论文部分内容阅读
摘要：随着我国国民经济高速增长，带动了建筑业快速、持续发展。房屋建筑逐渐由单层、多层向高层发展，房屋结构也由简单的砖混结构日趋复杂。针对当前主要结构形式建筑结构设计中，还存在―些需要解决的问题。因此，加强对房屋建筑结构设计中常见问题认识并加以解决具有一定的现实意义。
关键词：建筑结构设计；基本方法；常见问题
0引言
随着社会经济发展和人们生活水平提高，对建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进设计理论，加强先进技术应用，加快新型、高强、轻质、环保建材研究，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠和经济是建筑结构设计的发展方向。
1 房屋建筑结构设计的基本方法
1.1在绘制结构平面布置图时，是否要输入结构软件进行建模呢？当建筑地处抗震设防烈度为6度区时，根据建筑抗震设计规范，是可以不用进行截面抗震验算的，但必须符合有关的抗震措施要求。因此对于砌体结构来说可以不用在软件中建模，直接设计即可，但需要注意受压和局部受压的问题。当然，如果时间允许的情况下还是输入建模较好，有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。当建筑地处抗震设防烈度为7度及以上时是必须要输入软件建模计算的。
1.2当建筑是坡屋面时，结构的处理方式有梁板式及折板式两种。梁板式适用于建筑平面不规整，板跨度较大，屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。折板式适用于相反的条件。两种形式的板均为偏心受拉构件，板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造一般不宜小于120厚。此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法，通常使用剖面示意图加大样详图的表示方法，这样更便于施工人员正确理解图纸。正确绘图和设计的关键是结构设计者必须要具备一定的空间概念，正确理解建筑图纸和意图，设计的图纸方能让施工人员明白。由于屋面的起坡会造成阁楼层的部分墙体超高，要结合门窗顶设置圈梁来降低墙的计算高度。
1.3大样详图的绘制可在建筑详图的基础上直接绘制，也可在已做过的详图基础上来局部改进绘制。这阶段需要注意在保持建筑外形的前提下尽量的使结构受力合理和施工方便。在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。
1.4梯板要注意挠度的控制，梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要。梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。局部不合适处可以采用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。注意梁下的净空要求，并要注意梯板宽度的问题。首段梯板应注意基础的沉降问题，必要时应设梯梁。
1.5基础要注意混凝土的标号，选择应符合结构耐久性的，要求配筋应满足最小配筋率的要求。条基交接部位的钢筋设置应有详图，条基交叉处的基底面积不可重复利用，应注意调整基础宽度。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度。基础图中的构造柱，当定位不明确时应给予准确定位。
2 当前房屋建筑结构设计中的常见问题
2.1桩间距过小，不满足对桩最小中心距的规定。特别是试桩、锚桩之间的间距，往往被设计人员忽视，直接影响了试桩结果的正确性。
2.2桩身钢筋笼长度不足，桩身钢筋笼长度没有穿越软弱土层的层底深度，不能满足桩基规范：“对于沉管灌注桩，配筋长度不应小于软弱土层层底深度”的规定，这也是工程设计中常见的问题。
2.3承重砖基础采用多孔砖砌筑 根据多孔砖墙体结构构造，地面以下或室内防潮层以下的基础不得采用多孔砖砌筑。
2.4房屋高度、高宽比超过现行规程给出的房屋最大适用高度和高宽比限值。某些高层建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值，甚至个别建筑高度和高宽比均超出规定限值。在结构设计过程中，对于房屋高度、高宽比和体型复杂程度超过现行规范、规程的高层建筑，应按超限高层建筑进行设计。同时，房屋适用高度除与结构体系类型及抗震设防烈度有关外，还与场地类别与结构是否规则等因素有关，当位于Ⅳ类场地或结构平面与竖向布置不规则时，其最大适用高度应适当降低（一般降低20%）。
2.5结构尽可能规则，结构的布置才能更趋于合理，这是结构设计中十分重要的环节，这里的“规则”包含了对建筑的平立面外形尺寸，抗侧力构件布置、质量分布，直至承载力分布等诸多因素的综合要求。由于引起结构不规则的因素太多，特别是对于复杂的建筑体型，很难一一用若干简化的定量指标来划分不规则程度并规定限制范围。
