李云杰

（山東華邦建設(shè)集團有限公司，山東 濰坊 262500）

建筑行業(yè)作為帶動中國整體經(jīng)濟的行業(yè)之一，近年來其實際的施工技術(shù)也隨著時代的發(fā)展不斷進步，由于建筑工程結(jié)構(gòu)在實際的施工過程中所涉及到的環(huán)節(jié)和領(lǐng)域相對復(fù)雜，因此需要相關(guān)工作人員結(jié)合實際情況合理地設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)保證其最終質(zhì)量能夠符合市場需求。針對現(xiàn)階段相關(guān)工作人員在設(shè)計建筑工程結(jié)構(gòu)時存在的主要問題進行全面分析并找出問題出現(xiàn)的原因，從根源上提出相應(yīng)的解決措施對其進行針對性解決。

1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則及重要性

1.1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則

建筑結(jié)構(gòu)的分類依據(jù)主要是組成構(gòu)件的作用程度不同，主要在于不同的建筑構(gòu)件在房屋建筑中有著不同的用途，所以在進行構(gòu)建材料選擇時，需要滿足不同房屋建筑作用程度的材料需求。

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要原則是層層設(shè)計原則，包括在進行房屋建筑安全設(shè)計時，必須遵守層層設(shè)計原則，有利于提高房屋建筑安全系數(shù)。

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的次要原則是優(yōu)劣互補設(shè)計原則，需要建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對建筑實體的情況進行詳細考察，尤其是各項房屋建筑參數(shù)，必須做到準確測量，保證房屋建筑結(jié)構(gòu)的軟硬程度評估能夠與實際情況相符，否則在建筑結(jié)構(gòu)過軟的情況下，容易受到外力的作用影響產(chǎn)生變形的問題，而在建筑結(jié)構(gòu)過硬的情況下，建筑結(jié)構(gòu)無法保持良好的彈性狀態(tài)，容易受到外力的作用影響從而產(chǎn)生破損的問題。

1.2 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性

中國的經(jīng)濟市場和社會建設(shè)發(fā)展速度極快，推動了人們對建筑行業(yè)重視程度和標準要求的提高，形成了建筑行業(yè)不斷融入新技術(shù)和新方法的良性發(fā)展趨勢，尤其是與計算機技術(shù)的結(jié)合，使建設(shè)設(shè)計的發(fā)展空間更為開闊。

在多種先進技術(shù)手段的引導(dǎo)下，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計擁有了更加豐厚的設(shè)計資源，可以通過更加科學(xué)合理的配置優(yōu)化方式，提高空間的利用率，也是建筑結(jié)構(gòu)之間、建筑構(gòu)件和結(jié)構(gòu)設(shè)計之間合理配置的關(guān)鍵，更是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員必須重視的要點，可以直接反映出設(shè)計人員的設(shè)計能力和整體水平。

2 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題分析

2.1 地基問題

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中常見的問題之一就是地基問題，關(guān)于地基的主要問題具體包括以下幾方面：①相關(guān)工作人員在設(shè)計建筑的主體結(jié)構(gòu)之前需要對實際的施工環(huán)境進行地質(zhì)勘查，但是多數(shù)施工單位在進行項目流程時都會將重點放在實際的施工過程和最終的施工質(zhì)量上而忽略了前期的地質(zhì)勘查，導(dǎo)致設(shè)計人員還沒有對施工現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境有全面詳細的了解時就進行設(shè)計，容易出現(xiàn)設(shè)計方案可行性低的問題；②在建筑結(jié)構(gòu)的實際設(shè)計過程中，存在較多因素可能會對其造成影響，耐力容許值作為影響建筑結(jié)構(gòu)整體安全性的主要因素之一，設(shè)計人員通常會將其取小，但事實上能對結(jié)構(gòu)安全性造成影響的因素還有很多，需要設(shè)計人員綜合考慮；③因為換土墊層可以有效提高地基的承載能力，因此現(xiàn)階段中國設(shè)計人員在處理軟弱基時都會選擇通過換土墊層的方式，但是如果設(shè)計人員只是根據(jù)經(jīng)驗選擇而沒有科學(xué)客觀的理論數(shù)據(jù)和實際數(shù)據(jù)支持的話，則無法確定墊層的厚度和寬度，極易造成地基的不均勻沉降。

