試論房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則和方法

摘 要：近幾年我國的經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，建筑事業(yè)也欣欣向榮。而且這幾年來隨著人民的生活條件逐步改善，對(duì)房屋建筑的設(shè)計(jì)要求也越來越高。本文在此對(duì)建筑房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)方法做了探討。

關(guān)鍵詞：房屋建筑；設(shè)計(jì)原則；設(shè)計(jì)方法

引言

我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也促進(jìn)了各種行業(yè)的發(fā)展，建筑行業(yè)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下也迅速發(fā)展起來。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)比較復(fù)雜而又艱巨的工作，它不僅會(huì)給房屋的安全性和耐久性帶來影響，而且也會(huì)直接影響到它的經(jīng)濟(jì)性和使用性。因此，對(duì)它的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行探討是建筑設(shè)計(jì)部門要引起足夠重視的問題。

一 房屋建筑設(shè)計(jì)的基本原則

設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)房屋建筑時(shí)，要考慮結(jié)構(gòu)的緊密性和適用性，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，一般要遵循以下這些原則進(jìn)行設(shè)計(jì)：

（1）抓大放小的原則。房屋建筑結(jié)構(gòu)雖然是由各種構(gòu)件而組成一個(gè)整體，但各個(gè)構(gòu)件的作用都是不一樣的，根據(jù)它起到作用的重要性有主次之分，這樣可以有效地應(yīng)對(duì)外界的侵襲。

（2）設(shè)置多道防線的原則。房屋結(jié)構(gòu)只有層層設(shè)置，當(dāng)收到外力破壞時(shí)，它都會(huì)合力合作。

（3）剛?cè)岵?jì)的原則。如果單憑結(jié)構(gòu)的剛性它的變形能力就比較差，而如果結(jié)構(gòu)太柔卻會(huì)造成變形太大而無法使用，造成整體傾斜，因此要遵循剛?cè)岵?jì)的原則。

（4）打通關(guān)節(jié)的原則。打通關(guān)節(jié)維持平衡可以永遠(yuǎn)保持靜止?fàn)顟B(tài)，如果遇到力量不能通暢，各個(gè)構(gòu)件之間的靜態(tài)平衡遭到破壞，那么它的結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生變化。

二 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要方法

（1）在結(jié)構(gòu)平面圖上的設(shè)計(jì)方法

如果建筑的地域的防震烈度為六度區(qū)的時(shí)候，按照我國的防震設(shè)計(jì)要求，可以不必采用截面抗震驗(yàn)算，但結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也一定要達(dá)到抗震的標(biāo)準(zhǔn)。所以對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)的建筑，軟件建模可以省略，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候只要注意受壓和局部受壓的問題，就可以直接設(shè)計(jì)。如果條件和時(shí)間允許，要做建模也無可厚非，因?yàn)樗梢岳媒砗奢d導(dǎo)算。但是，如果建筑的地域防震烈度為七級(jí)時(shí)，就必須采用建模來進(jìn)行計(jì)算。

（2）屋面結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)方法

如果建筑的屋面是坡面式的，可以采用梁板式和折板式兩種的結(jié)構(gòu)處理方式。其中，梁板式可以用在建筑平面不整齊，板的跨度比較大，而且，一般屋面坡度和屋脊線轉(zhuǎn)折比較復(fù)雜的坡屋面也都采用這種結(jié)構(gòu)。而折板式則和梁板式的適用條件則相反。這兩種結(jié)構(gòu)處理方式的板都是偏心受拉的構(gòu)件。在板配筋的時(shí)候必須有板負(fù)筋拉通，這樣可以抵抗拉力。板厚基的厚度不能小于一百二十厚。另外，梁板的折角處對(duì)鋼筋的配置必須有大樣的示意圖。在設(shè)計(jì)坡屋面板的平面設(shè)計(jì)圖時(shí)，可以采用剖面示意圖的方法進(jìn)行表示，因?yàn)檫@樣施工人員可以簡(jiǎn)單地從圖紙上了解施工方案。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)一定要有空間概念，設(shè)計(jì)出來的圖紙要簡(jiǎn)單明了，讓施工人員能夠看明白。因?yàn)槠旅娴姆课輹?huì)導(dǎo)致有些樓層的墻體比較高，所以設(shè)計(jì)人員要和門窗頂設(shè)置圈梁互相結(jié)合這樣可以降低墻體的高度。

（3）大樣詳圖的設(shè)計(jì)方法

建筑詳圖如果沒有發(fā)生錯(cuò)誤，在這基礎(chǔ)上可以進(jìn)行繪制大樣詳圖，還可以在曾經(jīng)做過的詳圖基礎(chǔ)上進(jìn)行部分的改進(jìn)。只要讓建筑的整體外形不改變，考慮到結(jié)構(gòu)的受力能力和施工起來比較方便即可。但在外形尺度和標(biāo)高上必須和建筑專業(yè)統(tǒng)一協(xié)調(diào)。

