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時(shí)間：2023-03-20 16:25:16
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隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，建筑行業(yè)也得到了巨大的發(fā)展控制，隨著房屋建筑從單層、多層朝著高層建筑發(fā)展，房屋結(jié)構(gòu)形式也逐漸變得多樣與復(fù)雜。但是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的問題依然無(wú)法得到有效規(guī)避，至今都影響著房屋建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與安全。所以，解決房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題所具有的現(xiàn)實(shí)意義不容忽視。
1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題的原因分析
1.1 由于過于籠統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員在理解上出現(xiàn)了差異
業(yè)內(nèi)人士都清楚，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，都需要參照《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》、《荷載規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)的研究分析。但是在實(shí)際的操作過程中，卻發(fā)現(xiàn)這一類型的綱領(lǐng)非?；\統(tǒng)，沒有將規(guī)范表達(dá)細(xì)致，導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)由于對(duì)設(shè)計(jì)因素的量化從而產(chǎn)生困難。特別是隨著現(xiàn)代化理念的改革以及科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，這一類屬于綱領(lǐng)性的規(guī)范就很到滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面面俱到的要求。對(duì)于這一類規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的理解，設(shè)計(jì)人員也是“仁者見仁，智者見智”，使得理解上出現(xiàn)了過多的偏差，這樣對(duì)設(shè)計(jì)出來的作品質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。
1.2 設(shè)計(jì)人員盲目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而導(dǎo)致惡性循環(huán)出現(xiàn)
在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于設(shè)計(jì)人員自身的主觀原因或是客觀原因，就很可能造成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上過于盲目，從而出現(xiàn)惡性循環(huán)。考慮到社會(huì)大眾對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)要求的提升，及房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特殊性，科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)理念就顯得尤為重要。但是，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，大多數(shù)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中常常會(huì)用到“大約”二字。比如：在使用附加鋼筋時(shí)，出于對(duì)建筑整體牢固性的考慮，很多設(shè)計(jì)人員會(huì)設(shè)置附加鋼筋。但是在設(shè)計(jì)過程中卻沒有在腦海中內(nèi)化科學(xué)的設(shè)計(jì)理念，由于只有通過力學(xué)的分析之后，才能夠科學(xué)地設(shè)置附加鋼筋。如果沒有通過力學(xué)分析，僅僅依靠自身的經(jīng)驗(yàn)，就會(huì)大大提升設(shè)計(jì)的盲目性，這樣不僅會(huì)導(dǎo)致附加鋼筋出現(xiàn)不必要的浪費(fèi)現(xiàn)象，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)意識(shí)上的錯(cuò)誤，影響到后續(xù)的設(shè)計(jì)。
2 地基與基礎(chǔ)方面
由于多層房屋建筑沒有是事先進(jìn)行地質(zhì)勘察，無(wú)法取得詳細(xì)的勘察報(bào)告，在施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)僅僅是依靠建設(shè)單位的口頭闡述或者是參照附近建筑物的基礎(chǔ)資料。想要做到地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的合理性、安全性、適用性，設(shè)計(jì)人員就需要對(duì)地質(zhì)勘察資料進(jìn)行系統(tǒng)分析，對(duì)基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合統(tǒng)一的分析，僅僅憑借地基承載力這一項(xiàng)數(shù)據(jù)不僅缺乏安全性，而且也欠缺完整性。當(dāng)然，也不能盲目地認(rèn)為將地基承載力的特征值取小一點(diǎn)就可以做到?jīng)]有缺陷了，這些都是需要規(guī)避的。
對(duì)于軟弱地基通過換土墊層法進(jìn)行處理，完全憑借經(jīng)驗(yàn)，沒有考慮到換土墊層的設(shè)計(jì)。由于設(shè)計(jì)人員沒有認(rèn)識(shí)到軟弱地基所造成的危害，在承載力的提升上僅僅是簡(jiǎn)單地采用砂石墊層。因此，首先需要對(duì)墊層的厚度與寬度加以計(jì)算，驗(yàn)算軟弱下臥層，才能確保其安全性與經(jīng)濟(jì)性。
在房屋建筑的中柱設(shè)計(jì)中，基礎(chǔ)與梁的負(fù)荷都沒有按照荷載規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行基表。在多層房屋建筑的設(shè)計(jì)中，在計(jì)算基礎(chǔ)、梁、柱的負(fù)荷時(shí)，只有按照現(xiàn)行的荷載規(guī)范乘以有關(guān)荷載組合相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)才能確保荷載值的準(zhǔn)確性。
3 上部結(jié)構(gòu)方面
3.1 梁
