土木工程建設(shè)中房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題探討

文/張紅 天津市醫(yī)藥設(shè)計院 天津 300040

1、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計概述

對于房屋建筑而言，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項必須開展的前置工作，其主要功能體現(xiàn)于房屋建筑的結(jié)構(gòu)規(guī)劃，通過合理的規(guī)劃，能夠增強房屋建筑的安全性、功能性、實用性、舒適性等等，以此來滿足當(dāng)前社會對房屋的需求。此外，基于部分建筑的建設(shè)目的不同，該建筑還可能需要包含部分特殊材料與技術(shù)，如此就進一步加大了房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的復(fù)雜程度。

為了確保房屋建筑的質(zhì)量，通常房屋建筑在正式建設(shè)之前，需要預(yù)先對結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，在確認(rèn)設(shè)計方案之后才能進行施工，從理論上來說合理的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠有效的提高建筑的質(zhì)量，并實現(xiàn)建設(shè)的目的，但基于實際的角度上，多數(shù)的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，在設(shè)計方案、實施設(shè)計方案兩個方面，均存在一定量的不足，極大的影響了房屋建筑的質(zhì)量。

2、土木工程建設(shè)中房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題

2.1 圖紙設(shè)計問題

由于受到工期限制以及其他因素的影響，部分建設(shè)單位為了能夠盡快完成整體房屋建筑的施工，對圖紙設(shè)計過程并未對其給予過多的重視，設(shè)計人員在還未對具體房屋建筑環(huán)境進行實地考察，準(zhǔn)確搜集掌握相關(guān)資料的情況下便匆匆開始進行圖紙設(shè)計。更有部分設(shè)計人員直接選擇套用以往類似房屋建筑工程中的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖，只對其中的部分參數(shù)進行修改，由于使用的圖集缺乏較高的標(biāo)準(zhǔn)性，加之設(shè)計人員對房屋建筑中每一層梁柱等具體構(gòu)造缺乏足夠的了解，因此其設(shè)計出的房屋建筑結(jié)構(gòu)圖紙也缺乏足夠的合理性和科學(xué)性，不僅直接影響后續(xù)房屋建筑工程的施工，同時也對整體建筑質(zhì)量產(chǎn)生了不利影響。

2.2 建筑選址問題

土木工程建設(shè)當(dāng)中，保障建筑選址的合理性是實現(xiàn)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的根本前提。建筑選址和房屋建筑結(jié)構(gòu)之間有著直接的影響關(guān)系，根據(jù)我國對于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)要求可知，房屋建筑結(jié)構(gòu)選址在地形地貌上應(yīng)當(dāng)避開非巖質(zhì)的陡坡，或是高度差相對較大的山丘以及地基相對比較軟弱的河岸、坡邊以及地下水相對比較發(fā)達的地區(qū)。而如果必須在此類地形地況上建設(shè)房屋建筑，則應(yīng)當(dāng)盡可能選擇密實度相對比較均勻的硬土場地上，并規(guī)避應(yīng)急疏散通道和相關(guān)場地的用地。

3、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的改善策略

3.1 地基設(shè)計的優(yōu)化

地基對于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計而言，具有十分重大的意義，如此為了完成高質(zhì)量的建筑，就需要針對當(dāng)前地基施工中的不足，全面的對實際地質(zhì)條件進行分析，得出實際地質(zhì)條件的承載力等，同時確保地質(zhì)環(huán)境中不能出現(xiàn)影響地基的因素，如果存在無可避免的影響因素，就需要增設(shè)相應(yīng)的防護措施來加強地基施工的抵抗能力，進而在正式的地基施工當(dāng)中，加深地基與實際環(huán)境的貼合程度，并且避免外界因素對地基工程造成的影響。

3.2 建筑框架設(shè)計完善

基于上述中，縱向框架與橫向框架的作用得知，合理的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，必然是由兩者互相結(jié)合之后才能形成的，而針對部分設(shè)計師忽視縱向框架的設(shè)計方式，此點需要得到相應(yīng)的改善。關(guān)于縱向框架的設(shè)計完善，首先要強調(diào)縱向框架的重要性與功能，促使改變設(shè)計師對縱向框架的觀念，同時要求設(shè)計師以縱向、橫向框架結(jié)合為目標(biāo)的前提下進行設(shè)計，以此實現(xiàn)高質(zhì)量的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。

