1、房屋建筑结构设计的分析【摘要】随着我国国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，带动了建筑业的发展，同时也满足了人民生活和物质的需要。虽然现在房屋建筑业的发展有了显著的提高，但在建筑业结构设计中还存在着一些常见的问题。为了更好地完善城市发展，本篇文章就讲述了应如何更好的加强先进的技术，使建筑结构设计能更安全地可靠发展。 【关键词】建筑结构设计 问题的分析 解决措施 中图分类号：TU318 文献标识码：A 前言： 我国经济的飞速发展，城市面貌日新月异一栋栋高楼大厦拔地而起。随之各类房屋建筑功能的不断丰富，新颖的造型，致使工程设计越来越复杂但目前的设计周期普遍偏短也使房屋基础设计文件中普遍存在某
2、些质量问题应该引起我们的重视。基础设计的重要性表现在基础工程在建筑工程总造价中占有较大的比重基础工程所耗费的钢材、水泥用量多。施工难度大。而当地质条件复杂时其造价和工期所占的比重还会增加。设计人员在进行高层建筑基础选型设计时，一定要综合考虑各方面因素的影响，针对具体情况选择合理的基础形式，采用正确的设计方法，这样才能保证结构的安全与稳定，也会给建筑工程的质量、造价和工期带来效益。 1关于平面结构图的设计 在平面结构图的绘制进行中，首先要考虑的是是否需要运用结构设计软件进行建模。比如当有一建筑基地位于抗震辐射地区的时候，我们就要以是否符合抗震措施的基本要求来规定抗震设计规范是否可以使用建模软件。
3、但是有一些建筑物是不需要软件来建模的，可以直接进行设计，如砌体结构的建筑物，虽然此建筑物可以直接设计但还要考虑建筑物整体与局部受压的问题。但是，如果时间允许我们最好还是采用软件建模进行设计比较好。 2关于屋顶结构图的设计方法 当把建筑建成是坡面的时候，结构设计图有两种方法梁板式和折板式。梁板式的结构一般是用于建筑面不是很规整、板跨度比较小的坡屋面；而折板式则是应用于与梁板式结构相反的建筑结构设计当中。在板厚度方面，一般梁板式和折板式的板厚度要求不能小于 120 毫米，那是因为梁板式和折板式的结构是受拉构件的。 3房屋建筑结构设计的问题分析 根据笔者的实际经验，在房屋建筑结构设计过程中，往往会存
4、在一系列问题，具体而言，包括如下几个方面。 3.1 抗震设防不当 在近年来，城市上出现可这种形式的高层建筑，即将一楼作为商场，以上作为写字楼或是居民住宅。这种结构的特点为底层柔、上面刚，存在的缺点就是对于抵御地震的侵袭极为不利。这就需要在建筑结构设计时，外加抗震墙，将底层不能做成纯框架的砖混结构，因为这样会在地震区存在着问题。除此之外，此类建筑还有超高和超层问题。如某农贸市场设层为高 33m 的“半地为下室”1 层(南面开敞，在地面以上，北面可埋入土内)，市场部分层高为 55m，并在周边可设置夹层(实际应算来作两层，而其中间的部分为 1 层，结构上按复式的框架考虑)，其上为6 层 28m 高的
5、住宅，因此总高度达 265m。总层数为 89 层，超过建筑抗震设计规范(GB500112001)(以下简称抗规)中此类建筑七度地震区总高度22m 和总层数7 层的规定。 3.2 结构布置不合理、不规则 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。因为缺乏规范的相关依据与相应的设计规定，再加之对结构抗震概念的设计缺乏应有的了解，有些设计人员往往对结构的规则性把握不准确，导致工程中出现了规则性较差、对结构抗震也十分不利的建筑。这主要体现在以下几点： 3.2.1 平面扭转不规的问题。如框架一剪力墙的结构中，纵横剪力墙布置较过分集
6、中和仅布置在房屋的一端，使结构刚度中心严重的偏离质量中心。 3.2.2 最常见的一种情况就是平面凹凸不规则。 3.2.3 高层建筑带有明显薄弱层，又没有采取有效的抗震以及防震的措施。 3.2.4 当一个建筑物为高层建筑时，需要同时采用两种或两种以上的复杂结构。这样的结构形式也多种多样，如带转换层结构、错层结构、连体结构、多塔楼结构等。然后再根据房屋建筑物抗震规范的要求，高层建筑物不适合采用如上两种以上的复杂结构。 3.2.5 楼层错层问题。高层建筑中带有比较大范围的错层，会使楼层的楼板不连续，对结构抗震也十分不利。 4. 房屋建筑结构设计中的技术实例 4.1 混凝土房屋建筑结构裂缝控制技术 混
