探討房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問(wèn)題及解決措施

1、<p>　　探討房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問(wèn)題及解決措施</p><p>　　【摘 要】近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，房屋建筑也得到了巨大的發(fā)展。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是房屋建筑工程建設(shè)的基礎(chǔ)，對(duì)建筑的質(zhì)量和使用壽命有重要的影響。本文簡(jiǎn)要分析了房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些常見問(wèn)題，并提出了相應(yīng)的解決措施，以供探討。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問(wèn)題 </p><

2、p>　　一、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則 </p><p>　　房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則： </p><p>　?。ㄒ唬┙Y(jié)構(gòu)選型必須經(jīng)濟(jì)科學(xué) </p><p>　　房屋建筑地面以上的結(jié)構(gòu)形式對(duì)工程造價(jià)有很大影響。不同的建筑結(jié)構(gòu)形式各有優(yōu)劣，應(yīng)比較各種結(jié)構(gòu)的布置方案、受力體系及經(jīng)濟(jì)性能，結(jié)合實(shí)際，因地制宜，綜合考慮以上因素，盡量采用適合本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)形式，建

3、設(shè)出低造價(jià)、高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的民用建筑。 </p><p>　?。ǘ┙Y(jié)構(gòu)選型的原則 </p><p>　　混合結(jié)構(gòu)的造價(jià)僅為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)造價(jià)的60%-70%，其鋼筋混凝土用量少，適用于7層以下的建筑物。7層以上12層以下的建筑宜采用框架結(jié)構(gòu)，在其合適的位置上設(shè)置幾道抗震剪力墻，可減小柱、梁的截面尺寸和配筋，從而達(dá)到節(jié)省材料的目的，且可以明顯提高建筑物的抗震能力。框一剪結(jié)構(gòu)一般適用于1

4、2層以上20層以下的建筑物，為增強(qiáng)建筑物的整體剛度，可其適當(dāng)?shù)奈恢蒙显O(shè)置剛性筒體，也可以起到節(jié)省材料的效果。 </p><p>　　二、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題及解決措施 </p><p>　?。ㄒ唬痘x擇不合理 </p><p>　　對(duì)樁基施工的可行性、成樁質(zhì)量的可靠性及樁基施工對(duì)周圍環(huán)境的影響等方面考慮不夠充分，如一些高層建筑設(shè)計(jì)采用大直徑鉆孔灌注樁，樁尖需穿越6

5、～8m的卵石層進(jìn)入中風(fēng)化巖1倍樁徑。 </p><p>　　對(duì)于這一問(wèn)題，我們按照房屋建筑項(xiàng)目的實(shí)際施工條件，樁尖穿越較厚的卵石層十分困難，成孔質(zhì)量也較難保證，根據(jù)附近相似地質(zhì)條件的工程經(jīng)驗(yàn)，以卵石層為持力層（無(wú)軟弱下臥層），并在樁端進(jìn)入卵石層一定深度后進(jìn)行樁底注漿，同樣能達(dá)到提高單樁承載力、減小樁基沉降的目的。 </p><p>　?。ǘ﹩螛冻休d力計(jì)算有偏差 </p>&

6、lt;p>　　因成樁工藝不同，地基土對(duì)不同樁型的支承能力是不同的，即按規(guī)范經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算單樁豎向承載力時(shí)，對(duì)于不同的樁型，各土層的極限側(cè)阻力和極限端阻力是不同的。有的工程地質(zhì)勘察報(bào)告僅提供了計(jì)算打入式預(yù)制樁的單樁承載力設(shè)計(jì)參數(shù)，而設(shè)計(jì)采用鉆孔灌注樁，并直接引用地質(zhì)報(bào)告中的設(shè)計(jì)參數(shù)，使計(jì)算的單樁承載力出現(xiàn)偏差。 </p><p>　　為了解決這一問(wèn)題，我們應(yīng)考慮到：樁基設(shè)計(jì)時(shí)不能直接按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算單樁承載力或直