（4）樓梯的設(shè)計(jì)方法

在設(shè)計(jì)樓梯時(shí)，對(duì)樓梯的梯板要控制好它的撓度，梯梁的梁下凈高度要符合建筑標(biāo)準(zhǔn)，梯梁的位置要使上下樓層的位置一致。如果遇到有些不合適的地方可以運(yùn)用折板樓梯，折板樓梯的鋼筋在里面的折角處要把它斷開分別進(jìn)行錨固，這樣可以預(yù)防局部應(yīng)力集中在一處。對(duì)于梁下的凈空要求和梯板寬度的問題都要注意。第一段梯板的基礎(chǔ)要注意它的基礎(chǔ)沉降問題，如有必要應(yīng)該設(shè)置梯梁。

（5）房屋建筑基礎(chǔ)要求

對(duì)于混凝土的采用要選用具有耐久性的材料，基礎(chǔ)配筋最少要達(dá)到最小配筋率的要求，條基交接位置的鋼筋布置要用標(biāo)準(zhǔn)圖或者采用詳圖。對(duì)于條基交叉處的基底面積不可循環(huán)使用，基礎(chǔ)寬度要調(diào)節(jié)好。在基礎(chǔ)圖中的構(gòu)造柱定位不夠確定時(shí)要對(duì)它準(zhǔn)確定位。

（6）根據(jù)抗震要求，對(duì)房屋建筑進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)于普通的多層砌體結(jié)構(gòu)的建筑，可以采用橫墻承重或者縱橫墻一起承重的結(jié)構(gòu)體系。對(duì)于縱橫墻的布置要力求對(duì)稱均衡，在平面內(nèi)要對(duì)整齊，豎向要上下連接好；不能采用沒有錨固的鋼筋的砼預(yù)制挑檐；樓梯間不能設(shè)置在房屋的轉(zhuǎn)角處和近端。而對(duì)于有比較多鋼筋砼住宅又比較高的建筑結(jié)構(gòu)，盡量要做到：對(duì)于抗測(cè)力結(jié)構(gòu)如框架和抗震墻要進(jìn)行雙向布置，這樣可以各自承擔(dān)地震力；框架體系的各個(gè)抗震力的結(jié)構(gòu)要統(tǒng)一形成空間工作狀態(tài)，不僅要對(duì)抗震墻之間的樓和屋蓋的長(zhǎng)寬度比以及對(duì)抗震墻的剛度進(jìn)行控制以外，還要保證樓、屋蓋的統(tǒng)一性和抗震墻的連接也要可靠；對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的布置力求采用規(guī)則結(jié)構(gòu)，如果碰到比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，可采用防震縫。

（7）對(duì)于建筑的結(jié)構(gòu)計(jì)算和構(gòu)造設(shè)計(jì)都要求合理

首先，對(duì)建筑底框砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算的時(shí)候應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：底部剪力方法僅對(duì)于剛度較均衡的多層結(jié)構(gòu)，而比較薄弱的底層混合結(jié)構(gòu)，還要把塑性變形集中的影響考慮進(jìn)去；底層框架的混合結(jié)構(gòu)不可以采用簡(jiǎn)易的防震墻方法，應(yīng)該采用雙保險(xiǎn)的措施，抗震墻承擔(dān)了所有的剪力，而框架可以根據(jù)剛度的比例對(duì)剪力進(jìn)行承擔(dān)。在對(duì)剛度進(jìn)行計(jì)算時(shí)，框架不能折減，抗震墻的折減則可以減到剛度的百分之二十到三十之間。另外，在對(duì)樓板進(jìn)行計(jì)算時(shí)，方法要準(zhǔn)確，應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：在對(duì)雙向板進(jìn)行查表計(jì)算時(shí)，對(duì)材料泊松比的影響在計(jì)算時(shí)不可以忽視，不然會(huì)導(dǎo)致它的計(jì)算值偏小；在計(jì)算連續(xù)板時(shí)不可以用單向板進(jìn)行簡(jiǎn)單地計(jì)算。最后，荷載計(jì)算不能發(fā)生錯(cuò)誤。

三 結(jié)束語

總之，房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是個(gè)全面而又系統(tǒng)的工作，它需要設(shè)計(jì)人員具有全面的設(shè)計(jì)理論知識(shí)和不斷創(chuàng)新、不畏艱苦的精神。在實(shí)際工作中，要認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷提高自己的綜合素質(zhì)和不斷加強(qiáng)自身業(yè)務(wù)能力，讓自己設(shè)計(jì)的作品既滿足各方面的要求，還能體現(xiàn)自己的風(fēng)格。

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