由于缺乏规范依据及相应的设计规定，加之对结构抗震概念设计缺乏应有的了解，有些设计人员往往对结构规则性把握不准确，导致工程中出现了规则性较差、对结构抗震十分不利的建筑。这主要体现在以下几点：
2.5.1最常见的一种情况就是平面凹凸不规则。
2.5.2平面扭转不规则问题。如框架-剪力墙结构中，纵横剪力墙布置过分集中或仅布置在房屋的一端，使结构刚度中心严重偏离质量中心。有时甚至是结构整体计算的第一振型为扭转振型。
2.5.3楼层错层问题。高层建筑中带有较大范围的错层，使楼层的楼板不连续，对结构抗震十分不利。
2.5.4高层建筑结构中，同时采用两种以上的复杂结构。诸如带转换层结构、错层结构、连体结构、多塔楼结构等，均属于复杂结构形式，根据抗震对高层建筑规则性的要求，高层结构不宜同时采用两种以上的复杂结构。
2.5.5高层建筑带有明显薄弱层，又没有采取有效的抗震加强措施。
2.5.6高层建筑楼板，特别是首层和转换层楼 板开洞过多过大，有的楼板开洞率甚至超过了30%。
在工程设计中应尽量避免采用不规则的结构，不应采用严重不规则的结构。在设计不规则结构时，应采用符合结构实际受力状态的力学模型进行计算分析，并采取有效的抗震加强措施。
2.6近年来在我国的住宅建设中，特别是高层或小高层住宅，有些采用了异形柱结构。目前在异形柱结构设计中存在的问题比较突出，主要表现在异形柱结构房屋的高度超高、体型不规则、结构布置不合理、抗震构造措施不当等方面。目前国内对异形柱的受剪承载力、节点承载力和结构延性等方面的试验研究还不多，对异形柱结构抗震性能的认识还不充分。所以设计异形柱结构时，对房屋高度、结构规则性及抗震措施等方面宜从严掌握。
2.7对于超长建筑物，为减少温度变化对结构的不利影响，合理地设置伸缩缝是必要的。有些设计人员用后浇带代替伸缩缝，其实这种做法存在一定的问题。因为后浇带仅能减少混凝土材料干缩的影响，不能解决温度变化的影响。后浇带处的混凝土封闭后，若结构再受温度变化的影响，后浇带就不能再起任何作用了。
对于不能或不便设置温度伸缩缝的超长结构，除留设施工后浇带外，还应采取其它构造加强措施，如加强顶层屋面的保温隔热措施，对受温度变化影响较大的部位适当配置直径较小、间距较密的温度筋，或采用预应力混凝土结构等。
3 结语
结构设计是个系统、全面的工作，需要扎实的理论知识，灵活创新的思维和认真负责的态度。加深对当前房屋建筑结构设计中常见问题的认识，以不断提高自身设计水平，使设计的作品比现阶段的其它建筑具有更高的水准、更合理和更经济的结构形式。
参考文献：
[1]纪荣洋，王文可，潘可明《建筑结构设计经验探讨》[J]低温建筑技术，2008
[2]于桂萍，《关于多层建筑结构设计中的主要问题分析》[J]中国高新技术企业，2008
[3]莫雪辉，《深度探讨如何提高建筑结构设计水平》[J]科技资讯，2008
关键词：建筑结构设计；基本方法；常见问题
0引言
随着社会经济发展和人们生活水平提高，对建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进设计理论，加强先进技术应用，加快新型、高强、轻质、环保建材研究，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠和经济是建筑结构设计的发展方向。
1 房屋建筑结构设计的基本方法
1.1在绘制结构平面布置图时，是否要输入结构软件进行建模呢？当建筑地处抗震设防烈度为6度区时，根据建筑抗震设计规范，是可以不用进行截面抗震验算的，但必须符合有关的抗震措施要求。因此对于砌体结构来说可以不用在软件中建模，直接设计即可，但需要注意受压和局部受压的问题。当然，如果时间允许的情况下还是输入建模较好，有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。当建筑地处抗震设防烈度为7度及以上时是必须要输入软件建模计算的。
1.2当建筑是坡屋面时，结构的处理方式有梁板式及折板式两种。梁板式适用于建筑平面不规整，板跨度较大，屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。折板式适用于相反的条件。两种形式的板均为偏心受拉构件，板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造一般不宜小于120厚。此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法，通常使用剖面示意图加大样详图的表示方法，这样更便于施工人员正确理解图纸。正确绘图和设计的关键是结构设计者必须要具备一定的空间概念，正确理解建筑图纸和意图，设计的图纸方能让施工人员明白。由于屋面的起坡会造成阁楼层的部分墙体超高，要结合门窗顶设置圈梁来降低墙的计算高度。
1.3大样详图的绘制可在建筑详图的基础上直接绘制，也可在已做过的详图基础上来局部改进绘制。这阶段需要注意在保持建筑外形的前提下尽量的使结构受力合理和施工方便。在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。
