摘要：房屋结构设计是一项复杂的工作，需要在设计过程中通过多方面的考察、分析、总结，依靠规范，结合现场施工情况，对工程质量通病的总结进行设计，才能保证结构设计的合理、实现建筑安全可靠的目标。本文探讨了房屋结构设计中的各类问题及解决措施，带动建筑结构设计的进步。
关键词：房屋建筑；结构设计；质量隐患
一般房屋建筑设计完成后，就要进行结构设计和设备专业设计。结构设计对于建筑设计意图的实现具有决定性的作用，以人体来比喻，建筑是表皮外衣，决定外观相貌好看与否，功能布局好用与否。结构就是人体的骨架，设备水电就是人各毛细血管等系统。结构设计专业性强，与各专业联系紧密，程序复杂。合理的建筑结构设计，是保证质量的前提下，经济的实现建筑设计功能外观及设备专业的设备安装，为人们提供安全舒适的居住工作环境。
1.基础设计问题
建筑基础是整个建筑的基石，建筑安全的关键。适当的基础，既能满足上部结构承载的要求，又能协调上部结构满足基础沉降变形控制要求。基础的设计，依赖地质勘察资料的详实与准确，同时，建筑场区地质不可预知，地质变化复杂，给基础设计带来困难。结构设计人员，需对地质勘察报告进行研判，如岩面坡度走向和砂层厚度变化，必要时，需补增勘探孔。浅层的独立基础，会遇到地质异常与原设计不符，需要进行处理，如原设计基底土为强风化岩，当遇到基底土为中风化岩时，需设置褥垫层。而当基底土比较差时，需进行基础处理或修改基础设计。嵌岩桩，需注意短距离内岩面高差剧变，避免桩端底置于半岩半土，或嵌岩深度不足，造成桩承载力不足或桩自身稳定的隐患。基础软件的沉降计算，与基底系数的确定直接相关，而这更多的依赖地区经验和工程经验的积累，有时可能是决定性因素。在沉降量确定过程中，合理的沉降量，是结构设计计算的前提，它使得基础计算变成一种在已知地基总沉降前提下的基础沉降复核过程，同时也是对基础配筋的确定过程。控制建筑物变形量总量，解决建筑差异沉降，避免因此引起上部结构问题，需加强对建筑物沉降观测资料的收集，提高结构工程师个人素养。
2.楼板设计问题
楼板是建筑结构主要承重构件，既把楼面荷载传递给周边梁柱或剪力墙，同时与梁组成楼盖平面，形成面内无限刚，联结各竖向构件，组成结构整体，抵抗各水平力作用。楼板的开洞，会造成水平力传递缺失，需要加强相关楼板。现高层住宅，常将楼、电梯洞口集中布置，虽其洞口周围布置剪力墙，不计入开洞率，但洞口周边及内部楼板平面内应力集中，必要时加厚楼板，提高板配筋率。对大量已建成工程质量通病的总结，地下室顶板洞口四周应设梁，洞口四角需另设置斜向加强筋，避免角部斜向裂缝的产生及发展。高层建筑因其自重大，相对于裙楼，墙柱压缩变形及沉降变形大，为避免对周围梁板影响，常在高层建筑周边邻跨设置沉降后浇带。而这不利于施工单位就近设置施工电梯或塔吊。通常，设计人员在后浇带设置，需配合现场施工，采取避让措施。但是施工技术人员，常按一般后浇带时间补浇筑后浇带混凝土，给地下室顶板带来安全隐患。楼板设计要与设备专业配合，如水电、消防、空调等各管道及预埋钢管，PVC管，开洞的设置。楼板常在电井的楼板形成PVC预埋管线密集排布的情况，需注意线管不宜叠合，尽量各管并列成一排，3～6个线管并列需上下另补抗裂钢筋。为避免加筋，设计要求现场线管两两并列，且相互间净距大于25ｍｍ。当无法避免叠合时，需视情况调整板厚或加筋情况，避免楼板的混凝土浇筑及板的承载带来隐患
3.梁的设计问题
