向的框架进行合理规划，但目前许多设计人员无法对框架的两种情况进行等量讨论。设计过程中，相关人员应对框架的纵筋与箍筋的实际配比进行精准分析并考量，若设计内容无法符合实际构造需求，这会在很大程度上影响结构的抗震性。

5.构造柱与承受柱方面

具体到构造柱与承重柱方面的设计，设计人员需对这两个部分的结构有一定的认知，并明确这两方面的实际承载情况。其中，承重柱的作用非常重要，不论是在平层还是低层建筑结构。基于此，设计人员需将承重柱的承载原理明确，优先设计承重柱。在构造柱与承受柱方面的设计中，现阶段的建筑设计人员通常会对构造柱作为第二承受柱，这会对构造柱的整体承载情况产生一定影响，进而影响到建筑结构的稳定性。若构造柱承受了额外的承载力，则会造成构造柱受力不均，进而造成构造柱的约束力较低，在这种情况下，若房屋出现震动，那么构造柱则无法承担震动带来的冲击力，使得房屋工程发生崩坏。其次，构造柱部分处于地圈梁之中，若没有设置其他的辅助承载机制，那么构造柱的底部构件无法发挥力学中的抗剪切功能以及抗弯功能，若出现地质情况的问题，墙体则会由于稳定性而形成破裂，使得裂纹进一步扩展。还有，承重柱的截面经常会出现有效高度缺失问题，若有效高度不足，那么承重柱的截面高度则无法提高，针对此情况，部分设计人员会相应的削减截面高度。但这种方式没有考虑到梁柱的刚性作用和效果，无法达到房屋工程的基本抗震效果。

二、房屋建筑结构设计优化措施

1.疏散通道的设计

通常来看，安全疏散通道由于其特殊性质，其通道为单向。其中，疏散通道要保证能够正常穿过人流量密度大的活动区域。疏散通道的出口要明确指出，针对这方面的设计原则，相关人员要做到两个关键点，第一是安全，第二是快速。对于疏散通道的特殊性质来看，该通道不涉及电梯装置的设计，必须按照固有的通道进行疏散设计。基于此，在对该通道的设计过程中，应尽量避免路径上出现折返情况，否则无法顺利脱离火灾危险区域，无法保障人们在火灾中的逃生安全性。在安全出口的设置方面，主要位于建筑内部的各类防火区域，只要能够顺利通往室外，那么该出口则可判定为安全出口。在一般安全出口的设置数量方面，出口在防火分区中存在的实际数目应控制在最少两个以上，这样能对疏散群众并使其快速通往室外提供一定的安全保障。

2.消防通道的设计

在对建筑内部的消防通道进行设计过程中，相关人员首先应对建筑整体结构进行全面分析，并充分结合建筑中各部分的使用功能以及人们在该建筑中的主要聚集区域，此过程可充分借助BIM技术，科学设置消防装置，以便在发生火灾时能够第一时间控制火情，并争取更多的救援时间。在消防系统的具体设计中，应着重对火情报警装置进行安装，在建筑内的各个区域合理设置消火栓、灭火器等装置。其中，消火栓的位置应离防火区域较近，促使火情能够更快的被扼制。若按照防火的安全作为分界线，应沿着该区域预留最少六个消火栓的位置。

3.防火设计

在对建筑内部结构进行防火设计过程中，相关人员应充分结合该区域的地理特点，将通风、光照等可再生资源进行充分利用，将灯光用电时间适当减短，当建筑体能够缓解供电压力后，也能在很大程度上降低建筑发生火灾的几率。在建筑内部结构中，防火设计需体现在疏散通道的设置合理性，还有能够有效控制火灾蔓延以及灭火需求的措施落实程度，同时，还需将各个空间结构之间的间隔进行科学设计，尽可能地降低火情蔓延速度。其次，由于当前建筑结构通常为钢结构，应适当增强此类结构的防火性能，这种方式能够确保火情蔓延至结构中时，建筑的支架部分不会轻易倒塌，以此争取一部分逃生时间。钢结构可以采用专门的防火涂料进行喷涂，同时，这种涂料也能够在很大程度上提高该结构的热绝缘性。还有，防火分区的设置也应达到一定的安全规范要求，同时将墙体、门窗等装置进行有效组合，确保建筑空间能够有一定的分割作用。

三、结语

总的来说，现阶段我国建筑工程在开展房屋建设的过程中，存在一部分的结构设计问题，对于房屋建筑而言，其建筑物是工程学、力学以及美学等方面结合的产物，设计者在设计过程中需要满足各类型的基本要求。不论在建筑物的基础功能方面还是在力学要求方面，都需要设计人员深入施工现场第一时间进行勘察，确保各个施工细节能够达到质量标准。