基于房屋建筑结构设计中的关键问题分析.doc

1、基于房屋建筑结构设计中的关键问题分析摘要：本文首先概述了建筑结构设计的标准和原则，然后详细的探讨了建筑结构设计中的几个关键性的问题,包括地基等基础方面的设计要点、构造柱的设计要点,承重柱截面高度设计的设计要点等。在此谈了谈自己的看法，可与同行共同探讨。 关键词：房屋建筑； 结构设计； 要点； 中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号： 前言 随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑结构设计也提出了更高的要求 ，越来越注重建筑设计形态的多元性、创新性 。然而要想实现建筑设计形态的多元性和创新性，就必须考虑到建筑结构设计的安全性和时效性，否则将直接影响到建筑工程的质量，对人们的生

2、命财产安全造成极大的威胁。 一、房屋建筑结构设计的标准和原则 1、建筑结构设计的标准。建筑结构设计一般在建筑设计之后，它既“受制”子建筑设计，但又“反制”建筑设计。结构设计不能破坏建筑设计，应满足、实现各种建筑要求：建筑设计不能超出结构设计的能力范围，不能超出安全、经济、合理的结构设计原则。其实严格说来，真正决定了建筑设计能否实现的是结构设计，从这个意义上讲，结构设计显得更为重要。适用、安全、经济、美观、便于施工，这五点正是衡量一个建筑结构设计是否成功的标准。成功实现这五条标准，既是结构设计的最佳体现，更是结构设计人员最终努力的目标。一个完美的建筑结构设计就是在努力追求实现这五个方面的标准最佳

3、结合的过程中产生的。2、建筑结构设计的原则。(1)顾全大局，抓大放小。 “强柱弱梁” 、“强剪弱弯”等是建筑结构设计中非常重要的概念，虽然整个结构体系是由各种构件协同组成一体的，但各个构件在结构中担任的角色不尽相同。(2)多道防线。例如，多肢墙与单片墙、框架剪力墙与纯框架相比，前者比后者的抵抗能力要强。安全的结构体系是采取多道防线来设计的，当发生灾难时，如果把生存的希望全都寄托在某单一构件上是非常危险的。(3)刚柔相济。结构刚度太大则变形能力差，强大的破坏力瞬间袭来时需要承受的力量很大，容易造成局部严重受损。而太柔的结构虽然可以很好的消减外力，但容易造成变形过大而无法使用。(4)打通关节。在结

4、构体系中关节无处不在，因为结构的体系是变化的统一。理想的结构体系应该是浑然一体的，没有任何关节，这样的结构体系可以使任何外力都能迅速传递和消减。打通关节保持平衡的目的其实就是使其永远处于原始的静态，当力量不能畅通时，构件与构件之间的静态平衡被破坏，结构就会发生变化。 二、房屋建筑结构设计要点问题分析 1、地基等基础方面的设计要点。地基等基础设计必须以安全为最主要的设计原则，在进行设计时必须依据地质勘察资料，综合考察地质、土壤以及地下水等多方面因素，充分完善基础类型和上部结构的设计方案，不能片面地追求耐力容许值，认为耐力容许值小即为安全标准。通常来讲，在进行施工图设计前，设计部门应查看由相关部门

5、提供的多层房屋建筑地质详勘报告，特别注意不能仅以建设单位提供的笼统的附近建筑物基础设计资料为依据。此外，应避免单纯凭经验处理的方法来对软弱地基进行换土垫层设计，必须采取安全高效的方法处理软弱地基的换土垫层。例如，若凭借经验处理，仅仅采用砂垫层加强承载力，而没有计算垫层宽度和厚度，那必然会给建筑物的安全性带来了极深的隐患。2、构造柱的设计要点。构造柱一般生根于地梁中，没有另设基础，由于如果将构造柱作为承重柱使用，会造成构造柱提前受力，降低了构造柱对墙体的约束作用，柱底基础的局部承压强度必然不能满足整体设计要求，柱底基础一旦发生冲切或局部承压破坏，就会出现裂缝。这种情况在结构遭遇地震时表现得尤为明

