关于土建建筑结构设计的探讨

袁世虎

【摘要】市场经济的快速发展，建筑业也飞速发展壮大，房屋结构形式也由简单的砖混结构变得日趋复杂和多样，。在土建建筑结构设计过程中，经常会遇到一些相应的问题。本文分析了地基和基础设计、建筑结构计算和分析、保护层以及垫层的厚度、梁筏基础板筋位里以及抗震设计等问题，同时对一些结构设计中需要注意的常见问题进行了总结。

【关键词】土建；结构设计；基础设计

土建建筑结构设计应以相应的规范标准作为参考依据，并在实际工作当中不断的总结，进一步设计出更加合理、经济的土建建筑结构。在土建建筑结构设计当中，部分构件的设置和规范仅仅是给出了建议取值或者是最低限制。然而在实际的设计当中，不同的设计人员则会存在不同理解，那么最终的整个设计将会出现较大的区别。

1、地基和基础设计

在土建建筑结构设计过程中，结构工程师对地基和基础设计是十分重视的。这是由于地基和基础设计过程的好坏不仅会对后期的设计工作造成影响，地基基础还决定了建筑结构的整个工程造价。可见，该阶段若出现问题可能会成为不可估量的损失。因此，关于地基基础设计需要对地方性规范中的一些重要问题更加关注。我国的占地面积十分广阔，不同地区的地质条件各不相同，而国家的标准规范无法详细的对不同地区的地基基础进行描述和规定。然而以国家标准为基础建立的地方标准则可以将不同地方的地基基础类型与设计处理方法的相关经验规定、描述的更为准确、详尽。因此，在地基基础设计之前，还需深人的研究学学当地的地方性规范。

当前的小高层需要对埋置深度的要求进行考虑，通常均设置地下室。基础一般选择桩筏基础，因此，桩型的选择的合理性将会影响对地下室设计的经济性。如某工程为上部十九层并附带一地下室，参照勘察报告，预应力管桩采用中400可选用25m长的桩长，单桩承载力特征值为900KN，长为34m的桩长，单桩承载力特征值为1300KN。选取25m樁需290根，选取34m桩需200根。比较这两种方案，总的来讲，桩延米数量基本相当，然而选取25m桩是满橙布置，需厚度为1200mm的筏板，选取34m桩则是墙下布置，可将筏板的厚度将为900mm，具有明显的经济性。只有对基础选型方案进行了一定的比较，方可选出更合理、经济的方案。在实际的设计当中筏板的厚度，还要考虑桩、角桩、墙的冲切，以及板配筋等各种因素。

2、结构计算和分析

选择合理的结构整体的计算软件。在土建建筑结构整体设计当中，常用的计算软件有：TAT， SATWE ， ETABS或 TBSA，SAP等。然而不同的软件所采用的计算模型是有相对的差异，这样就导致了采用不同的软件的将会得到大小不同的结果。因此，在工程整体结构计算与分析时，需要参照建筑结构的类型以及计算软件的模型特点，最终选择一个相对合理的计算软件。还要判断计算结果中相差较大时，哪一个结果是较为合理的，可用于参考的，或者是哪个结果的意义不大等等，这些都将成为设计工作中结构工程师的一个首要工作。反之，选取不合理的计算软件将会造成精力和时间的大量浪费，甚至是导致结构存在不安全隐患。

3、面板设置温度应力筋

参照《混凝土结构设计规范》的相关内容，在现浇板区域内，若温度收缩应力较大，则钢筋间距的最佳距离为150mm-200mm，同时还要将温度收缩钢筋布置在板末配筋表面，在板的上下表面的纵向和横向的配筋率需超过0.1%。然设计人员对该条设计的理解程度有一定的出人。温度收缩应力较大的区域到底是那一各区域，设计人员对此有着不同的理解。对于较短规则的建筑物，可设置温度应力钢筋置于各楼面边跨和屋面层；针对超长结构，建议设置双层钢筋在超长结构的长向。其他部位可因人而异，无需过于强调。此外，若地下室筏板厚度超过1200mm，为了抵抗过大体积混凝土形成的温度和收缩应力，还需在筏板进配置相应的温度收缩应力钢筋。

