房屋建筑结构设计中常见问题及对策探究

摘要：房屋建筑结构设计工作非常重要，结构设计人员需要扎实的理论知识和严肃认真负责的工作态度。在设计中通过科学的技巧将设计的合理性、安全性有效地统合在一起，满足各方面的需要。本文对房屋建筑结构设计中所存在的问题及对策进行了分析和探讨。

关键词：房屋;建筑;结构;设计;问题

在房屋建筑结构设计中要了解房屋建筑结构的特点，注意设计中的要点，重点对房屋建筑结构的扭转和受力性能进行关注，在坚持安全、质量和经济的原则下，提升房屋建筑结构设计的水平。房屋建筑结构设计最主要的目的在于实现房屋建筑本身的安全性以及功能性，当然对于建筑物的耐久性要求也是一项非常重要的指标。

1 房屋建筑结构设计中所存在的问题

1.1 房屋建筑结构基础存在的问题

对于房屋建筑结构而言，基础承受着房屋建筑的所有荷载作用，基础设计等级分甲级 乙级 丙级，根据地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度，基础设计应符合承载力计算和地基变形设计，并不应大于地基变形允许值。地基变形计算主要是基础沉降计算，当前由于基础设计未进行沉降验算导致房屋建筑沉降过大的问题时常出现。稳定性验算问题，建筑在斜坡上或边坡附近的建筑物未验算其稳定性;建筑地下室存在抗浮问题时未进行抗浮验算，还有持力层下存在软弱下卧层而未进行软弱下卧层验算。

1.2房屋建筑结构的裂缝问题

在钢筋混凝土的建设和使用过程中，出现裂缝是一种非常普遍的现象，这不仅对建筑的外观产生较大影响，同时对建筑物的使用功能和耐久性产生影响，严重的对建筑物的安全性构成威胁。裂缝产生的原因分很多种，有材料、施工、设计、外界等因素;有塑性收缩裂缝，混凝土干缩引起的裂缝，温度变化引起的裂缝，基础不均匀沉降引起的裂缝，荷载作用引起的裂缝。常见的危害有影响钢筋混凝土结构的承载能力和正常使用，耐久性，降低结构刚度影响建筑物的整体性，引起钢筋锈蚀，使保护层崩落，影响建筑物美观。

1.3 承重柱的截面设计不合理

对于房屋建筑结构而言，承重柱往往承受着房屋建筑的全部荷载，其承受荷载能力主要体现于其截面面积。为了节省成本，一些房屋会将承重柱的截面设计为最小。由于承重柱的截面过小，有可能使柱子先于梁破坏，将危及整个结构安全，可能使整体倒塌，框架的塑型屈服较多，较早的发生在梁端底层柱根的塑性铰晚形成，应采取强柱弱梁的原则，梁柱构件在弯曲破坏之前，应避免各种脆性破坏（如剪切破坏，剪压破坏，粘性锚固失效）等。

1.4 结构布置不合理，不规则

结构尽可能规则，结构布置才更合理，这是结构设计中十分重要的环节，这里的“规则”包含了对建筑的平立面外形尺寸，抗侧力构件布置，质量分布，承载力分布等诸多因素的综合要求。常见的有平面凹凸不规则，平面扭转不规则，楼层错层问题，楼板开洞过大，超长结构等，高层建筑不宜采用两种以上复杂结构。在工程设计中尽量避免采用不规则结构，不应采用严重不规则结构。在设计不规则结构时用结构实际受力状态力学模型计算分析，并采取有效抗震加强措施。

1.5 横挑梁的荷载设计过小

进行房屋建筑结构设计过程中，对于挑梁进行验算过程中，往往只注重其强度是否达标，然而这种强度合格会导致挑梁的荷载设计过小，主要是由于挑梁承受的是竖向荷载作用，为此进行其挠度验算有着更重要的意义。对于房屋建筑结构而言，横挑梁的挠度设计不足，会导致梁截面的受压区产生应力集中，变形过大导致梁体产生裂缝，影响房屋建筑结构的质量。