做好框剪結(jié)構(gòu)連梁的設(shè)計(jì)對(duì)于房屋建筑整體結(jié)構(gòu)而言非常重要，但是很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上卻是忽略了這一點(diǎn)。重視程度、認(rèn)識(shí)程度的不足，都是影響其設(shè)計(jì)的因素之一。簡(jiǎn)單來說，連梁就是連接兩片剪力墻，一旦遇到了中大地震時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，起到一定的耗能作用，以此讓建筑物具有一定延性的梁。只有滿足這一要求，才能夠稱之為連梁，或者說我們?cè)谠O(shè)計(jì)上才能夠讓其按照連梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3.2 板
在設(shè)計(jì)上，由于對(duì)板受力狀態(tài)的認(rèn)識(shí)度不夠或是為了方便計(jì)算，就會(huì)講雙向板當(dāng)作單向板來計(jì)算。這樣的計(jì)算假定就會(huì)與實(shí)際狀態(tài)存在差異，就容易出現(xiàn)配筋不足，導(dǎo)致板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。因此，在設(shè)計(jì)上，不能憑借主觀意愿，方便計(jì)算，避免一個(gè)方向的配筋過大，另一個(gè)方向僅僅按照構(gòu)造配筋的情況出現(xiàn)。當(dāng)板承受線荷載時(shí)對(duì)彎矩的計(jì)算。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一般都會(huì)講一些非承重隔墻設(shè)置在樓板上，因此，在設(shè)計(jì)大樓板時(shí)就會(huì)將該部分的線荷載換算成為等效的均布荷載之后，再對(duì)板的配筋加以計(jì)算。但是在設(shè)計(jì)中，要注意避免出現(xiàn)將隔墻綜合再除以板總面積這種情況。
雙向板有效高度取值相對(duì)偏大。在兩個(gè)方向上，雙向板都會(huì)有彎矩產(chǎn)生，所以，雙向板跨當(dāng)中的正彎矩鋼筋都是縱橫疊放的。其中，短跨方向的跨中鋼筋應(yīng)當(dāng)放置于下部位置，長(zhǎng)跨方向的跨中鋼筋就應(yīng)當(dāng)放置在短跨鋼筋的上部，在計(jì)算時(shí)也需要應(yīng)用兩個(gè)方向上的有效高度，一般來說，短向方向的有效高度都要比長(zhǎng)向方向的大。在設(shè)計(jì)中，要注意避免設(shè)計(jì)人員沒有充分認(rèn)識(shí)到板的受力或是圖省事的情況出現(xiàn)，避免為結(jié)構(gòu)構(gòu)件埋下質(zhì)量隱患。
3.3 柱
一般來說，在6 度抗震設(shè)防區(qū)常常會(huì)出現(xiàn)承重柱截面高度設(shè)計(jì)過小的情況。很多房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員誤以為6 度設(shè)防區(qū)域就不用考慮設(shè)防，為了方便受力分析，設(shè)計(jì)人員估計(jì)將柱子截面高度設(shè)計(jì)的過小，這樣能夠增大梁柱的線剛度比，在計(jì)算簡(jiǎn)圖中將梁柱節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化為鉸支，將梁簡(jiǎn)化成為鉸支梁，梁柱也按照軸心受壓來進(jìn)行計(jì)算，雖然這樣對(duì)于接受受力分析很簡(jiǎn)單，但是卻忽視了這樣會(huì)給房屋結(jié)構(gòu)埋下質(zhì)量隱患，這主要是因?yàn)楹雎粤肆褐g的剛結(jié)作用，也就是將柱對(duì)梁的約束彎矩忽略了，再加上柱截面配筋一般都不會(huì)很大，一旦結(jié)構(gòu)受力，柱頂抗彎剛度必定就會(huì)存在不足的情況，這樣在梁底附近的柱子就會(huì)出現(xiàn)一條又一條的水平裂縫，從而有塑性鉸的形成。
4 目前高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題與策略
4.1 建筑物超高問題
高層建筑物最明顯的特征就是樓層多，建筑物本身高。但是，隨著建筑物高度的不斷加大，在抗震性能和建筑質(zhì)量方面都面臨著更嚴(yán)峻的問題。出于高層建筑抗震性能的較高需要，建筑規(guī)范對(duì)建筑物的高度作出了嚴(yán)格的規(guī)定，在高度設(shè)計(jì)方面要確保滿足抗震的實(shí)際需要。在目前的高層建筑市場(chǎng)中，仍然存在著嚴(yán)重的超高問題。針對(duì)建筑物的超高問題，建筑規(guī)范逐漸將限制的高度設(shè)為A 級(jí)高度，還在一定程度上細(xì)化了高度規(guī)則，增加了B 級(jí)高度。這種較為明細(xì)化的建筑物高度規(guī)范使得高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和措施有了一定的改進(jìn)。
4.2 短肢剪力墻設(shè)置問題
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，需要重視短肢剪力墻設(shè)置問題。在我國(guó)新的建筑規(guī)范中，明確規(guī)定了短肢剪力墻的定義，也對(duì)短肢剪力墻的使用作出了相關(guān)限制。短肢剪力墻是指建筑物墻肢截面的高度比和厚度比在5～8 的墻，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)數(shù)據(jù)，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量使用短肢剪力墻。
5 結(jié)語(yǔ)
在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，只有嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與構(gòu)造要求，才能夠避免設(shè)計(jì)出現(xiàn)質(zhì)量隱患，才能促進(jìn)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加趨于完善。
參考文獻(xiàn)
2建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的經(jīng)濟(jì)意義
使用優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的方法，能夠使房屋在整體結(jié)構(gòu)上更加科學(xué)、合理。在實(shí)際的房屋施工建設(shè)中，房屋的層數(shù)對(duì)房屋的成本造價(jià)產(chǎn)生了直接的影響。在一般情況下建筑物的單位面積造價(jià)會(huì)隨著層數(shù)的增加而降低，但是在超過一定的層數(shù)之后(即超限建筑物)，房屋單位面積的造價(jià)反而會(huì)增加。因?yàn)殡S著建筑物樓層的增高，房屋中的承重墻和柱等結(jié)構(gòu)將會(huì)受到更多的荷載，房屋的穩(wěn)定性也將受到一定的影響。為了確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，增強(qiáng)建筑物的抗震性能以滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求，結(jié)構(gòu)形式將會(huì)發(fā)生大的變化，從而房屋的單位面積造價(jià)也會(huì)進(jìn)一步增加。想要在相同的用地面積內(nèi)，達(dá)到理想的房屋設(shè)計(jì)效果，提高建設(shè)單位的經(jīng)濟(jì)效益，就需要合理的控制建筑物的層數(shù)，并且確保房屋良好的設(shè)計(jì)效果。使用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，還能夠在有限的用地面積內(nèi)實(shí)現(xiàn)最大化的利用效果，促進(jìn)對(duì)建筑用地的合理使用。
