论建筑结构设计过程的问题

王北京

摘 要：最近几年，随着我国经济的快速发展，房屋建筑工程也是越来越多，在房屋建筑工程组织施工过程中，结构设计无疑是一项基础性的工作，随着设计技术的发展与进步，以及一些先进设计软件的运用，在减少设计人员工作量、提高设计效率的同时，也提高了房屋建结构设计的质量，使结构设计开始朝标准化的方向发展。但是随着这些新技术、新设备的运用，也带来了一些负面影响，设计人员的动手能力和创新能力有了不同程度的下降，有些设计人员对概念和规范把握不准，导致在结构设计中也出现了不少问题。这不仅影响到房屋建筑设计方案的质量，也对房屋工程施工及工程的实际质量造成了很大的影响，如何解决这些常见问题成为设计单位面临的一项重要任务。

关键词：房屋建筑；结构设计；问题

1 前言

房屋建筑结构设计是施工的基础，对房屋建筑质量有着很大的影响，受到设计人员设计思维、设计经验和观念的影响，在房屋建筑结构设计当中还存在不少的问题，主要表现在地基与基础设计等方面上。本文根据现有的研究资料，详细论述了房屋建筑结构设计中的一些常见问题，并分析了问题的主要表现，提出了一些对策建议，希望能够对设计单位的设计工作提供一些帮助和启示。

2 房屋建筑结构设计中的常见问题

2.1 地基与基础设计上的问题

地基与基础设计是结构设计中的基础工作，在设计上一定要做到科学合理，设计人员要充分考虑地质资料等对设计的影响，减少不良因素对设计的影响。要想做到这一点，单纯依靠一些数据是很难达到这一目的的，不能单纯的认为把耐力容许值取小就可以避免设计问题的发生。在软土地基处理上常见的换土垫层方法，忽视了垫土层的设计，过分的的信任自己的经验，导致垫土层的厚度达不到置换的要求。而且在换土材料的选择上，一些设计人员选择砂垫层来加强承载能力，没有详细的计算垫层的宽度与厚度，导致垫层设计的安全性和经济性受到很大影响。

2.2 没有考虑温度对建筑结构的影响

现代房屋建筑的建筑面积越来越大，在这种情况下温度对建筑结构的影响也是越来越突出，在房屋建筑结构设计当中，应该考虑温度对建筑结构的影响，设计好建筑物的伸缩缝。但是现在一些设计认为为了追求设计的简便，用后浇带来代替伸缩缝，虽然说后浇带也能对混凝土材料的干缩影响起到一定的缓解作用，但是却不能解决温度变化对房屋建筑结构的影响。此外，在伸缩缝的设置上，一些设计人员预留宽度达不到设计要求，沉降、载荷和结构变化的影响，伸缩缝的功能受到很大的影响。

2.3 边梁设计没有得到足够的重视

在房屋建筑当中边梁的载荷一般较小，导致设计者忽视了边梁设计，一些设计人员为了受力分析的简便，将房屋建筑中应为连续梁按照单简支梁进行设计，减少了边梁支座处的配筋，导致边梁在支座附近出现竖向裂缝，上部拦板也出现了竖向裂缝，对房屋建筑结构的安全性造成很大的影响。在边梁长度比较长的情况下，这个问题将更加明显。这是因为边梁一般直接暴露在室外，受到环境温度的影响比较明显，当环境温度出现较大变化的时候，边梁的伸缩想受到梁端柱和挑梁的约束产生收缩应力，当收缩应力作用到已有的裂缝处的时候，会导致梁截面四周裂缝贯通，直接降低边梁的承载能力，威胁到房屋建筑的使用安全。

3 房屋建筑结构设计常见问题对策

針对房屋建筑结构设计中常见问题，设计人员在设计的过程中应该严格遵守设计要求，增强设计的责任心，切实解决设计中的问题，具体来说应该注意以下几点。

3.1 充分考虑各种因素对地基与基础设计的影响

在地基与基础设计当中，设计人员应该充分考虑各种因素对设计方案的影响，一方面，设计人员应该从前提地质勘查中所收集的各种地质数据资料，了解当地的地质构造、地震灾害情况，并通过其它途径获得气候、环境等方面的资料，在这些资料的基础上进行结构设计，这样能够最大程度的减少不良因素的影响。另一方面，运用换土垫层方法处理软土地基的时候，应该在地质勘查的基础上，了解土层构造及软土层的厚度，在此基础上计算垫土厚度，使垫层的宽度与及厚度符合安全性和经济的双重要求；需要注意垫土的选择，一般选择硬度、强度较好的沙砾，保证垫土层的稳定性。

3.2 充分考虑环境温度对建筑结构的影响

在建筑结构设计上，应该考虑环境温度对混凝土结构的影响。严格按照设计标准设置伸缩缝，不能为了设计上的简便和施工的便利用后浇带代替伸缩缝，这设计的过程中要详细计算环境温度对建筑机构的实际影响，在此基础上确定伸缩缝的宽度，保证能够达到环境温度影响的范围内。同时，在伸缩缝的设计上要考虑其它因素对其作用的影响，比如说沉降、载荷等等。要选择合适的伸缩缝设施安装方案，建议使用焊接和铆钉固定相结合的方式，能够保证伸缩装置的固定性。还要选择合适的填充材料，这些需要在设计方案中体现出来。同时加强对于顶层屋面的保温隔热措施，对于受温度影响较大的部位来配置直径小一点的温度筋。

3.3 重视建筑结构的边梁设计

在边梁设计上可以增加抗扭纵筋，这个既可以加在梁腰上，也可以加在底部。在这里要充分考虑扭矩对边梁的影响，在扭矩的折减上应该有个度，以保证建筑结构整体计算中内力的平衡，由于梁传给边梁的弯距（即边梁的扭距）不仅与边梁的抗弯刚度有关，而且与边梁的抗扭刚度有关，扭矩的精确度计算比较困难。但是从国内的一些设计经验中可以看出，折减系数一般为0.4，，国外的房屋建筑设计也多为这一数值。在边梁设计上要特别注意楼梯间的处理，一般来说楼梯间的板开洞，手工将楼梯荷载换算成集中力作用于两边的梁上，在设计的过程中将梯板厚度设为零，荷载照输，荷载按板的方式传递，这种设计能够满足楼梯间的边梁设计要求，但是要注意控制好误差。

3.4 做好半结构设计中的承重计算

在半结构设计当中要特别注意承重计算，一方面，在房屋建筑当中在楼板上的一些非承重隔墙，在设计的过程中需要将该部分的线载荷换成等效均布载荷，才能进行行板配筋计算，禁止简单的将该隔墙的总载荷除以板的总面积，这样能够有效的避免计算结果与实际的承载需要不符，导致配筋达不到结构承载的要求。另一方面，采用双向板设计的，在计算的过程中应该采用两个方向各自的有效高度，一般长向的有效高度比短向的有效高度小d（d为短向钢筋的直径）。 要注意取两个方向的真实的有效高度进行配筋计算，保证长跨有效高度合适，配筋率的符合结构设计的要求，避免出现质量隐患问题。

总之，在房屋建筑结构设计上的问题主要是由于设计人员没有严格遵守设计规范导致，要想解决这些问题除了上述针对性的措施之外，还要增强设计人员的责任心，加强设计监督，以达到预防和建设设计问题的目的。

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（5）.

[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（22）.