3.3 建筑主梁以及剛性樓面設(shè)計

主梁結(jié)構(gòu)作為房屋建筑物的支撐骨架以及重要構(gòu)件在現(xiàn)代房屋建筑設(shè)計中占有很高的地位，對于確保建筑物的安全性和穩(wěn)定性具有極其重要的作用。值得注意的是，在設(shè)計主次梁承重結(jié)構(gòu)中，需要在主梁上設(shè)置附加箍筋，以承受次梁的集中力，從而提高主次梁的抗震、抗剪、抗壓能力。其次，在設(shè)計剛性樓面時，為了避免出現(xiàn)根本性的錯誤，應(yīng)盡可能采用剛性樓面設(shè)計，盡量避免凹槽缺口過深、外伸翼塊過長或者大開洞等問題。而且，應(yīng)注意合理安排配筋構(gòu)造以及建筑結(jié)構(gòu)布置，從而確保結(jié)構(gòu)的使用性能。若平面不能滿足剛性樓板設(shè)計，必須在洞口邊以及聯(lián)系梁板之間增加暗梁邊梁設(shè)計，使梁板配筋量適當(dāng)增加。

3.4 設(shè)計方案思路清晰化

在進行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，為了確保合理的施工，首先需要施工相關(guān)技術(shù)人員，能夠清晰的了解設(shè)計方案的意圖，但當(dāng)前許多設(shè)計師并不能很好的將自身思路灌輸與方案當(dāng)中，導(dǎo)致相關(guān)人員難以理解施工圖紙的意圖，而對于此點的改善，主要需加強設(shè)計師本身的能力，或者在設(shè)計方案完成之后，必須進行施工圖交底，由設(shè)計師親自向相關(guān)人員講解方案思路，進而避免實際工作中存在的誤差現(xiàn)象。

4、土木工程建設(shè)優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的注意事項

4.1 準(zhǔn)確搜集相關(guān)資料

在進行土木工程建設(shè)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，設(shè)計人員必須切實做好相應(yīng)的實地考察工作，準(zhǔn)確搜集整理房屋建筑所在地附近地勢、地形地貌、水文氣象等相關(guān)資料，并將其與具體的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要求和國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程進行充分結(jié)合，從而保障設(shè)計出的結(jié)構(gòu)圖紙與建筑選址能夠與現(xiàn)實情況相吻合，并具有較高的科學(xué)性、合理性以及可行性。在此過程中，設(shè)計人員可以在人工計算相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)之上，利用電子計算機技術(shù)，運用BIM等軟件系統(tǒng)在電子計算機中進行三維建模，進而將房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖全方位、立體地展示出來，在對其進行仿真模擬的過程中可以有效幫助設(shè)計人員了解結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題，進而及時對其進行調(diào)整和完善。

4.2 了解具體力學(xué)要求

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中還需要對結(jié)構(gòu)的力學(xué)效應(yīng)變化進行充分了解，包括承重柱截面高度、軸壓比等等。此外，針對大樓板設(shè)計，則需要先完成均勻荷載的換算之后再計算樓板配筋。為有效提升房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，還需要重視注重其橫向和縱向的框架設(shè)計，并合理選用結(jié)構(gòu)體系。如在開間較小的房屋建筑當(dāng)中則可以使用剪力墻結(jié)構(gòu)，而在高層建筑當(dāng)中為有效抵抗水平荷載，則建議使用筒體結(jié)構(gòu)。

結(jié)語：

結(jié)構(gòu)設(shè)計是土木工程房屋建筑設(shè)計中的核心內(nèi)容，是確保建筑物整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及安全性的關(guān)鍵，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性合理性，避免后期出現(xiàn)設(shè)計變更或者其他質(zhì)量安全問題，從而提高房屋建筑建設(shè)的效益。