6、显，此时应力会集中到构造柱位置，导政构造柱首先遭到破坏，这样一来，构造柱不但起不到应有的作用，反而会成为房屋结构中的薄弱部位。 3、承重柱截面高度设计的设计要点。在建筑结构设计过程中，极易出现为受力分析简单而将梁简化为铰支梁的设计方法，即在建筑物中忽略了柱对梁的约束弯矩，忽略了梁柱间的刚结作用，结构一旦受力，柱顶抗弯强度不足，承重柱在梁底附近将会出现水平裂缝，形成塑性铰。这样的设计方法不仅严重的损害了房屋的耐久性，而且这样的结构一旦遭遇地震作用就会出现倒塌事故造成人员伤亡，对国家和人民的财产安全早成了重大威胁。同时，现行的建筑抗震设计规范中有如下要求：水平地震的作用应按两个主轴方向分别加以计算

7、，各方面的地震应力应由该方向的抗侧力构件来承担。这就要求结构设计人员在框架结构设计中，不仅要对横向框架进行设计，还也应对纵向框架进行设计。在现代建筑结构设计中，纵向框架与横向框架应被结构设计人员加以同等重要的考虑。避免出现对纵向框架按普通的连续梁进行设计的发生；避免出现节点和框架中的纵筋等的配置不符合框架的构造要求的情况发生。 三、建筑结构设计中几个问题的思考 1、关于超长钢筋混凝土结构。目前，越来越多的建筑采用超长混凝土结构，但考虑到建筑功能和外观上的需要，这些建筑往往不设或少设伸缩缝，致使结构不设缝的长度远远超出了我国规范规定的限值，通常把这种结构称为超长混凝土结构。钢筋混凝土结构存在抗裂

8、性差这一缺点，混凝土建筑物的裂缝问题是混凝土工程中带有一定普遍性的问题。混凝土结构体表面或内部产生的裂缝将对结构承载力、防水性以及抗冻性、抗钢筋锈蚀性、抗化学侵蚀性等耐久性能产生严重的危害。裂缝的出现，不但影响美观，而且还严重影响建筑物的使用寿命。采用后浇带和膨胀加强带补偿混凝土结构收缩的无缝技术，就可以很好地解决这个问题。如南京国展中心工程主体部分是两层的部分预应力混凝土框架结构，建筑物总长度达 292.8m，宽 158m，纵横向不设缝均远远超出了我国规范规定的限值。此外还有杭州江干区全民健身中心，在梁上布置了无粘结预应力筋，设置后浇带及加强配筋等措施以减少温度应力对结构的不利影响。这些工程

9、都采取了有效的裂缝控制措施，并取得了理想的效果。 2、板面设置温度应力筋。在混凝土结构设计规范中，规定了在温度收缩应力较大的现浇板区域内，钢筋间距宜取为 150200mm，并应在板的末配筋表面布置温度收缩钢筋，板的上下表面沿纵横两个方向的配筋率均不宜小于 0.1%。但在实际设计过程中，设计人员对怎样来判断温度收缩应力较大的区域会产生误区。经过多年的工作实践后总结发现，对于规则较短的建筑物我们可以在各楼面边跨及屋面层设置相应的温度应力钢筋，而对于超长结构，则应在超长结构的长向均设置双层钢筋。 3、从构造角度看应注意的问题。在抗震设计中既要保证建筑结构在地震发生时具有一定的延性，又必须满足最小配筋

10、的要求。因此应特别注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。要保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、延伸和搭接长度，材料选用也必须满足强度要求。为了防止屋面温度应力引起的墙体开裂，必须采取有效的通风散热措施，构造柱与圈梁、楼板和墙体的拉接必须符合规范要求。 四、结语 总之，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。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林同炎，S.D.思多台斯伯利 ，结构概念和体系，建筑工业出版。2戴国莹，李德虎，建筑结构抗震鉴定及加固的若干，建筑结构，1999