4、梁筏基础板筋

由于弹性梁筏基础板底会受到向上的反向力，因此结构设计人员则要求在地梁主筋以下放置筏板面筋，若有较多的地梁配筋时会配置双排筋，此外，受到上梁箍筋的影响，将会导致施工中的板筋的弯折难度，增大了人防工程的施工难度。从受力传递过程讲，必须准确的设置板筋的位置，然而考虑到相应板保护层的损失和施工难度来讲，则可做相应的放松。

5、强柱弱梁的设计理念

关于强柱弱梁的设计理念的提出，主要是针对抗震效果而讲的，以便达到小震不坏，中震可修，大震不倒的抗震目标。倘若柱受到破坏将会导致整个建筑物出现倾覆，但是梁遭到破坏仅仅是部分区域的失效。可见，和梁破坏相比较，柱破坏的损害比较大。如今，我国的经济发展已经非常迅速，故建筑结构设计人员在设计过程中必须要将强柱弱梁的设计理念全面的贯彻到底。还要对柱轴压比进行严格的控制，当前的计算基本是以小震为基础完成的，若柱子的轴压比在小震下过高，那么边柱将会受到大震下产生的地震力产生较大的附加轴力，柱子则不具备安全储备，将会在大震时遭到破坏，这就和之前所提到的大震不倒相违背。故在任何情况下轴压不宜大于0.9%，并分部处理柱断面和配筋设置，适当加强角柱，边柱，尤其是角柱，还应采取全柱加密箍筋，并保持配筋率大于1%。

6、提高建筑的抗震设计.

房屋建筑的结构设计在整个房屋建筑施工中造价比重较大，建筑的结构设计中心理念在于“实用、经济和安全”，抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用基于这一中心理念而产生。由于地震的不确定性和破坏性特点，因此在房屋建筑结构设计中应用抗震设计体现了设计的安全概念以及对自然灾害的预防措施。下面笔者从提高房屋建筑结构的抗震力和降低地震作用对房屋建筑的影响几个方面论述抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用。提高房屋建筑结构的抗震力。出于对建筑结构抗震功能的保证，在房屋建筑结构设计中要特别注意做到以下几点：a.在房屋建筑结构设计中要考虑地基的稳定性因素，挑选对抗震有益的地基，防止地基变形影响抗震功能；b.同一房屋建筑结构单元要设计在性质一样的地基上，要把地基最大潜力融入房屋建筑的结构设计，有利于发挥地基的抗震功能；c.房屋建筑结构设计尽量做到规则、对称，以降低地震作用导致的房屋建筑变形度以及避免地震作用力集中导致房屋建筑扭曲的状况发生；d.房屋建筑的整体结构设计中要多加几道抵抗防线，以提高房屋建筑结构的抗震力，同时建筑结构受力设计要明确，防止存在建筑结构局部薄弱；e.最大程度的减少房屋建筑结构自身重量，从而减小房屋建筑对地基的压力，达到缓解地震冲击作用对建筑体的影响力；

7、结束语

由于房屋建筑的需求旺盛，很多房屋建筑在设计过程当中并没有经过科学的论证就草草完成，一些开发商为追赶进度往往都是一边建设一边设计，一边审批，这就导致很多建筑在施工过程当中没有进行严格的结构基础设计，这样往往在施工过程当中造成各种问题，导致工程频繁变更，不仅仅增加了工程造价，也为建筑的安全埋下了隐患。 因此广大设计人员一定要做好房屋建筑的结构设计工作，为我国建筑事业的发展做出贡献。

参考文献：

[1]胡国坚.土建建筑结构设计中若干问题初探田.城市建设理论研究.2012（16）.

[2]麦雪梅.建筑结构设计中存在的问题分析田.科技与生活.2011（3）.