試論房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

 現(xiàn)代房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)展至今天，除了必須要滿足的安全性，適用性，耐久性以外，隨著時代的發(fā)展，作為房屋擁有者的業(yè)主的個性化需求越來越被作為設(shè)計主要的因素，成為設(shè)計者必須考慮的重要因素。而要讓建筑工程能夠順利開工并按時按質(zhì)竣工，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計就必須滿足如下幾個重要的建筑因素。
1 房屋建筑的地基考量
建筑地基的地質(zhì)勘探必須真實詳細，而不能任憑建設(shè)單位單方面的說明，或者僅以附近的建筑物參考，不做實地勘探，僅借用地質(zhì)類似的建筑物基礎(chǔ)資料為參考而進行的施工設(shè)計圖。在這樣的施工設(shè)計圖之上做出任何設(shè)計都是不嚴謹，不規(guī)范的。房屋建筑的地基考量與設(shè)計必須得一步一步按照技術(shù)規(guī)程及操作規(guī)范，按程序進行，將安全保質(zhì)永遠放在第一位，而這樣資料必須得建立在現(xiàn)場實地的地質(zhì)勘察之上，然后再以些為基礎(chǔ)將基礎(chǔ)類型以及上部結(jié)構(gòu)等重要加入進去進行系統(tǒng)，綜合的考量，而且不能想當(dāng)然地依靠地耐力來完成這些考量，也不能將地耐力容許值人為地進行降低，這樣的做法都是違反操作規(guī)程，嚴重時會給工程質(zhì)量帶來不可預(yù)計的安全隱患。
在地基勘探后，對于地基地質(zhì)較弱的，在設(shè)計時要采用換土墊層法進行處理，對于地質(zhì)軟弱的地基如果處理不當(dāng)，其造成的影響將是災(zāi)難性的。因此在處理軟弱地基地時，不能僅僅依靠砂墊層的方式來加強承載力，從而忽略了對墊層的寬度及厚度進行科學(xué)計量，因為忽略這兩項重要參數(shù)，帶來的不僅是安全隱患，同時也造成了資源浪費增加了建筑工程的成本。
2 房屋建筑中構(gòu)造柱的設(shè)計
房屋建筑中的構(gòu)造柱是結(jié)構(gòu)設(shè)計中的比較重要的部分，構(gòu)造柱的運用不但能夠提高建筑墻體的抗剪能力，還能夠與圈梁聯(lián)合運用，能夠有效地對建筑中的砌體形成良好的約束作用。通過這樣的結(jié)構(gòu)運用，可以有效地限制墻體發(fā)生裂痕現(xiàn)象，或者即使因為不可抗原因發(fā)生裂痕后，也能夠有效地控制裂痕，使之不繼續(xù)擴大，從而很好地維持豎向承載力，達到增強整體結(jié)構(gòu)抗震水平的作用。另外，在設(shè)計構(gòu)造柱時，應(yīng)該嚴格地將構(gòu)造柱與承重柱區(qū)別開來，而不要因為節(jié)約成本的目的，將構(gòu)造柱設(shè)計用作承重柱，因為這樣的設(shè)計將導(dǎo)致構(gòu)造柱提前受力，從而極大地影響了其對建筑物內(nèi)砌體的約束作用，在建筑物遭遇自然災(zāi)害，比如地震一類的災(zāi)害作用時，其破壞力將集中受力于構(gòu)造柱，這樣構(gòu)造柱就難以承受住地震強大的破壞力，從而最先遭到破壞，這樣的設(shè)計使得構(gòu)造柱根本起不到原有的承力作用，而成為結(jié)構(gòu)設(shè)計中的無用設(shè)計。
3 房屋建筑中承重柱的設(shè)計
承重柱在房屋建筑中起到的是承重及抗震的作用。因此在對承重柱進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要特別注重承重柱的受力分析設(shè)計，不能將承重柱的截面高度設(shè)計得太小，因為這樣的設(shè)計會使得柱體的線剛度比過大，在結(jié)構(gòu)受力時，由于柱頂抗彎強度達不到技術(shù)要求，通常就會使承重柱在梁底周圍產(chǎn)生裂縫，這樣的裂縫會讓使用中的業(yè)主難以接受。并且裂縫在遭遇地震時，原來的安全隱患極有可能形成災(zāi)難性的倒塌。因此在設(shè)計承重柱時，特別應(yīng)該注意避免不符合抗震規(guī)程的設(shè)計，堅決杜絕出現(xiàn)抗震性差的承重柱設(shè)計。
4 房屋建筑中框架結(jié)構(gòu)設(shè)計
在磚混結(jié)構(gòu)逐漸淡出行業(yè)視線的今天，框架結(jié)構(gòu)成為了時代的新寵兒，目前新修建的房屋建筑中框架結(jié)構(gòu)自然而然地成為了主體。而時下的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中，首要考慮的就是其要符合最新的抗震設(shè)計規(guī)范，依據(jù)抗震規(guī)范，將框架結(jié)構(gòu)中的各個抗側(cè)力構(gòu)件，需要同時應(yīng)對來自各個方向的地震作用，通過這樣的設(shè)計能夠極大地增強建筑物的抗震效果。而要達到這一目的，就需要同時注重縱向框架結(jié)構(gòu)與橫向框架相互結(jié)合。此外，在設(shè)計時必須要注意不應(yīng)該將縱向框梁作為普通梁來進行設(shè)計，因為普通梁的節(jié)點，縱筋等的配置都達不到框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求，因此在進行設(shè)計應(yīng)特別注意將其區(qū)分開來。