3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化措施
3．1優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型
建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化可以分為以下幾個(gè)階段:
(1)是對(duì)變量的選擇。
一般情況下，建筑師決定的最終建筑設(shè)計(jì)方案起到重要的作用，這些重要的建筑數(shù)值均可以作為變量供建筑設(shè)計(jì)人員進(jìn)行選擇。例如:工程參數(shù)的參考，包括對(duì)房屋價(jià)格的參考、對(duì)于其損失的參考等等。設(shè)計(jì)人員若能夠?qū)⒆兓容^小或考慮因素較少的參數(shù)作為設(shè)計(jì)的參考，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和編程難度將會(huì)大大降低，設(shè)計(jì)人員也能夠更快的找到最符合設(shè)計(jì)目標(biāo)的數(shù)據(jù)。
(2)是對(duì)函數(shù)的確定。
設(shè)計(jì)人員要選擇出最符合配筋率和房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸的一組函數(shù)，進(jìn)而在最大程度上降低建設(shè)成本。
(3)是對(duì)施工條件的衡量。
想要進(jìn)一步確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，就需要從房屋的受力限度、變形限度、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸、結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫的限度、房屋的結(jié)構(gòu)體系等方面考慮。在實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師應(yīng)該結(jié)合建筑使用方案和房屋的施工條件，分析出實(shí)際設(shè)計(jì)中存在的約束性條件，并且要確保解決這些約束性條件的方案要符合我國(guó)現(xiàn)行的規(guī)范規(guī)定，以保證建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)結(jié)果達(dá)到最優(yōu)。
3．2確定合理的計(jì)算程序
設(shè)計(jì)師在對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要用到很多設(shè)計(jì)程序，而建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的本質(zhì)就是進(jìn)行一個(gè)復(fù)雜繁瑣的計(jì)算過程。設(shè)計(jì)人員在對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算的時(shí)候，要注意將附加約束條件轉(zhuǎn)換成不帶約束的條件，這樣就更容易地得到更為精確的結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果。此外，還要優(yōu)化許多建筑結(jié)構(gòu)的技術(shù)模式，因?yàn)檫@些模式有利有弊，所以設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)實(shí)際的施工情況來選擇最合適的計(jì)算方案。
3．3選擇最優(yōu)的程序
設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)好房屋的結(jié)構(gòu)模型，且選擇了最為合適的計(jì)算方法后，就可以進(jìn)入選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)程序的環(huán)節(jié)。對(duì)最優(yōu)設(shè)計(jì)程序的選擇需要具備以下幾個(gè)條件:具備完整的功能、程序運(yùn)轉(zhuǎn)較高以及程序用途齊全。
3．4對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)論進(jìn)行分析
設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行了各種計(jì)算之后，要對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真的分析，并且找出各個(gè)設(shè)計(jì)方案中不同點(diǎn)和相同點(diǎn)，并且結(jié)合總體的設(shè)計(jì)情況和進(jìn)展選擇最佳的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)論分析的時(shí)候，要注意不要遺漏一些細(xì)節(jié)問題。房屋的建設(shè)與設(shè)計(jì)是一項(xiàng)耗時(shí)長(zhǎng)、成本高的項(xiàng)目，它不僅涉及到建設(shè)單位的利益，也涉及到了房屋使用者的利益，設(shè)計(jì)人員在把握細(xì)節(jié)的基礎(chǔ)上，要注意從宏觀上把握住當(dāng)事人的利益，這樣才能夠有效的節(jié)約建設(shè)成本，進(jìn)一步優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員不僅要避免追求片面的利益，還應(yīng)該避免為了追求設(shè)計(jì)創(chuàng)新而忽略了建筑實(shí)際情況。
3．5積極應(yīng)用信息優(yōu)化技術(shù)
由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一些比較復(fù)雜的工程，需要的資料也比較多，這為建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化帶來了一定的難度。這時(shí)設(shè)計(jì)人員就需要利用先進(jìn)的信息化技術(shù)對(duì)建筑數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。例如，合理的利用一些參數(shù)定義的軟件，這樣就可以大大減小設(shè)計(jì)人員的工作量，提高其工作效率和工作質(zhì)量。
中圖分類號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
前言：
