分析房屋建筑结构设计中常见问题

杨斌

摘要：在我国经济高速发展的过程中，房屋的结构形式也由简单的以居住为主，而变得更加复杂化、多样化，房屋建筑的结构设计直接关系到建筑物的安全性。当前，我国的房屋建筑结构设计仍旧存在着诸多的问题，一些房屋的结构设计缺乏正确的方法。本文针对当前我国房屋建筑结构设计中所存在的普遍问题进行简单的分析。目的在于加强对房屋结构设计中常见问题的了解，应当对房屋建筑结构设计的优化更加重视，从而提高房屋结构的安全性。

关键词：房屋建筑；结构设计；问题；分析

一、强柱弱梁设计中的常见问题

一个框架结构的房屋如果柱一旦受到破坏，那么整个建筑物都会都会处在危险之中严重的更可能会倾倒；相比较而言假如梁构件受到破坏，则会造成房屋的局部塌陷。由此可见，在房屋结构中柱损坏后的危害性比梁的损坏对房屋建筑带来的破坏会更加严重。这时当我们对房屋的结构进行设计时，设计人员对房屋建筑结构的各个部位应分别加以控制，并且有必要将这一理念作为中心线，进行长期的思想指导。具体的操作方法为：首先严格将柱的各项指标控制在合理的范围之内，由于当前都是依据多遇地震进行设防计算的，因此，假设柱的轴压比在计算时取值过高，安全储备较少，当发生小震时，结构的安全度基本能够得到保障，但是一旦发生大震，在安全储备较少的情况下，地震力会对结构造成极大的破坏，严重的柱可能会完全失效，这样看来柱的安全储备的多少，极大的影响了结构的整体安全性。这一设计理念也适用于防震目标——小震不破坏，中震可维修，大震不倒。

二、地基设计中的常见问题

地基基础结构是否安全合理，是保障整个建筑是否安全的重要基石，对地基基础的结构设计一定要合理且实用。因此，前期的地质勘测工作一定要保证准确，多方考量施工现场的土质等施工环境，提高地基结构设计的合理性与可行性。承载力不是地基设计的唯一参考数据，过于单一依靠一项指标是非常不合理的，因此，不能盲目地觉得承载力高就能保证地基基础的合理与安全。比如对土质软的地方进行换土垫层，有部分的结构设计者没有充分认识到软弱地基危害性，不能单一的认为承载力高就不用考虑其他的因素，对软弱地基一定注意基础的均匀沉降，只单纯依据经验进行简单的砂垫层往往是行不通的。实际上，在没有相应垫层保障的地基上进行房屋建设是不安全的；还应该采用相应的方式增加房屋自身的刚度，利用基础及其自身的刚度抵消不均匀沉降，另一方面我们要依据规范要求在计算基础时，对荷载进行折减；有部分结构设计人员在设计过程中，没有采用折减系数对房屋荷载进行有效的折减，这样导致的后果便是在设计时过于保守，基础尺寸及配筋往往偏大过多，造成工程造价提高即不必要的浪费。

三、高层建筑设计中的常见问题

随着越来越多高层建筑的出现，一系列的高层建筑问题也相继出现，最大的问题在于部分高层建筑高度大幅度超过最大限值。在当前的房屋建筑結构设计中，相应的规章对建筑物的高度、宽度等都作出了明确的规定，所以高层建筑结构的设计必须按照相关的限高规定进行。另一方面，复杂的高层建筑常常会出现错层现象，错层会使得楼层的楼板不具备连续性，也就是平面不规则，这样的情况极大的影响了结构的抗震能力。高层房屋建筑不仅要适应相关的抗震要求，还应根据土层条件，对地基基础的结构形式作相适应的调整。高层房屋建筑结构在同一时间采用两种以上结构时属于结构设计复杂化的表现，比如错层结构、多塔楼结构以及连体结构等。根据高层建筑抗震的相关要求，这些房屋在进行结构设计时应采用多个模型与计算手段分别计算，对计算结果进行分析，最后再确定结构设计方案。高层房屋建筑常存在着较多的薄弱层，这些薄弱层应进行相应的地震力放大计算，增强构造措施，这些都是高层建筑在结构设计中存在的问题以及一些常用的解决手段。