2 房屋建筑结构设计中的问题策略探讨

为了有效提升房屋建筑结构设计的设计水平，实现房屋建筑质量的提升，针对上述房屋建筑结构设计中所存在的问题，提出了以下的解决策略。具体的策略分析如下。

2.1 房屋建筑结构地基的处理

基础设计时，应准确核算房屋建筑结构的荷载作用。基础变形计算时，传至基础底面的荷载效应按正常使用荷载效应的准永久值组合，不应计入风荷载和地震作用。主楼基础与群房基础应进行沉降差计算，建筑在斜坡上或边坡附近的建筑物应验算其稳定性，建筑地下室存在抗浮问题时进行抗浮验算，持力层下存在软弱下卧层时进行软弱下卧层验算，此外进行基础的设计时，若需要使用换土垫层时，应精确计算出所换土层的垫层厚度，方便对地基荷载值的准确计算。与此同时结构设计人员进行梁、柱以及基础的荷载计算时，应依据现有的规范设计进行荷载的折减系数的验算，以确保结构整体的安全性。

2.2 有效控制结构裂缝

钢筋混凝土结构裂缝的预防措施包括材料方面材料的选用、配料、配筋，施工方面的混凝土的浇筑和模板工程，设计方面建筑的平面造型在满足使用要求的前提下力求简单，平面复杂的建筑容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂;控制建筑的长高比，长高比越小整体刚度越大调整不均匀沉降的能力越强;正确设置变形缝，位置和宽度要适当，构造要合理;构件配筋要合理间距要适当;合理的调整各部分承重结构的受力情况，使荷载分布均匀，尽量防止受力过于集中;积极采用补偿收缩混凝土技术。

2.3 合理设计承重柱的截面

建筑设计中，承重柱有着非常重要的地位，是整个结构承载力的核心。进行荷载的验算时，依据规范进行折减，最终确定承重柱的荷载大小。依据荷载作用大小、混凝土强度等级等，设计合理的承重柱截面。然而对于房屋建筑结构整体而言，并非承重柱的截面面积越大，其设计的安全性就越高。从承重柱自身而言，其截面面积越大，其承载能力越大。因此应满足强柱弱梁，使梁的破坏先于柱子破坏，正确计算梁端弯矩，把梁端弯矩降下来，加大柱截面，减少轴压比，保证构件有足够的延性。因此选择合理的承重柱截面，既能够实现房屋建筑结构的稳定性安全，同时也能够实现建筑成本的最优化。

2.4 不规则的处理

对楼板有较大洞口处，宜控制开洞率不超过30%，周围板厚适当增厚，并双层双向配筋，配筋率不小于0.25%;楼板错层处控制其高差不大于梁高;对超长结构，为减少温度变化对结构的不利影响，合理设置伸缩缝是必要的。对不便设伸缩缝的超长结构除设施工后浇带外，还应采取其它构造加强措施。如加强顶层屋面的保温隔热措施，对温度变化较大的部位适当配置直径较小，间距较密的温度钢筋，或采用预应力混凝土等。

2.5 挑梁荷载的合理设计

挑梁可以有效的实现对梁体受压区域应力的控制，实现整体结构的协调与稳定。为此结构设计时挑梁结构应尽可能实现建筑结构梁体受压能力的提升。对于挑梁而言，其梁高小，则会导致其受压区域相对较小，承受荷载能力有所不足。然而由于自重较小导致梁的延性会有所上升。竖向荷载作用时，抗脆性破坏能力有所提升。为此如何选取挑梁结构，应依据实际情况，选择合理的受压区域。

2.6抗震设计

外部因素作用中，地震作用较为特殊，因为地震荷载作用的时间、地点以及强度都无法准确预测，地震活动没有任何规律性。一旦发生能量等级高的地震作用时，建筑物的破坏可能是毁灭性的。因此房屋建筑结构设计中应对于地震荷载作用进行充分考虑，尽可能减小地震作用对于房屋建筑的损毁程度。目前对于建筑的结构抗震设计，有一些比较有效的设计方案。通常情况下，结构对称的建筑其荷载处于均匀状态，建筑物的延性较大，结构的危险截面较少，因此对于抗震性能也有明显的效果。结构设计应始终要牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”原则。加强薄弱部位，注意钢筋的锚固长度和构件的延性等因素的影响。

3 结语

房屋建筑结构设计是一项系统且复杂的系统性工程，其荷载作用的计算、其承载能力的提升是结构设计的一个重点，其他的设计则围绕这一重点来进行，如梁、柱的合理布置，横纵向的结构的相互协调等等。为此进行房屋建筑结构设计的策略与优化研究时，应始终基于这一重心问题，不断展开探索，才能有效提升设计水平，促进房屋建筑结构设计的发展。

参考文献：

[1]胡海波，李先锋.国际工程中建筑结构设计关健问题分析[J].工程建设与设计，2013（10）：29-32.

[2]贺岳生，张 凯，王中亮.当今建筑设计领域的未来主义倾向和思考[J].中国科技博览，2013（36）：159.