2.2 樓板問題

樓板的受力與承載、墻面、梁以及柱等多方面因素相關(guān)，因此相關(guān)工作人員需要綜合考慮多方面因素對其進行設(shè)計，現(xiàn)階段多數(shù)施工單位在設(shè)計樓板時存在的問題主要有以下幾點：①樓板作為整個工程的重要環(huán)節(jié)之一，相關(guān)人員在對其進行設(shè)計時需要從整體出發(fā)，而多數(shù)設(shè)計人員都將重點放在了樓板本身的承載力上，忽略了其在全局中的重要作用，導(dǎo)致工程出現(xiàn)風(fēng)險；②部分設(shè)計人員為減輕工作量選擇在計算樓板變形問題時對過程進行簡化，導(dǎo)致相關(guān)數(shù)據(jù)不夠全面精準；③不能從2個方向?qū)﹄p向板進行高度有效的處理，甚至有時將其作為單向板計算，導(dǎo)致雙向板配筋不均勻[1]。

2.3 梁設(shè)計問題

梁設(shè)計問題包括梁高和連續(xù)梁問題，具體問題如下：①梁作為整個建筑結(jié)構(gòu)的重要部分，設(shè)計人員在對整個方案進行設(shè)計時必須充分保證梁的強度和剛度能夠符合工程整體需求以保證工程的安全性，而事實上，除了梁的強度和剛度外，其撓度也對梁的整體質(zhì)量造成直接影響。如果后期隨著梁的使用時間增長而出現(xiàn)撓度變形，梁會迅速產(chǎn)生裂紋并且裂紋會以極快的速度開始擴張，給房屋使用者帶來嚴重的威脅。梁的延性因為梁高過小而降低，當(dāng)房屋發(fā)生震動時，會產(chǎn)生脆性斷裂，造成安全事故。②由于邊梁的負荷較小，所以設(shè)計人員為了簡化力學(xué)計算會忽略其他因素，負筋配筋量會減少。同時屋外的邊梁會直接受到如溫度變化、風(fēng)吹日曬等外在因素影響，容易產(chǎn)生收縮和拉伸效應(yīng)，能夠直接拉伸前裂紋。

2.4 框架設(shè)計問題

相關(guān)設(shè)計人員在進行抗震設(shè)計時，為了分散并減輕震動效果，會按照主軸的方向?qū)ζ溥M行設(shè)計，因此，需要設(shè)計人員同時重視橫向框架和縱向框架，但是根據(jù)相關(guān)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)多數(shù)設(shè)計者對縱向框架的重視程度遠不及橫向框架，導(dǎo)致房屋建筑的抗震性能降低。

2.5 構(gòu)造柱與承受柱設(shè)計問題

設(shè)計者在設(shè)計構(gòu)造柱和承受柱時，為了節(jié)省投入成本同時降低工作量，會選擇由構(gòu)造柱同時承擔(dān)構(gòu)造柱和承受柱的職能，具體問題如下：①如果將構(gòu)造柱作為承重柱，那么在房屋發(fā)生震動時，構(gòu)造柱就是外力的主要承擔(dān)結(jié)構(gòu)，但構(gòu)造柱本身的承受能力不如承重柱，因此會因為產(chǎn)生應(yīng)力集中效應(yīng)而出現(xiàn)崩壞，也就是說，構(gòu)造柱將成為整個房屋結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，無法充分發(fā)揮其約束拉結(jié)作用；②如果置于地圈梁中的構(gòu)造柱沒有相應(yīng)的輔助結(jié)構(gòu)，那么其底部硬件將會因為其承擔(dān)了承受柱的功能而失去其抗剪切和抗彎性能，在房屋發(fā)生震動時出現(xiàn)墻體破裂和裂紋擴展等問題；③為通過將梁作為鉸支梁的方式簡化計算過程，設(shè)計者會選擇人為增大梁柱的線剛度比，承重柱的界面有效高度就會降低，同時，梁柱的剛結(jié)效果也會因此降低，導(dǎo)致承重柱在受到強烈沖擊時出現(xiàn)裂紋，無法滿足房間建筑結(jié)構(gòu)的抗震需求。

2.6 房屋建筑結(jié)構(gòu)搭配不合理

房屋建筑結(jié)構(gòu)必須進行合理的劃分，但部分設(shè)計人員只會采用單一的設(shè)計方式，尤其是將建筑的最底層作為一個大空間的設(shè)計方式，導(dǎo)致建筑缺少抗震結(jié)構(gòu)設(shè)置。部分設(shè)計中還存在建筑抗震墻上部與下部無法對齊的問題，無法建立起搭配合理的結(jié)構(gòu)體系。部分設(shè)計對結(jié)構(gòu)材料質(zhì)量的重視不足，導(dǎo)致構(gòu)件混凝土存在質(zhì)量不達標的問題，甚至發(fā)生錯算或漏算負載取值的情況，不僅會造成設(shè)計與施工合同規(guī)定標準不符的問題，還會造成建筑結(jié)構(gòu)強度和安全性下降的問題[2]。

