建筑结构设计问题注意事项

摘 要：本文深入分析了建筑结构设计的分类、基本内容及应遵循的几大原则,指出了建筑结构设计中存在的问题及应注意的事项,并在此基础上提出几点建议.

关 键 词：建设结构；设计；问题；注意事项

一、建筑结构设计的分类及其内容

1.1建筑结构的种类

根据建筑物的使用功能及其具体要求的不同,建筑物也可以被分成多种类型.而如果以建筑物的不同用途来划分,它可被分为工业建筑和民用建筑两种.按照建筑物层数的不同,它又可分为单层、多层、高层及超高层建筑,此外,还可根据建筑时所采用的结构材料进行分类,具体可分为木结构、砌体、混凝土、钢结构等多种.按照建筑物不同的结构形式,我们还可将其分为排架、框架、剪力墙、筒体及建筑结构等类型.

1.2建筑结构设计的基本内容

1.2.1结构设计的各个环节

建筑物的设计分为多个环节,主要有建筑、结构、给排水、暖气通风及电气设计等.不管是哪个环节的设计,都应当遵循设计的四大基本原则及要求,它们分别为功能、美观、经济及环保要求.

建筑物要发挥其使用功能,就必须拥有建筑结构,而结构设计在建筑物设计中又占重要地位,它包含4个部分,即方案设计-结构分析-构件设计-施工图的绘制.

1.2.2建筑物结构设计应遵循的几点要求

要确保建筑结构的可靠度与设计要求相适应,在设计中就应当严格遵循下列几点要求：1.计算内容：结构构件应计算其承载能力极限状,同时还应验算其正常使用极限状态,例如验算直接承受动力荷载构件的疲劳强度等；2.结构上如果出现了多种作用效应,应运用结构分析的方法将每一种作用下的效应计算出来,而不应把效应相同的两个组合放在一起；3.抗震设计：国内的抗震设防烈度通常是6-9度,建筑结构可按照其所在地区的烈度、结构类型及房屋高度选择不同的抗震等级,值得注意的是,抗震等级不同,计算及其构造要求也会不一样.

二、建筑结构设计应遵循的原则

建筑结构设计过程中,应遵循适用、安全、经济、美观、有利于施工等原则.一款良好的建筑结构设计作品,通常是这几个方面统筹和结合在一起的.优质的建筑结构设计应尽可能实现这五个方面的有效结合,将适用、安全、经济、美观、有利于施工这五大要求贯穿到结构设计人员的具体工作中去,体现最好的结构设计.

结构设计通常是在建筑设计后进行的,或多或少会受建筑设计的影响,同时它也会对建筑设计有一定的制约作用.结构设计不可损坏建筑设计,而应适应其建筑要求；建筑设计应在结构设计的控制范围内进行,同时也应遵循安全、经济、合理这三大结构设计原则.结构设计的好坏决定了建筑设计的好坏,从这点来看,结构设计要比建筑设计更重要,尽管一栋标志性建筑物竣工后,我们只会了解一个建筑师的名字,不过一个适用、安全、美观、经济的结构设计,也值得工程师们为之自豪.

三、建筑结构设计中的问题及注意事项

3.1箱、筏基础底板挑板的阳角、挑板问题

首先是整个基础底面积中,阳角面积相对来说面积很小,可将其切成直角或斜角；其次,检测如底板钢筋是双向双排的,那么悬挑部分不用改变,阳角也可不增加辐射筋.

从结构层面上来看,检测如实用挑板,能将边跨底板钢筋调匀,尤其是在底板钢筋通长布置的情况下,钢筋不会使整个底板的通长筋延长,这也是一种节省材料的方法；出挑板后,基底附加应力也会有所下降,当基础形式还处于天然地基或其他地方时,加挑板也可使用天然地基,从而使整体沉降度不那么明显.尽管我们在计算时,此处板不会根据挑板来计算.且这种问题也不是百分百会出现,如果地下室有多层,窗井横隔墙较密,此时可适当考虑；在地下水位偏高的地方,出基础挑板,可帮助我们解决抗浮问题；从建筑层面上来看,不用挑板,对于柔性防水有一定的益处.

3.2注意高层建筑与多层建筑结构设计中的区别

高层房屋建筑承受水平方向荷载较多,在实际的设计过程中,应选用抗侧移度高、侧向力强度高的框架剪力墙结构；多层房屋建筑的高度通常不是很高,其水平方向上的荷载力不是很大,在设计过程中应重视其竖向荷载带来的影响,此时也建议使用框架结构或砌体结构.在执行原则及要求上,高层房屋建筑通常是按照2010版高层建筑混凝土结构技术章程进行,多层房屋建筑则主要是以2010版的建筑抗震技术章程为执行基准.