7、凝土房屋建筑结构出现裂缝是必然。根据房屋建筑规范中关于规定相应结构的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值，以及相应的裂缝宽度验算的方法，防止梁板结构的裂缝。具体而言，可以从如下几个方面进行分析： 4.1.1 由于变形会引起屋面板的裂缝如果不影响承载力，只需要把裂缝补好防止钢筋锈蚀，且在板面涂上一层柔性的防水材料。 4.1.2 提高混凝土材料的抗裂能力和减少材料的收缩。对大跨度屋面，尽量避免使用收缩性较大的矿渣水泥配制混凝土，减小水灰比，选用含泥鼍小的骨料等。另外，适当的提高混凝土强度等级与含钢率，尽量减小钢筋直径，加密间距等都是有较好的措施。 4.1.3 防止较大温差的出现对于防止钢筋混凝土的屋面裂
8、缝，是相关重要的条件之一。钢筋混凝土的屋面都具有一定的抗裂能力，只要加强养护，保持好湿润，及时做好隔热与保温的处理方法，冬季施工时还要注意保暖。有害裂缝是完全可以避免的。 4.1.4 采取后浇缝法也是特大跨度的屋面板防止裂缝的有效措施。 5. 悬挑梁的梁高选用过小 往往设计者忽略了对梁手挠度的验算，只对梁的强充和倾覆进行验算。在选用梁高大小的时候，忽略的只选了梁高小的就会引起梁截面的受压区应力过高，从而使梁截面受压区产生非线性徐变。梁挠度随时间的推移不断加大。受支座附近上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。受支座附近剪弯作用的影响，竖向裂缝向下延伸发展为斜裂缝，此时梁已接近破坏，当为托墙挑梁时，梁
9、过大的挠度引起梁上境况体在梁支座附近出现裂缝。裂缝在梁支座处沿斜向延伸，缝愈靠上愈宽。挑梁的截面过小对结构的抗震也很不利。 一部分建筑结构设计者经常忽略对梁挠度的计算。梁高选用大都比较小，造成梁截面的受压区的应力过高，在正常的使用状态之下，梁截面的受压区产生非线性徐变。 伴随着时间的推移，梁挠度逐渐加大。挑梁的变形导致梁板出现裂缝，由于挑梁变形的不断扩大，裂缝的宽度也随之不断加宽，这样就影响了建筑物的正常使用。如果挑梁变形进一步发展，梁支座截面上部受拉区经常会出现跨比较大的竖向裂缝。受支座附近的剪弯作用影响，竖向的裂缝不断向下延伸成为斜裂缝，这个时候梁已经接近毁坏。裂缝在梁支座的位置斜向延伸，
10、缝越靠上宽度越大。挑梁截面过于窄小对建筑结构的抗震效果影响很大。悬挑结构对非水平地震的作用极为敏感。 6. 连续梁按单梁进行设计 在阳台边梁的设计中，如果较小荷重边梁长度较长时，问题将会变得很严重。因为较小荷重的边梁一般直接暴露在室外，这样就会受到很大的环境温度影响。梁的伸缩也会随着环境温度变化而变化，这时梁的伸缩就会受到梁端柱或挑梁的约束，在梁的内部就会产生收缩应力，这种收缩应力作用于原已因为边梁上的荷重较小，而没得到设计者的重视，导致了梁在支座附近上部受拉区出现竖向裂痕现象，所引起梁的支座附近沿整个梁截面四周裂缝贯通，梁承载力降低，严重的影响了使用安全。当今社会，把经济放在首要的地位不是不
11、可行的，但也应该以不影响建筑结构中的质量为前提。我们应该做到不同的建筑结构、不同的建筑地区确定符合实际的含钢量。 结论 在当今时代，结构设计是个系统、安全的工作，随着人们对生活物质条件的追求越来越高，作为设计人员，必须要有扎实的理论，灵活的思维和认真严肃的工作态度来进行房屋建筑结构设计，使建筑具有更高的水准，更合理和更经济的结构形式，同时也消除设计质量上的隐患。 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）. 3林少培，沈为平.结构设计的模糊神经网络模型A.中国土木工程学会计算机应用分会第七届年会论文集