房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)、全面的工作。房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅關(guān)系著房屋建筑的施工質(zhì)量，同時(shí)還關(guān)系著廣大使用者今后的日常生活。因此，房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該從實(shí)際出發(fā)，綜合考慮當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展情況和地質(zhì)環(huán)境條件，加深對(duì)當(dāng)前房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中關(guān)鍵問題的認(rèn)識(shí)與研究，加之扎實(shí)的理論知識(shí)功底，靈活創(chuàng)新的思維和嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，對(duì)房屋建筑進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)。只有恰當(dāng)?shù)亟鉀Q房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題，才可以保證房屋建筑的施工質(zhì)量，這對(duì)于房屋建筑的發(fā)展也有很大的幫助。
一、房屋建筑的地基和基礎(chǔ)
（一）全方面考察地基地質(zhì)
很多多層房物建筑在沒有詳勘的地質(zhì)報(bào)告，僅憑房屋建筑單位或者參照附近的一些建筑物的設(shè)計(jì)資料的情況下，設(shè)計(jì)師就開始進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)，這樣就很難保障房屋建筑的質(zhì)量。設(shè)計(jì)地基和基礎(chǔ)必須具有合理性、安全性和適用性，因而房屋建筑設(shè)計(jì)人員一定要根據(jù)相關(guān)的地質(zhì)勘察資料，對(duì)建筑房屋的地基進(jìn)行多方面的考察，進(jìn)而確定設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)類型以及上部結(jié)構(gòu)，單單考慮地耐力的相關(guān)數(shù)據(jù)不僅是片面的，更是不安全的，盲目的縮小地耐力容許值更是不可取的做法。
（二）正確處理不良地基
對(duì)于那些軟弱地基一定要采取換土墊層的方法進(jìn)行一定的處理，絕不可以只憑經(jīng)驗(yàn)處理，省略換土墊層設(shè)計(jì)。有些設(shè)計(jì)師對(duì)于軟弱地基不夠重視，通常會(huì)簡(jiǎn)單的采用砂墊層的方法強(qiáng)化地基的承載力，更沒有對(duì)點(diǎn)成寬度和厚度進(jìn)行有效的計(jì)算，這樣不光不安全，還會(huì)造成一定程度上的浪費(fèi)。
（三）正確設(shè)計(jì)房屋建筑中的柱、梁、基礎(chǔ)負(fù)荷
在民用的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，柱、梁和基礎(chǔ)的負(fù)荷一定要按照規(guī)范乘以折減的系數(shù)。很多設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)房屋建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，計(jì)算梁、柱及基礎(chǔ)的負(fù)荷時(shí)都不能按照現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范和要求算出正確的荷載值。
二、房屋建筑中的構(gòu)造柱
磚混的房屋建筑結(jié)構(gòu)中，構(gòu)造柱既能夠很好的提高墻體的抗剪能力，又能與圈梁緊密的連接在一起，有力的約束砌體，不僅能夠有效限制墻體裂縫的繼續(xù)，也能加強(qiáng)豎向的承載力，可以有效的提高機(jī)構(gòu)的抗震能力?？墒窃诂F(xiàn)在的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師通常會(huì)把構(gòu)造柱當(dāng)做承重柱，這種設(shè)計(jì)會(huì)引起很多問題：
1、如果構(gòu)造柱當(dāng)做承重柱，那么構(gòu)造柱就會(huì)提前受力，一方面這會(huì)降低構(gòu)造柱對(duì)于建筑砌體的拉結(jié)和約束力，另一方面，一旦遭遇地震，那么構(gòu)造柱的位置就會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中，進(jìn)而遭到破壞。這樣一來，構(gòu)造柱不光不能起到它本身應(yīng)有的作用，更會(huì)成為房屋建筑中最為薄弱的環(huán)節(jié)，降低房屋質(zhì)量。
2、通常情況下，構(gòu)造柱都不會(huì)另設(shè)基礎(chǔ)而是生根在圈梁中，一旦將構(gòu)造柱當(dāng)做承重柱來使用，那么就會(huì)降低柱底基礎(chǔ)的抗沖切、抗彎部和局部的承壓強(qiáng)度，威脅房屋建筑的安全。所以承重大梁下的柱子最好按照承重柱來計(jì)算。如果建筑梁上的荷載很小，可將構(gòu)造柱置于梁下，但這是一定按照不考慮構(gòu)造柱的作用來計(jì)算下墻體局部的承壓力和抗彎強(qiáng)度。只有滿足條件，才能在梁下建造構(gòu)造柱。
三、承重柱的截面高度
在抗震設(shè)防區(qū)，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)承重柱截面高度的時(shí)候，數(shù)值往往過小。一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師固執(zhí)的然為六度設(shè)防就可以不設(shè)防，為了分析受力方便，他們會(huì)特意將承重柱的截面高度往小了設(shè)計(jì)，這時(shí)候梁祝的線剛度比例就會(huì)加大。用絞支梁代替梁，柱則按照軸心的受壓來計(jì)算。這種做法在給設(shè)計(jì)師帶來方便的同時(shí)，卻為房屋建筑的結(jié)構(gòu)埋下了一定的隱患，因?yàn)檫@種做法嚴(yán)重的忽略了梁柱間的剛結(jié)作用，而且主界面的配筋很小，一旦結(jié)構(gòu)受力，那么柱頂?shù)目箯潖?qiáng)度就會(huì)大大降低，所以柱子的底部附近就會(huì)形成很多水平的裂縫，出現(xiàn)塑性餃的情況。因而在房屋的正常使用下，柱子就開始了帶餃工作。嚴(yán)重影響了房屋的耐久性，引起人們的恐懼心理。一旦遭遇地震，這樣的房屋建筑結(jié)構(gòu)就會(huì)倒塌，必將造成人員和財(cái)產(chǎn)的巨大損失。
四、房屋建筑結(jié)構(gòu)中的橫向和縱向框架設(shè)計(jì)
在我國(guó)的簡(jiǎn)述抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中，要求水平地震作用要按照兩個(gè)主軸方向進(jìn)行分別計(jì)算，各方向的地震和應(yīng)該有這個(gè)方向上的抗震力構(gòu)件來承擔(dān)。理論上雖是如此，可是在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，縱向框架和橫向框架都很重要。很多設(shè)計(jì)師對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行橫向上的抗震設(shè)計(jì)，縱向上卻按照一般的連續(xù)梁進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以梁柱的節(jié)點(diǎn)及框架中相應(yīng)的縱筋、箍筋都無(wú)法進(jìn)行合理的配置，達(dá)不到相應(yīng)的要求。如果不考慮地震的縱向作用，就會(huì)出現(xiàn)跨中縱筋等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響房屋質(zhì)量。