四、抗震设计的常见问题

近几年，自然灾害尤其是地震灾害频发，这对房屋建筑的抗震性提出了更高的要求。地震发生时，强烈的地面摇晃使得建筑随之大幅晃动，特别是对于高层建筑来说，如果地震强烈，而建筑结构又达不到相应的抗震标准，就有可能会出现楼体坍塌的现象，进而会造成大量的人员伤亡。楼体的结构性倒塌是地震破坏最为严重的形式，而楼体结构性倒塌的主要原因则是抗侧刚度沿高度与结构楼层屈服强度系数分布不均，从而导致的整个结构出现薄弱层，造成对整个楼体的破坏。

地震对房屋的破坏形式多种多样，加强房屋建筑的抗震性设计非常有必要，当前的高层建筑主要采用高层建筑结构规范和建筑抗震设计规范进行抗震设计。除了国家规范的要求之外，同时我们也应该加强对房屋建筑的构造、材料的研究以及施工技术的提高，采取有效的技术措施对房屋进行设计，避免地震发生时，诸如结构中支框架柱直接破坏而导致整体建筑倒塌的严重现象。

五、单一方向薄弱在设计中的常见问题

当前的房屋建筑在抗震的设计标准上，主要是通过两个主轴方向进行设计（即X、Y方向）。在房屋建筑结构设计中，横向（X）与 纵向（Y）应该具有相同的刚度，相差不宜过大，但是往往有些结构设计人员将纵向的框架梁设计的较为薄弱，这种计算方法无法满足梁对整体结构的刚度要求，在实际的房屋设计过程中，忽视地震力的某一方向可能会出现结构中地震力一个方向过大，不满足基本的抗震要求，或者造成该方向框架梁配筋偏大很多的不合理现象。

六、楼板设计中的常见问题

楼板是房屋结构中水平构件的重要组成部分，它直接承受着一座建筑在安全使用时的大部分荷载。如果没有全面搞清楚楼板所承受的荷载种类，那么结构可能会出现设计不合理、配筋偏小等问题，严重的造成楼板出现裂缝等现象。另外，楼板受荷后弯矩设计存在不合理现象，例如结构设计人员通常在楼板上安置大量的分隔墙对房间进行分隔，在实际的设计中应将该分隔墙的荷载换算成相应的等效均布荷载，然后再加载到楼板上计算钢筋用量，但是部分设计员由于专业知识与经验的欠缺，往往会将分隔墙荷载直接以线荷载的方式直接加载在板上，这种做法在设计中时不可取的。

七、异形结构设计的常见问题

随着社会经济的不断发展，人们不断追求独特化与个性化，越来越多的房屋建筑采用异形结构。但是应该充分认识到，当前异形结构在运用中存在的诸多问题，比如房屋高度过高、不合理的结构布置、结构体型不规则以及抗震结构不利等。我国对异形结构的承载力、抗震性能以及结构延展性的研究还不到位。因此，结构设计人员在采用异形结构时，一定要对可能产生的问题做综合判断，并制定相应的解决方案，特别是对于重点设防类的房屋，在进行结构设计时应尽可能的避免采用异形结构。

结束语：

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，在房屋建设中对结构设计也提出了更高的要求。房屋建筑结构设计是一个系统性的工作，相关人员需要不断强化业务理论知识与技能，并在制图过程中应保证制图规则与严谨，同时应不断进行开拓与创新；还应该强化对当前房屋建筑结构设计中常见问题的了解，以提高结构设计水平、提高解决结构设计问题的能力，在设计中充分结合新时期的高新技术与新型环保材料要求，创作出高质量、高安全性的房屋建筑作品，促进建筑结构设计的持续发展。

参考文献：

[1]解文利. 分析房屋建筑结构设计中的关键问题[J]. 中华民居（下旬刊），2013（3）

[2]雷乃清. 房屋建筑结构施工设计及要点探析[J]. 科技传播，2013（5）