試論房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

 現(xiàn)代房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(shí)代的發(fā)展，作為房屋擁有者的業(yè)主的個(gè)性化需求越來越被作為設(shè)計(jì)主要的因素，成為設(shè)計(jì)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(shí)按質(zhì)竣工，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就必須滿足如下幾個(gè)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(shí)詳細(xì)，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(shí)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(jìn)行的施工設(shè)計(jì)圖。在這樣的施工設(shè)計(jì)圖之上做出任何設(shè)計(jì)都是不嚴(yán)謹(jǐn)，不規(guī)范的。房屋建筑的地基考量與設(shè)計(jì)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(jìn)行，將安全保質(zhì)永遠(yuǎn)放在第一位，而這樣資料必須得建立在現(xiàn)場實(shí)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(jìn)去進(jìn)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(jìn)行降低，這樣的做法都是違反操作規(guī)程，嚴(yán)重時(shí)會(huì)給工程質(zhì)量帶來不可預(yù)計(jì)的安全隱患。
在地基勘探后，對(duì)于地基地質(zhì)較弱的，在設(shè)計(jì)時(shí)要采用換土墊層法進(jìn)行處理，對(duì)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(shí)，不能僅僅依靠砂墊層的方式來加強(qiáng)承載力，從而忽略了對(duì)墊層的寬度及厚度進(jìn)行科學(xué)計(jì)量，因?yàn)楹雎赃@兩項(xiàng)重要參數(shù)，帶來的不僅是安全隱患，同時(shí)也造成了資源浪費(fèi)增加了建筑工程的成本。
2 房屋建筑中構(gòu)造柱的設(shè)計(jì)
房屋建筑中的構(gòu)造柱是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的比較重要的部分，構(gòu)造柱的運(yùn)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(yùn)用，能夠有效地對(duì)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(yùn)用，可以有效地限制墻體發(fā)生裂痕現(xiàn)象，或者即使因?yàn)椴豢煽乖虬l(fā)生裂痕后，也能夠有效地控制裂痕，使之不繼續(xù)擴(kuò)大，從而很好地維持豎向承載力，達(dá)到增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)抗震水平的作用。另外，在設(shè)計(jì)構(gòu)造柱時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格地將構(gòu)造柱與承重柱區(qū)別開來，而不要因?yàn)楣?jié)約成本的目的，將構(gòu)造柱設(shè)計(jì)用作承重柱，因?yàn)檫@樣的設(shè)計(jì)將導(dǎo)致構(gòu)造柱提前受力，從而極大地影響了其對(duì)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(shí)，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(qiáng)大的破壞力，從而最先遭到破壞，這樣的設(shè)計(jì)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(jì)中的無用設(shè)計(jì)。
3 房屋建筑中承重柱的設(shè)計(jì)
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(duì)承重柱進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要特別注重承重柱的受力分析設(shè)計(jì)，不能將承重柱的截面高度設(shè)計(jì)得太小，因?yàn)檫@樣的設(shè)計(jì)會(huì)使得柱體的線剛度比過大，在結(jié)構(gòu)受力時(shí)，由于柱頂抗彎強(qiáng)度達(dá)不到技術(shù)要求，通常就會(huì)使承重柱在梁底周圍產(chǎn)生裂縫，這樣的裂縫會(huì)讓使用中的業(yè)主難以接受。并且裂縫在遭遇地震時(shí)，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(jì)承重柱時(shí)，特別應(yīng)該注意避免不符合抗震規(guī)程的設(shè)計(jì)，堅(jiān)決杜絕出現(xiàn)抗震性差的承重柱設(shè)計(jì)。
4 房屋建筑中框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
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(shí)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(shí)下的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，首要考慮的就是其要符合最新的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，依據(jù)抗震規(guī)范，將框架結(jié)構(gòu)中的各個(gè)抗側(cè)力構(gòu)件，需要同時(shí)應(yīng)對(duì)來自各個(gè)方向的地震作用，通過這樣的設(shè)計(jì)能夠極大地增強(qiáng)建筑物的抗震效果。而要達(dá)到這一目的，就需要同時(shí)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(jì)時(shí)必須要注意不應(yīng)該將縱向框梁作為普通梁來進(jìn)行設(shè)計(jì)，因?yàn)槠胀旱墓?jié)點(diǎn)，縱筋等的配置都達(dá)不到框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)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(jì)
在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中梁的強(qiáng)度與抗傾覆是所有設(shè)計(jì)者都必須要注重兩項(xiàng)重要指標(biāo)，隨著結(jié)構(gòu)科學(xué)不斷發(fā)展與進(jìn)步，除了上述兩項(xiàng)最為重要的指標(biāo)外，梁撓度這一平時(shí)不受設(shè)計(jì)師注意的結(jié)構(gòu)參數(shù)逐漸進(jìn)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(huì)引起梁截面的受壓區(qū)應(yīng)力超出預(yù)定設(shè)計(jì)值，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使梁產(chǎn)生非線性徐變，隨著時(shí)間的推移，梁撓度不斷增大，挑梁由于長期不堪重負(fù)而逐漸變形，而梁板也會(huì)隨之出現(xiàn)裂縫，而隨著挑梁形變的加重，梁的各個(gè)層面都將出現(xiàn)不同程度的裂縫，這時(shí)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(jì)中，梁撓度成為繼梁強(qiáng)度，抗傾覆之后第三項(xiàng)重要指標(biāo)。
6 房屋建筑中樓板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
樓板作為建筑結(jié)構(gòu)中最基本的承重構(gòu)件，同時(shí)也是建筑完工后用戶主要的活動(dòng)場所，這兩項(xiàng)因素使樓板的設(shè)計(jì)成為了整個(gè)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)其他構(gòu)件影響最大的設(shè)計(jì)。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(jì)同時(shí)影響到梁，墻體，柱的設(shè)計(jì)，可謂牽一發(fā)而動(dòng)全身。所以在設(shè)計(jì)樓板的受力狀態(tài)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況該設(shè)計(jì)成為雙向板的時(shí)候，不能將其簡化為單向板，因?yàn)檫@樣的簡化設(shè)計(jì)將會(huì)使得設(shè)計(jì)受力值與實(shí)際受力狀態(tài)出現(xiàn)偏差，在實(shí)際施工時(shí)就會(huì)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(duì)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(jìn)行合理樓板配筋計(jì)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(shí)則很容易得出錯(cuò)誤的結(jié)論，常常會(huì)給建筑物留下些難以預(yù)計(jì)的安全隱患。另外，在進(jìn)行雙向板的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該注意到雙向板會(huì)在兩個(gè)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(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，應(yīng)該充分考慮兩個(gè)不同方向的各自有效高度，在配筋計(jì)算時(shí)將其分開計(jì)算，這樣就不會(huì)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(shí)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(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)復(fù)雜且又比較全面的工作，在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)，不僅僅需要深厚的理論功底，還要求設(shè)計(jì)人員思維要靈活，能夠突破舊有設(shè)計(jì)思路，而又不能偏離基本的技術(shù)規(guī)范及設(shè)計(jì)規(guī)程，工作態(tài)度更是要求以嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真。特別在這個(gè)科學(xué)技術(shù)全面發(fā)展，日新月異的新時(shí)代，如何站在時(shí)代的前沿，將行業(yè)內(nèi)最新的發(fā)展動(dòng)態(tài)，設(shè)計(jì)新思路，合理地結(jié)合到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，用以不斷提升設(shè)計(jì)水平，及自身的業(yè)務(wù)素養(yǎng)，并最終達(dá)到突破自我，勇于創(chuàng)新，從而達(dá)到超越以往普通結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的。