五、懸挑梁的梁高
通常情況下，設(shè)計(jì)師會(huì)認(rèn)真驗(yàn)算梁的強(qiáng)充及傾覆，卻不太驗(yàn)算梁的撓度。如果選用的梁高過小，就會(huì)使梁截面的受壓區(qū)造成非線性的徐變。梁撓度也會(huì)隨著之間的變化不斷加大。如果挑梁變形，那么梁板也就會(huì)隨之出現(xiàn)裂縫，裂縫寬度會(huì)隨著挑梁變形的程度越來越寬，進(jìn)而會(huì)嚴(yán)重影響到房屋的使用。如果這種挑梁變形不能得到及時(shí)的治理，那么發(fā)展到最后，梁支截面、受支座上部受拉區(qū)就會(huì)形成很寬的豎向的大裂縫，因?yàn)橹ё募魪澴饔?，豎向的裂縫就會(huì)向下延伸，最后發(fā)展為斜裂縫，這時(shí)候梁就接近破壞了。在為托墻挑梁的時(shí)候，梁過大的撓度就會(huì)引起梁上墻體在相應(yīng)的梁支座的附近出現(xiàn)一些裂縫，裂縫會(huì)在梁支座的地方沿著斜向不斷延伸，越往上縫隙越寬。而且過小的挑梁截面也不利于房屋的抗震性。房屋建筑的懸挑結(jié)構(gòu)對(duì)于房屋的抗震能力具有十分重要的作用。挑梁高度比較小的時(shí)候，截面相對(duì)受壓區(qū)的高度就會(huì)比較大，梁的延展性會(huì)減小，一旦受到豎向地震的作用，就會(huì)很容易造成脆性破壞，進(jìn)而失去相應(yīng)的承載力。
六、連續(xù)梁的設(shè)計(jì)
很多設(shè)計(jì)師在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，會(huì)把連續(xù)梁按照單梁進(jìn)行設(shè)計(jì)，通常在設(shè)計(jì)陽(yáng)臺(tái)邊梁的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)這種情況。一般情況下，邊梁上的荷重很小，所以設(shè)計(jì)師們會(huì)忽略。為了方便受力分析，所以設(shè)計(jì)師們把連續(xù)梁當(dāng)做單支梁進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以相應(yīng)的支座處無(wú)法配置合理的負(fù)筋，所以梁在支座處上部的受拉區(qū)必然出現(xiàn)豎向的裂縫，相應(yīng)的上部欄板也會(huì)出現(xiàn)豎向的裂縫。梁有熱脹冷縮性，一旦環(huán)境變化，梁的伸縮性就會(huì)受到梁端柱或者挑梁的相應(yīng)的約束，梁內(nèi)就會(huì)形成收縮應(yīng)力，這種收縮應(yīng)力會(huì)作用在那些已經(jīng)產(chǎn)生的梁上的裂縫處，所以梁會(huì)受到更大的破壞，降低承載力，嚴(yán)重影響房屋的使用安全。
除了以上六個(gè)關(guān)鍵性問題，樓板的設(shè)計(jì)也很重要，因?yàn)樗且环N重要的承重構(gòu)件，對(duì)它的設(shè)計(jì)關(guān)系到梁、墻、柱的安全。所以設(shè)計(jì)師一定要嚴(yán)格按照相應(yīng)的要求設(shè)計(jì)樓板，只有這樣才能保證房屋建筑的安全和質(zhì)量。
七、總結(jié)
房屋建筑對(duì)于我們每個(gè)人而言都很重要，現(xiàn)代都市生活中，人們大部分時(shí)間都在房屋建筑物中渡過，所以房屋建筑物不僅要舒適，美觀，更重要的是安全和使用壽命。在房屋建筑建設(shè)的過程中，對(duì)于房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)十分重要，這是一份比較繁瑣但責(zé)任巨大的工作，只有認(rèn)真考慮并設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)，如地基、構(gòu)造柱、承重柱、挑梁、樓板等，才能做出一個(gè)安全性高，功能性全的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而建設(shè)出符合人們居住和工作需求的良好建筑，推動(dòng)城市化進(jìn)程，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]查全平 ．淺談房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及應(yīng)注意的幾個(gè)問題[J]．廣東科技，2006(l0)
近年來由于科技水平的進(jìn)步，使得社會(huì)的整體經(jīng)濟(jì)水平也在炙熱化的提高，在一定程度上了帶動(dòng)房屋工程的發(fā)展，隨之而來的就是越來越激烈的競(jìng)爭(zhēng)，要想在競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，就要保證房屋建造的質(zhì)量，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響著建筑的整體質(zhì)量水平，目前在進(jìn)行房屋工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在著很多的問題，這些問題往往多發(fā)頻率較高，以下就來詳細(xì)的對(duì)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中被忽視的問題分析，發(fā)現(xiàn)問題的所在，分析發(fā)生這類問題的原因，找出優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體要求，提高房屋的質(zhì)量。
一、房屋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則
完美的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是在努力追求這五個(gè)方面的最佳結(jié)合的過程中產(chǎn)生的，適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、便于施工是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員最終努力的目標(biāo)，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最佳體現(xiàn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般在建筑設(shè)計(jì)之后，"受制"于建筑設(shè)計(jì)，但又"反制"于建筑設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能破壞建筑設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足、實(shí)現(xiàn)各種建筑要求；建筑設(shè)計(jì)不能超出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力范圍，不能超出安全、經(jīng)濟(jì)、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定建筑設(shè)計(jì)能否實(shí)現(xiàn)，從這個(gè)意義上講，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯得更為重要，雖然一棟標(biāo)志性建筑物建成后，人們只知道建筑師的名字，但一個(gè)適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、便于施工的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是工程師們的驕傲和成就。