3.3注意条形混凝土的等级强度

按照《建筑结构可靠度等标准》中提出的要求,通常来说,房屋建筑结构设计具有50年的使用期限.混凝土结构房屋建筑设计章程中明确表示,在1-3类的使用形势下,使用年限为50年的建筑结构,其混凝土的强度最低应为C20等级.不过现阶段不少设计师在设计多层砌体结构时,通常会采用条形混凝土来当作基础垫层,而其混凝土的等级强度一般是C15,与国家规范及设计要求不相符合,鉴于此,在设计过程中,设计师应严格遵循相应的设计要求,避免建筑过程中出现各种质量隐患.

3.4明确偏梁的轴线位置

一般而言,房屋中间梁的轴线同其中心线是在同一位置上,不过房屋的边梁、隔墙梁及楼梯的横向梁等,由于使用及造型功能不同,应将梁外皮与墙外皮取平,这就势必会引发各种梁问题.设计师一般在设计平面图上不会将偏移的尺度或轴线标记出来,施工人员也无法领会这一设计意图,而到工程竣工才看到施工错误,此时出现的纠纷也会造成一定的经济损失,鉴于此,在设计过程中,设计师应重视这一问题.

3.5注意建筑结构中伸缩缝宽度的设计

针对那些超长的建筑物来说,为其设置正确的伸缩缝,可有效降低温度变化对建筑结构带来的负面影响.现阶段有不少设计师通过后浇带来代替伸缩缝,不过该方法也会带来一些问题,比如后浇带会使混凝土材料干缩,但却无法改变温度对其的影响.在封闭后浇带位置的混凝土的情况下,其结构受温差的影响明显,这时候后浇带也发挥不了作用.而对于那些设置伸缩缝的房屋建筑结构,我们既要设置后浇带,还应通过其他方式,如使用预应力混凝土或将房屋顶层的隔热保温层加厚,铺设间距密、直径偏小的温度筋等.3.6房屋建筑的防水设计

在房屋建筑设计过程中,防水设计有着非常重要的作用,我们在开展这项工作时,应严格遵循工程的使用要求、功能等,明确其防水等级,再根据这一等级来设计防水层数.建筑物使用的混凝土不管其防水等级为多少,都应使用自防水混凝土,而混凝土的抗渗透等级,我们需要根据混凝土墙厚及水头高度予以确定,等级不能肆意删减.按照相应的防水设计要求,一般我们会使用混凝土防水和卷材防水这两种材料.卷材防水一般是部署在地下室门口那里环境较为潮湿,更换难度较大,选择防水材料时,应尽量选卷材,其耐久性较高.需要指出的是,防水卷材通常应在地下室底端处全部闭合,此外,为避免渗水,我们还应在地下室增设排水沟.

3.7建筑物的防震设计

高层建筑基础做适当的掩埋,这是为了使地基更稳定,使建筑不倾斜,避免其滑移和倾覆,埋置的深度要适中,使之能发挥抗震的效果.针对高层地下室（钢筋混凝土）来说,其机构设计要求较高,用桩基掩埋,深度应大于1/15H,而如果是天然地基掩埋,其深度应大于1/12H.房屋高度H即室外檐口至地面的距离,凸起的电梯间、水箱等的高度不包括在内.

检测如设计不当,整个建筑的抗震性能也会有所降低,一般建筑物的埋深高度应比外地面高度要大,总的高度方可从室外地面起算,针对地下的墙柱而言,其结构设计应与上部结构相同,地下顶板的内外标高的变化超过梁高,便会出现错层,此时应采取相应的措施予以解决.

3.8房屋结构布置设计

(一)室内通风不佳

国内目前所建造的城市住宅中,室内空气质量不佳,且容易出现污浊现象,一到冬季后,室内便会出现更严重的空气污染,它对居民的生活及身体有着非常不利的影响；室内通光质量差.目前很多城市住宅中都有暗厅或整年见不到阳光.

(二)电梯的设置

我国正对城市住宅建筑电梯设置提出了具体要求及规定：大于等于七层的住宅,应按要求设置电梯.不过现阶段很多数城市的7-8层的居民住宅,均未设置电梯,这与国家的规定相背离.上述问题对城市居民生活带来了不利影响,所以在未来的城市住宅设计中,我们应坚持以人为本的设计理念,科学设计建筑、房屋的内部结构,让住户都能得到很好的住房享受.

结语

综上所述,不同的建筑物,有着不同的设计要求及使用功能,在设计建筑结构时,应充分考虑使用者的要求及建筑设计的统一标准,注意设计中的各种问题,实现建筑设计的功能及效益最大化.