梁作为板的支座，除承受自重和板的荷载外，特殊情况时，应注意复核梁自身承载力是否满足作为板嵌固端的条件，如独立梁支承大悬臂板。地下室顶板，大小跨板的梁两边板不平衡弯矩，需由梁自身平衡。当梁无法平衡时，需改变梁截面，也可采用半钢接调整板的配筋。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆结构梁布置设计不合理应特别注意。梁的尺寸及定位偏向，会影响建筑及使用的美观。常见的，楼梯间框架梁宽太大，凸出墙面太多。电梯间梁宽竖向变化，内部净空不足，影响电梯使用。梁端软件计算时，点铰接，但现浇梁板实际仍受部分约束。不仅铰接梁梁端按构造要求设置端部面筋，而且被联结梁也应加强抗扭腰筋，大跨度梁尤其应注意。梁配筋设计，一般按模型计算结果配置，但是一些大跨度梁，大悬臂梁，还应注意挠度验算，控制变形量不宜过大，必要时加大梁预起拱值或设型钢等构造加强措施。地下室顶板梁，屋面梁配筋要验算裂缝宽度，一般选择细直径钢筋，或加大梁筋配筋量来控制裂缝宽度。梁的选筋，不仅要结合墙柱截面尺寸情况，如梁筋直径应不大于矩形柱在该向截面尺寸的二十分之一；梁与剪力墙平面外搭接时，其水平段锚固长度不足0.4LabE；而且要结合现场施工情况，如剪力墙墙厚200mm，因边缘构件箍筋竖向钢筋影响，竖向钢筋中间最好一排放置两根钢筋。连梁超筋，除按规范处理外，可采用“剪力铰”，通过减小连梁计算截面高度进行试算办法，寻求连梁的计算剪力不大于实际梁截面抗剪承载力（计算时减小连梁截面，实际施工图按原来截面）的前提下，连梁的最大计算弯矩。超出连梁部分内力，由与之对应的抗震剪力墙承担。连梁处理将变得简单。
4.剪力墙和框架柱设计问题
剪力墙结构整体计算时，软件设置按一个方向的地震作用，完成要该向的剪力墙承载，另一向的剪力墙承载很少，可忽略不计。剪力墙结构中常设些许 “柱形墙肢”（墙长与其厚度之比不大于3），由于其截面尺寸小，抗剪不足，会出现纵筋超筋，抗剪水平分布筋大的特点。而在设计中，简单按边缘构件的配置纵筋及箍筋，未考虑柱形墙肢特点和软件计算设定，则给结构安全带来隐患。此时，边缘构件纵筋要采用组合截面复核，箍筋配置应结合整体计算的水平抗剪筋和边缘构件箍筋体积配筋率，调整箍筋直径及配置形式，以满足两者设计要求。高层住宅、多层建筑中大开窗时，框架柱和剪力墙结构的“柱形”翼墙，易出现“短柱”现象，需在结构设计中注意加强措施。近年来，高强混凝土的使用，墙柱截面尺寸变小，获得更大的室内空间，更甚者追求剪力墙厚与砌体墙同厚，而提高混凝土强度等级。高强混凝土受压时呈高度脆性，其延性低于普通混凝土，且随强度越高，脆性越显著，保证和提高高强混凝土构件的延性是设计首要问题。室内装修，应注意保护结构受力构件，严禁在剪力墙、柱上开挖线槽。结构设计有条件时，需结合装修设计，在墙柱中预埋套管。
5.非结构构件
构造柱、圈梁、水平连系梁，拉结钢筋，面层钢丝网片等措施，形成对砌体墙有效约束，提高墙体承载力，限制砌体墙，填充墙的收缩，温度裂缝的产生和发展。合理的布置构造措施，是设计的重点难点，也是易忽略的地方。建筑物屋顶装饰构件，与主体相连，结构设计时，一般只需控制其强度，对位移可适当放松。现代建筑外立面常采用玻璃幕墙，设计只考虑玻璃幕墙荷载传给主体结构的力的影响。室内设备复杂，结构设计需设计前充分调研建筑物使用情况，与设备情况，明确各使用荷载要求。设计后，区分明确各类结构构件连接及承载抗震要求，校核荷载及构件承载力，必要时，采用“楼面谱”法，计入设备的动力特性对主体结构的影响，确保主体结构安全。
6.结语
建筑结构设计必须持严谨、负责的态度对房屋结构进行系统、综合、细致的设计，既能从大的方向把握整体稳定安全，也要能够发现建筑中的细节问题进而处理。通过对建筑结构中常见问题进行分析总结，对提高工程的安全和质量改善有着非常的意义。
参考文献：
[1]解文利. 分析房屋建筑结构设计中的关键问题[J]. 中华民居（下旬刊），2013（3）
[2]雷乃清. 房屋建筑结构施工设计及要点探析[J]. 科技传播，2013（5）
[3]张志峰，探讨我国建筑结构设计存在的问题[J]，建材与装饰，2011 （2）
[4]马玉虎，朱炳寅，高强混凝土在剪力墙中的适用性，建筑结构 2013 （5）.
论文作者:黄炯亮
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/12
标签：结构设计论文; 结构论文; 楼板论文; 截面论文; 构件论文; 建筑论文; 剪力墙论文; 《建筑学研究前沿》2017年第14期论文;