二、房屋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題
1、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問題
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中要重視地基基礎(chǔ)的作用，在軟弱深厚淤泥土層施工環(huán)境下，進(jìn)行柱下樁基礎(chǔ)計(jì)算時(shí)，要能夠兼顧樁承臺(tái)水平位移可能對(duì)上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響，還要對(duì)樁基水平推力作用下水平承載力進(jìn)行考慮，保證相關(guān)因素都能夠滿足實(shí)際施工需求。在選擇樁基持力層時(shí)，要滿足非液化、穩(wěn)定、承載力高一級(jí)壓縮性小的土層。粉質(zhì)粘土以及粘土都可以選擇作為摩擦樁的持力層，也可以選擇巖層或者砂土層作為端承樁的實(shí)際持力層。房屋地下室的單樁豎向承載力相關(guān)特征值若選取通過靜載荷試驗(yàn)所確定的相關(guān)特征值，必然會(huì)導(dǎo)致房屋承載力與實(shí)際設(shè)計(jì)工作相比，稍微偏大，從而會(huì)給房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作埋下一定的隱患。靜載荷試驗(yàn)所設(shè)置的樁頂一般都是設(shè)置在自然地坪環(huán)境中，地下室樁基的單樁豎向承載力實(shí)際特征值要根據(jù)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)來對(duì)地下室深度范圍內(nèi)部的樁側(cè)阻力進(jìn)行扣除，也就是試樁加長(zhǎng)部分所具有的樁側(cè)摩阻力。
2、構(gòu)造柱存在的問題
構(gòu)造柱對(duì)于磚混結(jié)構(gòu)的房屋建筑尤為重要。構(gòu)造柱不但提升房屋的穩(wěn)固性，還可以增強(qiáng)墻體抗剪度能力，使建筑的圈梁與構(gòu)造柱緊密結(jié)合在一起，可以形成一種對(duì)抗墻體的作用力，進(jìn)而提升房屋的抗震能力和建筑的豎向承載力，防止建筑墻體裂縫。但是當(dāng)前在建設(shè)過程中，由于建筑的構(gòu)造柱成為承載柱后，會(huì)導(dǎo)致構(gòu)造柱出現(xiàn)提前受力的情況，同時(shí)降低了墻體的約束力，導(dǎo)致墻體的拉結(jié)作用失效，當(dāng)出現(xiàn)地震時(shí)，建筑的構(gòu)造柱無(wú)法起到抗震效應(yīng)，成為建筑質(zhì)量的潛在因素。此外，建筑的構(gòu)造柱一般安置于地圈梁中，沒有設(shè)置其他的保護(hù)措施，這樣的設(shè)計(jì)理念會(huì)降低構(gòu)造柱的抗彎能力和局部抗壓能力，無(wú)法滿足現(xiàn)有的功能要求。
3、連續(xù)梁設(shè)計(jì)問題
連續(xù)梁設(shè)計(jì)的問題主要在于房屋邊緣部位的設(shè)計(jì)中，隨著房屋建設(shè)格局的不斷變化，在目前房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，邊緣部位荷重越來越小，因此設(shè)計(jì)程序中細(xì)節(jié)的問題，很容易被設(shè)計(jì)者忽視?，F(xiàn)有的房屋建設(shè)中，存在將連續(xù)梁按照單梁來設(shè)計(jì)的情況，尤其在陽(yáng)臺(tái)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員為了更清楚的分析圖紙，研究建筑設(shè)計(jì)的受力情況，經(jīng)常采用單梁設(shè)計(jì)的形式，該方法雖然提升了施工效率，但是會(huì)導(dǎo)致支座附近的梁柱出現(xiàn)裂縫的情況，尤其容易出現(xiàn)豎向裂縫，嚴(yán)重影響了房屋的美觀性和整體性。
4、樓板設(shè)計(jì)的問題
在樓房建筑中，樓板設(shè)計(jì)中，經(jīng)常出現(xiàn)的問題主要有以下幾個(gè)方面：首先，一些設(shè)計(jì)者對(duì)于板的受力情況認(rèn)識(shí)不到位，設(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)雙向板運(yùn)用單向板進(jìn)行計(jì)算，這就導(dǎo)致最終的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際是不相符的。兩邊配筋不一樣大，板就容易出現(xiàn)裂縫；其次，由于設(shè)計(jì)的需要，需要在樓板上設(shè)置一些非承重隔墻。但在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，通常的做法是將這一部分的線荷載進(jìn)行換算，換算成均布荷載，之后再對(duì)板的配筋進(jìn)行計(jì)算。如此一來，板就變成了承受線荷載，其使用壽命大大的降低；其三，雙向板在兩個(gè)方向上都會(huì)出現(xiàn)彎矩，這樣一來雙向板跨中正彎矩鋼筋是縱橫疊放的，短跨方向的跨中正鋼筋應(yīng)該在下面，長(zhǎng)方向的則因該放置在短跨鋼筋之上，因此，應(yīng)該使用兩個(gè)方向上各自寬度進(jìn)行有效的計(jì)算。但是在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，一些設(shè)計(jì)者為了方便，在進(jìn)行配筋計(jì)算的時(shí)候，使用的是兩個(gè)上方向一致的有效寬度，這就使得長(zhǎng)跨的有效寬度比實(shí)際要大，配筋變小，最終使得結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量下降，甚至?xí)锌p隙現(xiàn)象發(fā)生。
三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略
1、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略
對(duì)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，最基本的應(yīng)注意到基礎(chǔ)配筋率必須要滿足最小配筋要求。除此之外，還有四點(diǎn)需要注意：第一點(diǎn)，根據(jù)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)圖或詳圖設(shè)置鋼筋在條基交換的位置。第二點(diǎn)，在不能重復(fù)利用條記交叉處的基底面積的情況下，可以通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整基礎(chǔ)的寬度來達(dá)到設(shè)計(jì)目的。第三點(diǎn)，對(duì)局部墻體存在較大荷載的情況，設(shè)計(jì)者也可通過調(diào)整基礎(chǔ)的寬度來提高其承受荷載的能力。第四點(diǎn)，如果定位結(jié)構(gòu)柱的位置無(wú)法確定，可以通過調(diào)整基礎(chǔ)的寬度尋找其準(zhǔn)確位置。