1.4梯板要注意挠度的控制，梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要。梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。局部不合适处可以采用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。注意梁下的净空要求，并要注意梯板宽度的问题。首段梯板应注意基础的沉降问题，必要时应设梯梁。
1.5基础要注意混凝土的标号，选择应符合结构耐久性的，要求配筋应满足最小配筋率的要求。条基交接部位的钢筋设置应有详图，条基交叉处的基底面积不可重复利用，应注意调整基础宽度。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度。基础图中的构造柱，当定位不明确时应给予准确定位。
2 当前房屋建筑结构设计中的常见问题
2.1桩间距过小，不满足对桩最小中心距的规定。特别是试桩、锚桩之间的间距，往往被设计人员忽视，直接影响了试桩结果的正确性。
2.2桩身钢筋笼长度不足，桩身钢筋笼长度没有穿越软弱土层的层底深度，不能满足桩基规范：“对于沉管灌注桩，配筋长度不应小于软弱土层层底深度”的规定，这也是工程设计中常见的问题。
2.3承重砖基础采用多孔砖砌筑 根据多孔砖墙体结构构造，地面以下或室内防潮层以下的基础不得采用多孔砖砌筑。
2.4房屋高度、高宽比超过现行规程给出的房屋最大适用高度和高宽比限值。某些高层建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值，甚至个别建筑高度和高宽比均超出规定限值。在结构设计过程中，对于房屋高度、高宽比和体型复杂程度超过现行规范、规程的高层建筑，应按超限高层建筑进行设计。同时，房屋适用高度除与结构体系类型及抗震设防烈度有关外，还与场地类别与结构是否规则等因素有关，当位于Ⅳ类场地或结构平面与竖向布置不规则时，其最大适用高度应适当降低（一般降低20%）。
2.5结构尽可能规则，结构的布置才能更趋于合理，这是结构设计中十分重要的环节，这里的“规则”包含了对建筑的平立面外形尺寸，抗侧力构件布置、质量分布，直至承载力分布等诸多因素的综合要求。由于引起结构不规则的因素太多，特别是对于复杂的建筑体型，很难一一用若干简化的定量指标来划分不规则程度并规定限制范围。
由于缺乏规范依据及相应的设计规定，加之对结构抗震概念设计缺乏应有的了解，有些设计人员往往对结构规则性把握不准确，导致工程中出现了规则性较差、对结构抗震十分不利的建筑。这主要体现在以下几点：
2.5.1最常见的一种情况就是平面凹凸不规则。
2.5.2平面扭转不规则问题。如框架-剪力墙结构中，纵横剪力墙布置过分集中或仅布置在房屋的一端，使结构刚度中心严重偏离质量中心。有时甚至是结构整体计算的第一振型为扭转振型。
2.5.3楼层错层问题。高层建筑中带有较大范围的错层，使楼层的楼板不连续，对结构抗震十分不利。
2.5.4高层建筑结构中，同时采用两种以上的复杂结构。诸如带转换层结构、错层结构、连体结构、多塔楼结构等，均属于复杂结构形式，根据抗震对高层建筑规则性的要求，高层结构不宜同时采用两种以上的复杂结构。
2.5.5高层建筑带有明显薄弱层，又没有采取有效的抗震加强措施。
2.5.6高层建筑楼板，特别是首层和转换层楼 板开洞过多过大，有的楼板开洞率甚至超过了30%。
在工程设计中应尽量避免采用不规则的结构，不应采用严重不规则的结构。在设计不规则结构时，应采用符合结构实际受力状态的力学模型进行计算分析，并采取有效的抗震加强措施。
2.6近年来在我国的住宅建设中，特别是高层或小高层住宅，有些采用了异形柱结构。目前在异形柱结构设计中存在的问题比较突出，主要表现在异形柱结构房屋的高度超高、体型不规则、结构布置不合理、抗震构造措施不当等方面。目前国内对异形柱的受剪承载力、节点承载力和结构延性等方面的试验研究还不多，对异形柱结构抗震性能的认识还不充分。所以设计异形柱结构时，对房屋高度、结构规则性及抗震措施等方面宜从严掌握。
2.7对于超长建筑物，为减少温度变化对结构的不利影响，合理地设置伸缩缝是必要的。有些设计人员用后浇带代替伸缩缝，其实这种做法存在一定的问题。因为后浇带仅能减少混凝土材料干缩的影响，不能解决温度变化的影响。后浇带处的混凝土封闭后，若结构再受温度变化的影响，后浇带就不能再起任何作用了。
对于不能或不便设置温度伸缩缝的超长结构，除留设施工后浇带外，还应采取其它构造加强措施，如加强顶层屋面的保温隔热措施，对受温度变化影响较大的部位适当配置直径较小、间距较密的温度筋，或采用预应力混凝土结构等。
3 结语
结构设计是个系统、全面的工作，需要扎实的理论知识，灵活创新的思维和认真负责的态度。加深对当前房屋建筑结构设计中常见问题的认识，以不断提高自身设计水平，使设计的作品比现阶段的其它建筑具有更高的水准、更合理和更经济的结构形式。
参考文献：
[1]纪荣洋，王文可，潘可明《建筑结构设计经验探讨》[J]低温建筑技术，2008
[2]于桂萍，《关于多层建筑结构设计中的主要问题分析》[J]中国高新技术企业，2008
[3]莫雪辉，《深度探讨如何提高建筑结构设计水平》[J]科技资讯，2008