房屋建筑结构设计中的问题与对策分析

王志

【摘要】房屋建筑结构设计主要是在房屋建筑设计的基础上，从房屋建筑实际应用功能入手，明确房屋建筑物结构类型、结构体系。随后根据规范要求，进行房屋建筑结构计算、分析及施工图绘制。本文以房屋建筑结构设计问题为切入点，提出了几点房屋建筑结构设计问题解决对策。

【关键词】房屋建筑;结构设计;变形缝

房屋建筑结构设计是建筑设计的关键组成模块之一，在新时代，房屋建筑功能不断增加，房屋建筑造型更加多样，再加上高层、超高层建筑的出现，对房屋建筑结构设计安全稳定性提出了更高的要求。基于此，面对现阶段房屋建筑结构设计中存在的问题，对房屋建筑结构设计优化对策进行深入剖析就变得非常必要。

1、房屋建筑结构设计中的问题

1.1变形缝设置不规范

变形缝的恰当设计可以降低温度变化及其他因素对房屋建筑结构的不利影响，但是部分房屋建筑结构设计人员没有严格根据规范进行变形缝设计。如部分设计人员为了降低设计难度，利用后浇带代替了伸缩缝，增加了温度变化时房屋建筑结构稳定性风险[1]。

1.2房屋高宽比超出规范限制

由于房屋建筑结构设计中房屋高宽比受结构、场地类别、層高、抗震等多种因素影响，导致房屋高宽比设计复杂程度较高，极易出现房屋高宽比超出最大高宽比限值的情况。

1.3桩间距与最小中心距规范不符

在现阶段房屋建筑结构设计过程中，多数房屋建设设计人员不注重试桩、锚桩间距控制，经常出现桩间距小于最小中心距规定的情况，增加了试桩结果错误率。

2、房屋建筑结构设计中的问题解决对策

2.1规范变形缝设置

温度变化、房屋相邻部分结构类型差异、房屋相邻部分荷载变化等因素，均会导致房屋出现开裂、变形或者其他破坏。而房屋建筑中变形缝的设置，可以将房屋建筑内部结构划分为独立变形、互不干扰的若干个部分，保证房屋建筑结构稳定。除伸缩缝以外，房屋建筑结构设计中常用的变形缝还包括防震缝、沉降缝等。

首先，在房屋建筑伸缩缝设置时，基于温度变化时房屋热胀冷缩变形与房屋长度间紧密联系，结合《建筑工程建筑面积计算规范》GB/T 50353-2013 相关规定。一般需要在建筑物长度超出五十米时从基础开始留伸缩缝（宽度在20.0～30.0mm之间），将屋顶、墙体、楼板等构件全部断开。

其次，防震缝为平立面不规则、体型复杂程度较高结构，可以将建筑结构划分为若干个规则的抗侧力结构单元。一般来说，房屋建筑混凝土结构中防震缝宽度应大于或等于70.0mm;而在砌体结构中防震缝宽度应大于等于50.0mm。

最后，由于沉降缝为竖向变形体，可以限制地基不均匀沉降对房屋建筑结构稳定性破坏。因此，设计人员可以选择平面转折位置、分期建造房屋交接位置、地基土压缩性显著变化位置、高度差异位置或者结构、基础类型变化位置，从基础开始留沉降缝一直到屋顶板位置。一般沉降缝间距应在15.0～25.0m之间。

2.2控制房屋高宽比

房屋建筑高宽比主要指室外地坪、主要房屋面间高度除以房屋建筑结构水平投影的较小边尺寸。依据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010的相关要求，房屋建筑结构设计人员应根据房屋建筑结构类别，结合非抗震设计等级及抗震设防烈度，选择恰当的最大高宽比控制标准。如对于非抗震设计水平为5、抗震设防烈度为8度的框架结构的房屋建筑，应控制结构高宽比在3以下;而对于同等条件下框架-剪力墙结构房屋建筑，则需要控制结构高宽比在5以下。同时考虑到高层房屋建筑高宽比确定难度大，房屋建筑结构设计人员可以方向的最小投影宽度为设计依据，或者综合考虑最小投影宽度、最大宽度，在适当增大最小投影宽度的同时，对最大宽度进行适当折减。若最小投影宽度、最大宽度数值差异较大，则需要从房屋建筑宏观体型上入手，对相关指标进行再次调整，最终确定房屋建筑结构高宽比计算标准。从本质上而言，房屋建筑高宽比主要是从宏观层面对建筑结构整体稳定、经济合理性、结构刚度、承载力的控制，与设计人员概念设计能力、对房屋建筑结构平面理解程度具有较大联系。因此，在具体设计过程中，设计人员应结合软件计算结果，对位移比、周期比进行综合评定，以保证房屋建筑结构高宽比控制效果[2]。

2.3合理设定桩间距

依据住房和城乡建设部最新修订的《建筑地基基础设计规范》GB500007-2011的相关规定，在房屋建筑桩间距选取时，人工挖孔桩基础中心距应大于1.5D（相邻两根桩中心距离不得小于同类型桩的1.5直径，），而灌注桩基础中心距应大于4.0D（相邻两根桩中心距离不得小于同类型桩的4倍直径）。考虑到房屋建筑中绝大多数桩基础采用承台——桩群体系，由于群桩效应影响，竖向荷载影响下单桩承载力简单叠加后结果并不等同于摩擦型群桩承载力，此时，就需要对群桩距离进行恰当选取，以便最大程度调动桩承载力，限制桩土沉降，达到优化房屋建筑布桩效果的目的。

依据我国《建筑地基基础设计规范》GB500007-2011要求，为控制摩擦型群桩侧阻叠加作用，在选定桩距下限的基础上，房屋建筑结构设计人员还需要根据自身设计经验。综合考虑土质影响、沉降影响、桩类型、工程造价、群桩效应等因素，设定恰当的桩距。如桩间距增加会导致群桩沉降量减小，在桩间距达到3D时，地基整体压缩变形比率受荷载水平、土地性质的较大影响;而在桩间距达到6D（接近群桩效应峰值桩距）时，群桩沉降全部为桩间土压缩变形。因此，房屋建筑结构设计人员应以最大程度调动桩、土承载能力为入手点，在土质为粘土等土质较差土地时（桩侧摩阻力应力扩散角度与应力交叉重叠作用较小），控制桩距在3D～4D左右。

总结：

综上所述，房屋建筑结构设计是一项系统工程，需要房屋建筑结构设计人员具备灵活的思维、负责的态度及扎实的专业理论知识。因此，针对现阶段房屋建筑结构设计中存在的变形缝设计不规范、房屋高宽比超出规范限制、桩间距与最小中心距规范要求不符问题，设计人员应结合自身经验，深入剖析与建筑房屋结构设计规范相关的内容。以概念设计为主体，逐步提升房屋建筑结构设计质量。

参考文献：

[1]乔栋.土木工程建设中房屋建筑结构设计常见问题分析[J].现代工业经济和信息化，2016（13）：23-23.

[2]田影.优化技术在房屋建筑结构设计中的应用实践[J].建材与装饰，2016（14）：25-25.