2、優(yōu)化結(jié)構(gòu)平面圖
結(jié)構(gòu)平面圖是設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵，為了保證房屋的堅(jiān)固度，必須在結(jié)構(gòu)平面圖中設(shè)計(jì)抗震結(jié)構(gòu)。輸入軟件進(jìn)行建模是當(dāng)前首要程序，如果現(xiàn)有的抗震強(qiáng)度為6度，根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，是可以不進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算的，但是必須保證相關(guān)抗震措施到位，其次砌體結(jié)構(gòu)不需要在軟件中建模，直接設(shè)計(jì)即可，但是要考慮到受壓和受力的問題，為了保證建筑設(shè)計(jì)的合理性，還是進(jìn)行輸入建模比較好。在整個(gè)體系中如果抗震級(jí)別在7度及7度以上，則必須輸入建模計(jì)算，保證數(shù)據(jù)的正確性。
3、加強(qiáng)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，對(duì)于建筑防震的設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的考慮因素，地震的威力很大，對(duì)于高層建筑的打擊更是致命的，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該對(duì)防震進(jìn)行特別的關(guān)注，尤其是對(duì)處在地震頻發(fā)地區(qū)的建筑物，對(duì)它們的防震設(shè)計(jì)要求要更加嚴(yán)格，對(duì)于那些并不處在地震帶的高層建筑也要提高重視。在高層建筑的高層部分，建筑會(huì)變得更加"柔"，地震對(duì)高層部分的影響也更加大，地震帶來的強(qiáng)大力量會(huì)造成高層建筑的上半部分變形嚴(yán)重，為了減少的建筑物倒塌的可能性，高層建筑在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上必須能夠保證整棟建筑物的延性，在發(fā)生較大形變的時(shí)候依然可以保證建筑物不被徹底的損毀。
在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，要綜合考慮建筑工程所在地的地理環(huán)境、水文土質(zhì)、抗震等級(jí)等，在參考規(guī)范的基礎(chǔ)之上，通過借鑒其他成功案例的經(jīng)驗(yàn)，合理安排建筑體從地下到地上，從主體到部分的結(jié)構(gòu)，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既符合外觀的視覺享受，又達(dá)到主體的結(jié)構(gòu)安全。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號(hào)：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言
從傳統(tǒng)意義上來說，輕質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)都是一些小角鋼和圓鋼組成的鋼架或小型或小跨度屋架結(jié)構(gòu)，一般是用作倉(cāng)庫(kù)或小型的廠房。隨著新型鋼材的出現(xiàn)，相繼出現(xiàn)了冷彎薄壁型鋼和彩色壓型鋼板，這使得輕型鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本性的變革。這種新型的鋼材不僅具有傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于輕的優(yōu)勢(shì)很是明顯，具體優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在：造型新穎，即外觀造型輕巧美觀，對(duì)于建筑的表現(xiàn)力強(qiáng)，對(duì)于一些單多層工業(yè)、民用建筑和大中小跨度尤為適合，同時(shí)可以配合間距柱網(wǎng)，使得布置更加靈活；勞動(dòng)強(qiáng)度比較輕，即在施工時(shí)可以使用小型機(jī)吊裝，這樣降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了施工時(shí)間；構(gòu)件輕，即通過設(shè)計(jì)后，這種高強(qiáng)度鋼材承受相同重量時(shí)截面積小，用鋼量相對(duì)較低；恒荷載較輕，即由于鋼材較輕，所以恒載荷和地震作用減少明顯，同時(shí)對(duì)地基的要求也較低。
此外，輕型鋼結(jié)構(gòu)符合環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的要求，還可以代替磚石和木材結(jié)構(gòu)。但是輕型鋼材是一種技術(shù)新、科技含量高的材料，所以對(duì)于施工和設(shè)計(jì)人員的要求就相對(duì)較高，還要進(jìn)行一些專業(yè)的培訓(xùn)。這樣一來，在生產(chǎn)線的建立上就會(huì)投入很大。此外，這種剛才還需要防火和防腐的處理。
大概在20世紀(jì)初期才開始形成裝配式輕質(zhì)鋼房屋體系，當(dāng)時(shí)主要應(yīng)用于車庫(kù)的建設(shè)。到了20年代，定型化生產(chǎn)的廠房開始出現(xiàn)在人民的視野。在二戰(zhàn)期間，輕質(zhì)鋼房屋的建設(shè)如噴井之勢(shì)飛速發(fā)展，那是多用于軍事飛機(jī)庫(kù)的建設(shè)。二戰(zhàn)結(jié)束后，面臨著重建的問題，輕質(zhì)鋼房屋需求量更大，這進(jìn)一步的刺激了輕質(zhì)鋼房屋的發(fā)展。到40年代時(shí)，門式鋼結(jié)構(gòu)開始出現(xiàn)，60年代得到了大批量的應(yīng)用。就目前來講，一些發(fā)達(dá)國(guó)家也是使用輕質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行建設(shè)。美國(guó)在門式鋼架上的設(shè)計(jì)不僅在理論上，而且在制造工藝上都比較先進(jìn)。
2.門式鋼架房屋機(jī)構(gòu)存在的問題
2.1 屋面活荷載取值
