淺談對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意問題

付明良

摘要：為了提升房屋建筑質(zhì)量以及維護(hù)人類生命財(cái)產(chǎn)安全，文章合理提出了對建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的建議。文章在對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的幾點(diǎn)基本原則之上，從地基與基礎(chǔ)、多層與高層房屋、懸挑梁三大方面對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題進(jìn)行探究。希望與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師一起分享工作經(jīng)驗(yàn)，共同優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量，使房屋建筑的安全性、舒適度以及經(jīng)濟(jì)性均有所保障。

關(guān)鍵詞：房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)原則；注意問題

房屋設(shè)計(jì)為工程建設(shè)的起始環(huán)節(jié)，可以被視為整個工程建設(shè)的靈魂之一。美觀、適用、安全與經(jīng)濟(jì)是其最佳的設(shè)計(jì)結(jié)果。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通常采用結(jié)構(gòu)語言去闡述工程師所表達(dá)的思想，而結(jié)構(gòu)語言為結(jié)構(gòu)師由建筑即他類專業(yè)圖紙中所提取簡練出來的結(jié)構(gòu)元素，涵蓋了基礎(chǔ)、墻、柱、梁、板、樓梯、大樣圖等內(nèi)容。繼而采用這些結(jié)構(gòu)元素去構(gòu)建建筑的結(jié)構(gòu)體系，將各類狀況形成的載荷傳導(dǎo)至基礎(chǔ)。回顧長期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本文對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)主義的問題進(jìn)行總結(jié)。

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要遵循的基本原則

（一）構(gòu)件設(shè)計(jì)抓大放小

“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”等為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中很關(guān)鍵的理念。盡管建筑體結(jié)構(gòu)體系是由多樣構(gòu)件組建的，但是不同構(gòu)件承擔(dān)的任務(wù)存在差異性，依照重要性就有輕重的排序。在外力突然襲擊的情況下，各構(gòu)件間協(xié)力抵御，以維護(hù)最關(guān)鍵的構(gòu)件結(jié)構(gòu)的完整性或最后被破壞，但是如果平均用力，通常會“玉石俱粉”，損失嚴(yán)重化。在對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，為了降低其在運(yùn)行期間的損失率，重點(diǎn)是明確不同構(gòu)件功能的主次，抓大放小。

（二）安全體系多道防線

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系的安全是借助層層設(shè)防的形式，這樣在災(zāi)難襲擊的情況下，具備抵御能力的結(jié)構(gòu)就會通力協(xié)作，全力以赴。在上述的情景中，若把“存留”的希望全部投注在某一構(gòu)件上，安全隱患出現(xiàn)的概率就會有所增加。與單片墻相比較，多肢墻性能優(yōu)良；框架剪力墻比純框架應(yīng)用效果更佳等，此時，數(shù)道防線的設(shè)計(jì)思路實(shí)用價值就彰顯出來了。

（三）結(jié)構(gòu)體系剛?cè)嵯酀?jì)

建筑結(jié)構(gòu)體系的合理性應(yīng)體現(xiàn)在剛?cè)嵯酀?jì)上。在結(jié)構(gòu)硬度相對較大的情況下，變形能力就會相對較差，在大型破壞力的作用下，房屋建筑會承受的力很大，局部位置結(jié)構(gòu)先損傷，最后建筑物會整體遭到破壞。在建筑體柔軟性相對較大的情況下，盡管可以消除一部分外力，但是極易使建筑物形變量較大，而影響使用壽命。

二、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意問題

（一）地基與基礎(chǔ)

（1）在對柱下獨(dú)立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室底板設(shè)計(jì)過程中，建筑物下沉所引發(fā)附加應(yīng)力的影響效果經(jīng)常被忽視。這主要是因?yàn)榉课萁ㄖ\(yùn)行期間整個地下室底板與柱下獨(dú)立基礎(chǔ)承擔(dān)上部荷載，故此將有很大的可能出現(xiàn)同步下沉與變形現(xiàn)象，如該部分形成的附加應(yīng)力沒有被重視，那么底板面的安全性將會受到威脅，地下室底板承載能力不夠而出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象極有可能發(fā)生。特別是在天然地基應(yīng)用的過程中，影響效果將是更為明顯的。