7、接采用試樁提供的承載力數(shù)值，必須考慮上部未固結(jié)（或欠固結(jié)）土層在固結(jié)沉降過(guò)程中可能引起的樁側(cè)負(fù)摩阻力的影響。因而在驗(yàn)算樁身承載力時(shí)，必須考慮施工工藝系數(shù)ψc。或樁身壓曲的影響；對(duì)抗拔樁，不能僅計(jì)算樁身承載力，還必須進(jìn)行樁身抗裂驗(yàn)算。 </p><p>　　三、框架柱配筋問(wèn)題 </p><p>　　房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中框架柱的配筋率一般都較低，而設(shè)計(jì)過(guò)程中電算結(jié)果所顯示的又時(shí)常是構(gòu)造配筋，在實(shí)

8、際設(shè)計(jì)工作中參考意義不大。在地震作用下，地震框架柱均會(huì)受到一定的危害，其中又以角柱所受的扭轉(zhuǎn)剪力最大，此外，角柱所受的雙向彎矩作用較大，而橫梁在工作狀態(tài)中又多為雙向偏心受力狀態(tài)，能夠發(fā)揮的約束作用有限，就造成角柱受震害威脅較大。 </p><p>　　為了解決這一問(wèn)題，我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)選擇最不利的情況進(jìn)行框架計(jì)算，在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中計(jì)算配筋時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：1）由于角柱和邊柱會(huì)在地震作用下產(chǎn)生偏心受拉，因而在

9、實(shí)際設(shè)計(jì)中，柱內(nèi)縱筋的縱截面面積應(yīng)較電算結(jié)果大25%左右；2）框架柱的配筋應(yīng)相對(duì)于計(jì)算結(jié)果適當(dāng)擴(kuò)大一些，框架柱、角柱、邊柱和中柱一般相計(jì)算值分別放大1.2到1.6，1.4、1.3、1.2倍左右；3）為了提升框架柱的箍筋對(duì)混凝土的約束能力，應(yīng)采取井字形或者菱形的箍筋形式；4）當(dāng)柱的縱向鋼筋總配筋高于3%時(shí)一般采用直徑大于28mm，并焊接固定；5）由于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，配筋率電算過(guò)程通常未將地基的沉降和溫度應(yīng)力對(duì)配筋產(chǎn)生的影響考慮在內(nèi)，因而實(shí)

10、際設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮到這些因素并適當(dāng)放大框架柱配筋。 </p><p><b>　　四、樓板剛度不夠 </b></p><p>　　在一些建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中由于在建筑基本的機(jī)構(gòu)布置或者是結(jié)構(gòu)觀念缺乏相關(guān)措施的時(shí)候，就需要進(jìn)行樓板變形計(jì)算程序，雖然樓板變形計(jì)算程序從數(shù)學(xué)力學(xué)模型方面來(lái)講是成立的，而且在計(jì)算中的準(zhǔn)確度也是很高的，但是在實(shí)際的應(yīng)用中計(jì)算樓板變形程度還是有一定的困難，

11、這樣就造成在樓板變形計(jì)算中的計(jì)算結(jié)果缺乏準(zhǔn)確性。 </p><p>　　在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中為了樓板變形計(jì)算結(jié)構(gòu)與實(shí)際的受力情況相一致，在設(shè)計(jì)中要將樓層設(shè)計(jì)為剛性樓面。所以在樓面設(shè)計(jì)方案的階段就要避免采用一些樓層大開洞、外伸翼塊太長(zhǎng)等樓面出現(xiàn)變形的平面。在剛性樓面的設(shè)計(jì)中要選擇合適的結(jié)構(gòu)布置，同時(shí)要保證樓面結(jié)構(gòu)中的配筋數(shù)量要合適。在樓面剛度設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要注意，如果建筑本身的原因的影響，導(dǎo)致樓面的不符合剛性樓板的要求

12、，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中可以通過(guò)提高聯(lián)系梁板或者是采用斜向配筋等方法使樓面平面滿足剛性樓板的假定，這樣才能保持樓板變形程序計(jì)算結(jié)果與建筑結(jié)構(gòu)的真實(shí)受壓情況相一致。 </p><p>　　五、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中懸挑梁的梁高不足 </p><p>　　在建筑挑梁的設(shè)計(jì)中，往往設(shè)計(jì)者只重視對(duì)梁的傾覆和強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，但是對(duì)梁撓度的計(jì)算往往沒有足夠的重視，一般比較常見的是對(duì)梁高的選用過(guò)小，這樣就會(huì)引起梁截面受壓