5 房屋建筑中梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計
在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中梁的強度與抗傾覆是所有設(shè)計者都必須要注重兩項重要指標，隨著結(jié)構(gòu)科學(xué)不斷發(fā)展與進步，除了上述兩項最為重要的指標外，梁撓度這一平時不受設(shè)計師注意的結(jié)構(gòu)參數(shù)逐漸進入到人們的視線中。在建筑結(jié)構(gòu)如果梁的截面調(diào)試過小，通常會引起梁截面的受壓區(qū)應(yīng)力超出預(yù)定設(shè)計值，嚴重時會使梁產(chǎn)生非線性徐變，隨著時間的推移，梁撓度不斷增大，挑梁由于長期不堪重負而逐漸變形，而梁板也會隨之出現(xiàn)裂縫，而隨著挑梁形變的加重，梁的各個層面都將出現(xiàn)不同程度的裂縫，這時如果再遇上地震一類的自然災(zāi)害，梁在內(nèi)在與外因共同作用下很容易就失去原有的抗震作用，而出現(xiàn)崩裂，倒塌的現(xiàn)象。因此在現(xiàn)代房屋建筑梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，梁撓度成為繼梁強度，抗傾覆之后第三項重要指標。
6 房屋建筑中樓板的結(jié)構(gòu)設(shè)計
樓板作為建筑結(jié)構(gòu)中最基本的承重構(gòu)件，同時也是建筑完工后用戶主要的活動場所，這兩項因素使樓板的設(shè)計成為了整個房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，對其他構(gòu)件影響最大的設(shè)計。樓板的主要功能就是將樓面的荷載整體轉(zhuǎn)送到四周的墻體，構(gòu)造梁上，因此樓板的設(shè)計同時影響到梁，墻體，柱的設(shè)計，可謂牽一發(fā)而動全身。所以在設(shè)計樓板的受力狀態(tài)時，應(yīng)該根據(jù)實際情況該設(shè)計成為雙向板的時候，不能將其簡化為單向板，因為這樣的簡化設(shè)計將會使得設(shè)計受力值與實際受力狀態(tài)出現(xiàn)偏差，在實際施工時就會引起構(gòu)造配筋的混亂，致使配筋分布不均，而使樓板出現(xiàn)裂縫。而對于在房屋建筑中常常出現(xiàn)的非承重隔墻而言，通常應(yīng)該將這些非承重墻的線荷載折算成等效的均布荷載，再進行合理樓板配筋計算，而不應(yīng)該貪圖簡單，就將其總荷載附以板的總面積，這樣的方法看似簡便，實則很容易得出錯誤的結(jié)論，常常會給建筑物留下些難以預(yù)計的安全隱患。另外，在進行雙向板的設(shè)計時，應(yīng)該注意到雙向板會在兩個不同的方向產(chǎn)生彎矩，因而應(yīng)將鋼筋縱橫疊放，將短跨方向的鋼筋放置于最下面，而長跨方向的鋼筋則應(yīng)該放置于短跨鋼筋的上面，在進行設(shè)計計算時，應(yīng)該充分考慮兩個不同方向的各自有效高度，在配筋計算時將其分開計算，這樣就不會出現(xiàn)配筋不合理，既避免結(jié)構(gòu)不合理的質(zhì)量隱患，同時也節(jié)約了建筑成本，提高了工程質(zhì)量。
7 結(jié)束語
房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項系統(tǒng)復(fù)雜且又比較全面的工作，在進行設(shè)計工作時，不僅僅需要深厚的理論功底，還要求設(shè)計人員思維要靈活，能夠突破舊有設(shè)計思路，而又不能偏離基本的技術(shù)規(guī)范及設(shè)計規(guī)程，工作態(tài)度更是要求以嚴謹認真。特別在這個科學(xué)技術(shù)全面發(fā)展，日新月異的新時代，如何站在時代的前沿，將行業(yè)內(nèi)最新的發(fā)展動態(tài)，設(shè)計新思路，合理地結(jié)合到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，用以不斷提升設(shè)計水平，及自身的業(yè)務(wù)素養(yǎng)，并最終達到突破自我，勇于創(chuàng)新，從而達到超越以往普通結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的。