（2）在房屋建筑存在地下室的情況中，若地下水位相對較高，應(yīng)最大限度維持室外地坪之下結(jié)構(gòu)外輪廓形體的簡潔性，以為建筑防水施工作業(yè)提供便利條件。特別是對于柱下承臺，在這一結(jié)構(gòu)的影響，基槽地模形體復(fù)雜性顯著，陰陽角與放坡數(shù)目繁多，防水施工難度與時間均有不同程度的增加，使其施工質(zhì)量受到負(fù)面影響，施工成本上漲。

（3）在地下室底板與外墻配筋計(jì)算過程中，通常假設(shè)條件和現(xiàn)狀不匹配。比如在對地下室外墻配筋計(jì)算過程中，在外墻配有扶壁柱的情況下，沒有區(qū)別對待扶壁柱規(guī)則，統(tǒng)一依照雙向板計(jì)算配筋，而扶壁柱依照地下室結(jié)構(gòu)整體電算分析結(jié)果配置鋼筋數(shù)目，也沒有參照外墻雙向板傳導(dǎo)荷載檢驗(yàn)扶壁柱鋼筋配置數(shù)目的正確性。

（4）天然地基錐體獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問題。當(dāng)下部分房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)錐體斜面坡度高于1：3，此時錐體位置硅振搗密實(shí)度很難得到保障，在實(shí)際施工中通常是采用混凝土自然堆積的，并應(yīng)用鏟子或抹灰刀等工具進(jìn)行塑形，此時錐體位置的硅設(shè)計(jì)強(qiáng)度很難與工程標(biāo)準(zhǔn)相匹配。故此為了使天然地基錐體獨(dú)立基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)質(zhì)量有所保障，可以應(yīng)用階梯形獨(dú)立基礎(chǔ)的方式，便于施工的同時，也提升了工程施工質(zhì)量。

（二）多層與高層房屋在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的差別

通常情況下，多層房屋高度相對較低，水平力對其影響效果相對較低，承擔(dān)的是豎向荷載，一般采用砌體結(jié)構(gòu)體系或框架結(jié)構(gòu)體系。高層房屋恰恰相反，水平載荷對其影響效果相對較大，一般會應(yīng)用側(cè)向剛度較大、抗側(cè)移性能相對優(yōu)良的框架—剪力墻結(jié)構(gòu)或剪力墻結(jié)構(gòu)體系。

（三）懸挑梁

（1）因?yàn)榉课萁ㄖ褂霉δ艿男枨笠约暗乩項(xiàng)l件等因素的限制，懸挑梁結(jié)構(gòu)是極為常見的，通常情況下梁中承受的荷載會高于梁外挑部分，故此梁中與外挑梁橫截面規(guī)格存在差異，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員通常把梁中的上層主筋向挑梁方向拓展，而沒有考慮兩端的主筋不能穿插進(jìn)挑梁中的問題；（2）在尋常施工過程中，普通梁箍筋的銜接部位通常于梁上端兩角交替捆綁，但是與懸挑梁箍筋銜接的部位，規(guī)范與有關(guān)構(gòu)造圖集并未做出確切性指示，只是規(guī)定懸挑梁箍筋通常都采用這兩方面的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計(jì)又是一項(xiàng)非常巨大的挑戰(zhàn)。

三、雨水徑流污染控制目標(biāo)如何兼顧

除了城市的內(nèi)澇之外，雨水徑流污染物也是我國海綿城市建設(shè)中需要面臨和解決的一項(xiàng)重大難題。經(jīng)過研究了解到，在污水處理程度達(dá)到百分之九十以上的城市中，徑流污染占城市污染總量的比例已經(jīng)非常之高。一些發(fā)達(dá)國家早已經(jīng)對雨水徑流污染控制的重要性給予了高度的重視，在過去的三十年來也已經(jīng)投入了大量的資金進(jìn)行建設(shè)，相關(guān)的法律法規(guī)也給予了一定的支持，城市發(fā)展戰(zhàn)略以及一些基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃建設(shè)等多方面都對徑流污染實(shí)現(xiàn)了控制。

目前我國相關(guān)政府部門和各行各業(yè)對排水防澇和海綿城市在建設(shè)中給予了足夠的重視，我國的城市雨洪綜合管理工作發(fā)展方向也在逐漸的明確，更為現(xiàn)代化城市的建設(shè)帶來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。我國雨洪綜合管理人員就應(yīng)當(dāng)針對我國現(xiàn)代化城市在建設(shè)中存在的相關(guān)問題，提出可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，多引進(jìn)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)理念和技術(shù)措施來進(jìn)行建設(shè)發(fā)展。

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