2.7 變形縫設(shè)置不規(guī)范

變形縫設(shè)計是保障房屋建筑結(jié)構(gòu)不會受到溫度變化或其他因素影響而產(chǎn)生問題，為了保障變形縫設(shè)計的合理性，必須嚴格遵守相關(guān)設(shè)計規(guī)范。但部分設(shè)計人員沒有重視變形縫設(shè)計的關(guān)鍵作用，采用后澆帶代替伸縮縫的設(shè)計方式，導(dǎo)致房屋建筑結(jié)構(gòu)會隨著溫度變化產(chǎn)生相應(yīng)的變化，降低了整體的穩(wěn)定性。

3 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化措施

3.1 地基問題優(yōu)化

房屋結(jié)構(gòu)在實際的建筑過程中涉及到多個環(huán)節(jié)，而地基是整個房屋結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，其質(zhì)量能夠直接影響到房屋的穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的地基設(shè)計方式中存在較多問題，為保證房屋結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量和穩(wěn)定性，相關(guān)工作人員需要結(jié)合實際情況全面勘察實際的作業(yè)地點，然后優(yōu)化地基設(shè)計，具體需要做到以下幾個方面：①在設(shè)計工作開始之前需要設(shè)計人員親自到實際的施工地點進行考察以加強自身對于施工環(huán)境的全面認知，通過準確客觀且全面的相關(guān)數(shù)據(jù)對地基進行設(shè)計，保障設(shè)計方案具有可行性和合理性；②在對施工環(huán)境進行勘察時，需要設(shè)計者結(jié)合實際情況選擇合適的勘察方法，同時需要保證相應(yīng)勘察設(shè)備的質(zhì)量能夠符合工程需求，針對不同類型的數(shù)據(jù)信息選擇不同的數(shù)據(jù)處理方式；③在設(shè)計房屋地基時不但需要考慮地基本身的質(zhì)量，還需要綜合考慮施工環(huán)境周圍區(qū)塊的穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性。

3.2 樓板問題優(yōu)化

在整個房屋結(jié)構(gòu)的施工過程當(dāng)中，相關(guān)工作人員如果想要保證房屋建筑整體的穩(wěn)定性和安全性，就必須結(jié)合實際情況不斷優(yōu)化樓板問題，首先只有保證建筑及本身的狀態(tài)穩(wěn)定，相關(guān)的施工人員以及施工的應(yīng)用設(shè)備才能夠順利地進行，具體需要做到以下幾個方面：①設(shè)計者在分析板結(jié)構(gòu)的受力時，需要根據(jù)客觀全面的數(shù)據(jù)并依照行業(yè)標準和準則進行，避免傳統(tǒng)的依靠主觀意向進行設(shè)計的方式；②在設(shè)計板結(jié)構(gòu)時，設(shè)計者需要對于其承載、徑向力、橫向力、彎矩、扭距等因素進行綜合考慮；③非承重部分對樓板會造成部分壓力，因此必要時需要提高樓板的配筋；④如果樓板承受力過大會導(dǎo)致出現(xiàn)裂紋，因此設(shè)計者可以選擇增加其厚度；⑤如果樓板剛性無法達標，可以考慮使用變形平面功能，但是需要優(yōu)先考慮樓板剛性。

3.3 梁問題優(yōu)化

梁體是房屋建筑結(jié)構(gòu)的主要承壓結(jié)構(gòu)，因此設(shè)計者需要結(jié)合實際情況，通過改善設(shè)計方案保證梁體應(yīng)力合理分布以提高其負載力，具體需要做到以下幾個方面：①設(shè)計人員需要充分重視梁體結(jié)構(gòu)，從整體出發(fā)，綜合考慮房屋建筑結(jié)構(gòu)對梁體的要求，保證設(shè)計方案的可行性；②注重對撓度影響和時間的考慮，從建筑的使用壽命和周期出發(fā)，結(jié)合實際情況合理設(shè)計梁高；③屋外環(huán)境變化會對室內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)影響，需要設(shè)計人員對受力變化區(qū)域進行合理計算以確保建筑的安全性。

3.4 框架設(shè)計優(yōu)化

在設(shè)計框架時需要設(shè)計者同時考慮橫向框架和縱向框架，嚴格遵守行業(yè)抗震規(guī)范，具體需要做到以下幾個方面：①框架實際的設(shè)計過程中涉及到較多環(huán)節(jié)和節(jié)點，為保證建筑整體的穩(wěn)定性，設(shè)計人員需要綜合考慮多方面因素，嚴格按照規(guī)定標準執(zhí)行；②在設(shè)計橫梁和縱梁時，需要設(shè)計者從整體出發(fā)，保證共同建設(shè)的有效性；③在實際的設(shè)計過程中需要設(shè)計者考慮橫縱梁的結(jié)合效果，保證對其進行合理布局，通過對多種客觀因素的考慮保證梁體結(jié)構(gòu)的安全性能符合工程需求，在此基礎(chǔ)上考慮建筑體的美觀效果。