13、區(qū)的應(yīng)力較大，在使用中梁截面就會(huì)產(chǎn)生變化，梁撓度也會(huì)不斷加大，導(dǎo)致梁板中裂縫的出現(xiàn)，而且梁高過(guò)小也會(huì)使得梁的延性減小，在受到豎向的地震時(shí)就容易遭受破壞。 </p><p>　　在常規(guī)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以按照相關(guān)手冊(cè)上的計(jì)算方法進(jìn)行梁板的跨度計(jì)算，但是在一些特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行跨度計(jì)算，在扁梁結(jié)構(gòu)中，如果梁高與板厚差不多的時(shí)候，應(yīng)該將跨度計(jì)算長(zhǎng)度取到梁中心，選取梁厚和梁中心的彎矩，取最大配筋值，這樣

14、的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中跨度計(jì)算結(jié)果才是比較準(zhǔn)確的。 </p><p>　　六、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的其它問(wèn)題 </p><p>　　隨著多層建筑的增加，現(xiàn)代房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用框架結(jié)構(gòu)的項(xiàng)目越來(lái)越多，除了上文中所提到的常見設(shè)計(jì)問(wèn)題外，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題： </p><p>　　首先，在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，高低跨之間不應(yīng)采用主樓設(shè)牛腿、地層屋面和閣樓梯梁擱在

15、牛腿上的做法，也盡量避免用牛腿托梁的方式作為防震縫。這是由于在建筑物各個(gè)單元之間，尤其是高層和地層之間的受震害情況各有不同，如果采取以上設(shè)計(jì)方法很容易造成連接處拉斷、壓碎，嚴(yán)重威脅房屋建筑的穩(wěn)定性和安全性。因而，凡是房屋建筑設(shè)計(jì)中需要設(shè)縫，就應(yīng)確保縫分的徹底，而不需要設(shè)縫的情況下，就應(yīng)使其緊密連接，要絕對(duì)避免分的不徹底或連接不緊密的情況，否則很容易受震害破壞。 </p><p>　　其次，由于一些房屋建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

16、性或動(dòng)能上的需要，有時(shí)需要框架梁外挑， </p><p>　　且梁下需設(shè)置鋼筋混凝土柱，這種設(shè)計(jì)中需要對(duì)混凝土柱的內(nèi)力和配筋進(jìn)行計(jì)算。而計(jì)算過(guò)程中許多設(shè)計(jì)人員對(duì)這種混凝土柱的了解不夠成分，將其作為構(gòu)造柱進(jìn)行設(shè)計(jì)和配筋計(jì)算，同時(shí)也為按合理的方式對(duì)懸臂梁的配筋進(jìn)行計(jì)算，這樣一來(lái)極容易造成懸梁臂和混凝土柱的荷載力和承載力不足，嚴(yán)重威脅房屋建筑的結(jié)構(gòu)安全。對(duì)此，在房屋框架架構(gòu)整體計(jì)算中，應(yīng)將這種混凝土柱視為受壓構(gòu)件，將其

17、作為豎向構(gòu)件進(jìn)行整體分析，將柱與梁端交接部位視為框架梁、柱節(jié)點(diǎn)，并將懸梁臂兩端的協(xié)調(diào)變形納入設(shè)計(jì)考慮范圍內(nèi)。 </p><p><b>　　七、總結(jié) </b></p><p>　　在建筑物設(shè)計(jì)過(guò)程中由于各方面因素的影響，導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員出現(xiàn)各種失誤，因此設(shè)計(jì)工作者必須認(rèn)真積累工作經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)常性地回顧以往設(shè)計(jì)工作中的不足，廣泛瀏覽和研究房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例，吸取其中的

18、經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，同時(shí)認(rèn)真研究相應(yīng)的構(gòu)造標(biāo)注和規(guī)范的要求，并嚴(yán)格執(zhí)行，才能從根本上消除設(shè)計(jì)質(zhì)量的隱患。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]傅鳳珍.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問(wèn)題分析[J].黑龍江科技信息2008（24）：276 </p><p>　　[2]魏利金.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常遇問(wèn)題及對(duì)策[M].北京：中國(guó)電力