3.5 構(gòu)造柱與承重柱設(shè)計優(yōu)化

在進行設(shè)計工作時需要區(qū)分構(gòu)造柱和承重柱，不管是高層、平層還是低層，都需要設(shè)計相應(yīng)的承重柱，具體需要做到以下幾個方面：①設(shè)計者需要摒棄傳統(tǒng)“構(gòu)造柱可以完全承擔(dān)承重柱的職能”的理念，明確承重柱的不可替代性；②可以選擇通過削弱構(gòu)造柱承重能力的方式使其充分發(fā)揮整體加固功能，將構(gòu)造柱僅僅作為構(gòu)造柱應(yīng)用在房屋建筑當(dāng)中；③需要保證承重柱的截面有效高度能夠達到標準要求，甚至提高承重柱的界值，否則其極易造成嚴重的質(zhì)量問題。只有保證承重柱截面有效高度，才能夠使承重柱在房屋建筑結(jié)構(gòu)中充分發(fā)揮出其作用，提高建筑整體的穩(wěn)定性和安全性。

3.6 對建筑結(jié)構(gòu)進行合理的結(jié)構(gòu)配制

建筑結(jié)構(gòu)的延展性是抗震性設(shè)計中的主要指標，需要嚴格按照相關(guān)要求選擇最小配筋，還需要嚴格按照強度標準要求選擇結(jié)構(gòu)材料。為了防止建筑內(nèi)墻體裂縫的問題發(fā)生，可以采用一定的隔熱通風(fēng)措施達到理想效果。在進行抗震造柱的設(shè)計時，必須保證上下對準貫通的設(shè)計標準，并根據(jù)設(shè)計規(guī)范嚴格要求構(gòu)造柱和樓板、圈梁和墻體等部分的拉結(jié)情況。

3.7 規(guī)范變形縫設(shè)置

房屋出現(xiàn)開裂、變形或其他破壞等問題的風(fēng)險較高，主要是受到溫度變化、房屋相鄰部分結(jié)構(gòu)類型差異和荷載變化等因素影響而造成的。針對這種情況可以采用變形縫設(shè)置的方式，包括伸縮縫、防震縫和沉降縫等，使房屋建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加獨立，不會受到其他關(guān)聯(lián)性的影響，更有利于房屋建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的提高。

首先，要在設(shè)置房屋建筑伸縮縫的過程中，按照GB/T 50353—2013《建筑工程建筑面積計算規(guī)范》的規(guī)定要求，對房屋在溫度變化影響下產(chǎn)生的熱脹冷縮和房屋長度間緊密聯(lián)系等情況進行詳細觀測，為伸縮縫設(shè)置提供充分的科學(xué)依據(jù)。通常可以在建筑物長度超過50 m的位置，設(shè)置20.0～30.0 mm寬的伸縮縫，能夠使建筑的屋頂、墻體和樓板等構(gòu)件處于全部斷開的狀態(tài)[3]。

其次，要根據(jù)防震縫不規(guī)則的平立面和較高的體型復(fù)雜程度等特點，對建筑結(jié)構(gòu)進行若干規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單位的合理劃分。通常需要在建筑混凝土結(jié)構(gòu)中保證70.0 mm以上的防震縫寬度，在砌體結(jié)構(gòu)中保持50.0 mm以上的防震縫寬度。

最后，要根據(jù)豎向變形體的沉降縫特點，充分利用其對基地不均勻沉降的限制性作用，保證房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。設(shè)計人員可以在設(shè)計方案中選擇平面轉(zhuǎn)折位置、分期建造房屋交接位置和基礎(chǔ)類型變化位置等環(huán)節(jié)時，在基礎(chǔ)到屋頂版的位置中設(shè)置沉降縫，通常要保持15.0～25.0 mm的沉降縫間距。

4 結(jié)語

綜上所述可以得知，房屋建筑是現(xiàn)階段中國經(jīng)濟發(fā)展的主要環(huán)節(jié)之一，相關(guān)工作人員需要結(jié)合實際情況不斷完善各個環(huán)節(jié)，因為房屋建筑工程在實際的施工過程當(dāng)中涉及到較多的環(huán)節(jié)和領(lǐng)域，相對來說具有一定的復(fù)雜性，因此目前中國建筑施工單位在對房屋建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的過程中存在諸多問題。為提高房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的效率，需要全面分析存在的主要問題并結(jié)合實際情況提出有效的解決措施，保證設(shè)計者能夠?qū)φ麄€項目有全面清晰的認識并且在設(shè)計過程中能夠嚴格按照相關(guān)標準執(zhí)行。