根據(jù)2008年《門式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定：在使用壓型鋼板輕型房屋時(shí)，按照水平投影的面積來算，在屋內(nèi)的豎向均布活載的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)為0.5kN/m2。但是并不是所有都是這個(gè)要求，當(dāng)鋼架構(gòu)件的受荷水平投影的面積是60m2時(shí)，豎向均布活載的標(biāo)準(zhǔn)值為0.3kN/m2。對(duì)于載荷效應(yīng)來說，必須符合以下原則：a、將雪載荷、積灰載荷或屋面均布載荷同時(shí)考慮，得到最大值；b、雪載荷和屋面均布載荷不能同時(shí)考慮，把兩者比較選出最大值；c、當(dāng)使用多臺(tái)吊車時(shí)，應(yīng)當(dāng)符合《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定來執(zhí)行；d、不能把地震作用和風(fēng)載荷同時(shí)考慮；e、由施工或者檢修帶來的載荷不和屋面材料及檁條自重以外的其它荷載一塊考慮。在應(yīng)對(duì)各種載荷的計(jì)算時(shí)，應(yīng)該把各種載荷按照載荷的組合原則進(jìn)行計(jì)算，這樣能夠避免因重復(fù)計(jì)算帶來的浪費(fèi)問題。
2.2 斜梁設(shè)計(jì)時(shí),計(jì)算長(zhǎng)度取值的問題:
a、對(duì)于屋面坡度較小的情況，根據(jù)GB50018的規(guī)定，在鋼架平面內(nèi)計(jì)算其強(qiáng)度時(shí)，按照壓彎構(gòu)件計(jì)算。但是對(duì)斜梁軸力小的情況時(shí)，把鋼架的計(jì)算長(zhǎng)度近似為豎向支撐點(diǎn)間的距離。b、對(duì)于屋面坡度較大的情況，不論是在鋼架的平面內(nèi)還是在平面外，軸力的穩(wěn)定性都不能被忽略；c、從原則上來講，平面外計(jì)算長(zhǎng)度一般是側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離。但是，鋼梁的上下翼的邊緣都會(huì)有約束，一般有以下約束：①屋面系桿的支撐系統(tǒng)對(duì)其的約束作用；②檁條和屋面板對(duì)上翼緣約束作用；③檁條和隅撐的共同作用對(duì)下翼邊緣的約束。在計(jì)算時(shí)，我們一般把隅撐的設(shè)置作為鋼梁平面外長(zhǎng)度，并不是將檁條的間距作為鋼梁平面外長(zhǎng)度。然而，隅撐的位置設(shè)置又得根據(jù)鋼梁平面外長(zhǎng)度作為量度。然而有些設(shè)計(jì)師將鋼梁的平面外長(zhǎng)度定位3m，但是在制造的過程中卻省去了隅撐位置，最終造成了整個(gè)設(shè)計(jì)具有安全隱患。
2.3 構(gòu)件的撓度問題
根據(jù)門式鋼架規(guī)程的規(guī)定，當(dāng)鋼架斜梁只用于支撐冷彎型鋼檁條和壓型鋼板屋面時(shí)，則鋼架構(gòu)件的豎向撓度限制是L/180；對(duì)于有吊頂?shù)臉?gòu)件，豎向撓度限制是L/240；對(duì)于有懸掛起重機(jī)的構(gòu)件，豎向撓度限制取L/400。對(duì)于具有一定載荷并且跨度較大的輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計(jì)，撓度值將控制著構(gòu)件的截面積的大小。很多的設(shè)計(jì)師在進(jìn)行這方面的設(shè)計(jì)時(shí)，往往會(huì)忽略撓度對(duì)結(jié)構(gòu)的控制，僅僅為了能夠滿足強(qiáng)度的設(shè)計(jì)做法是不對(duì)的。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，梁撓度的影響是非常大的，它不僅會(huì)影響到建筑物的正常使用，還會(huì)造成屋內(nèi)積水，甚至出現(xiàn)漏水的情況，這些都會(huì)加大屋面的載荷，給整個(gè)結(jié)構(gòu)帶來很大的安全隱患。我們可以加設(shè)搖擺柱的方法來應(yīng)對(duì)那些跨度大、撓度難控制的鋼架，這樣做可以使撓度起不到控制的作用，而且還能把因撓度控制造成的截面過大的問題降到最低。
2.4 鋼梁高厚比問題
門式鋼架一般都是全鋼結(jié)構(gòu)的，由于檐口位置和鋼柱的連接位置的彎矩較大，所以一般將鋼梁做成變截面型鋼梁。由于使用了這種變截面的鋼梁，所以在設(shè)計(jì)的過程中可能會(huì)造成高厚比招標(biāo)的問題，所以對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的就算需要最終檢查。根據(jù)2008年版CECS102:第6.1.1條規(guī)定，對(duì)于腹板高度的變化高于60mm/m時(shí)，將不考慮受剪板幅屈曲后強(qiáng)度對(duì)腹板高度比的控制，所以計(jì)算時(shí)不能將幅屈曲后強(qiáng)度考慮進(jìn)去。具體的解決辦法如下：a、可以在構(gòu)件的腹板設(shè)置一個(gè)橫向加勁肋，這樣做可以更加不考慮屈曲后強(qiáng)度，還可以提高其容許的高厚比；b、為了滿足高厚比，可以增加腹板的厚度，但是這樣可能會(huì)較大的使用鋼量；c、通過調(diào)節(jié)構(gòu)件端部的高度和調(diào)整梁的變截面長(zhǎng)度來使腹板的高度變化不超過60mm/m。
2.5 結(jié)構(gòu)形式及布置方面
對(duì)于門式鋼結(jié)構(gòu)房屋，冷彎薄壁型鋼檁條和壓型鋼板屋面板作為屋蓋和外墻最合適，而變截面實(shí)腹鋼架作為主鋼架最合適。同時(shí)我們還可以根據(jù)載荷、跨度和高度的不同，而采用等截面或變截面的焊接工字型或軋制H型的截面來設(shè)計(jì)門式鋼架的柱和梁。在設(shè)計(jì)吊車梁時(shí)，最好把等截面作為門式鋼架的柱。對(duì)于門式鋼架的柱腳，我們通常采用支撐設(shè)計(jì)來鉸接，一般用一對(duì)或兩對(duì)螺栓作為平板支座。這樣設(shè)計(jì)柱腳鉸接，不僅可以避免彎矩過大的問題，而且還可以減少基礎(chǔ)混凝土的造價(jià)問題。鋼接柱腳通常用于有吊車的廠房，這樣設(shè)計(jì)有利于吊車的平穩(wěn)運(yùn)作。采用一些隔熱卷材作保溫層和隔熱層，還可以用具有隔熱效果的板材做屋面來解決對(duì)房屋或廠房的隔熱要求。
2.6 屋蓋鉸接問題
在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)屋蓋廠房的設(shè)計(jì)中，有些設(shè)計(jì)人員會(huì)把鋼梁和砼柱相連接的位置用剛接的計(jì)算方法來計(jì)算，所以在施工之后，連接處的受力是不是真正的剛接，這會(huì)帶來很大的安全隱患。為了安全起見，我們把砼柱面和鋼梁的鏈接用鉸接的形式來計(jì)算。
2.7 抽柱問題
有時(shí)由于空間原因，在某些廠房的設(shè)計(jì)中往往采用抽柱的屋架形式，即通過一些托或支撐來架梁。有些設(shè)計(jì)人員在對(duì)抽柱進(jìn)行計(jì)算時(shí)，認(rèn)為抽柱榀屋架就是直接把標(biāo)準(zhǔn)榀屋架刪掉柱子，然后加上托梁和鉸接的接點(diǎn)這么簡(jiǎn)單。如此做法會(huì)出現(xiàn)梁截面嚴(yán)重不足的現(xiàn)象，這是由于彎矩是靠鋼梁在檐口的鋼柱約束傳遞的，而對(duì)于托梁，托梁和屋面梁是按鉸接的形式受力的，所以這樣會(huì)造成屋脊的彎矩最大，而截面卻最小的問題。此外，在對(duì)抽柱屋架進(jìn)行計(jì)算時(shí)，托梁對(duì)屋架的彈性約束是必須要考慮的，具體的說就是把托梁和屋面梁的連接作為彈性支座，然后計(jì)算其對(duì)鋼梁的約束作用，并非是簡(jiǎn)單的按照鉸接來進(jìn)行計(jì)算。對(duì)廠房的抽柱計(jì)算時(shí)，建議從整體上把握，利用整體建模計(jì)算，結(jié)構(gòu)的受力情況，最后選出最優(yōu)截面。
2.8 有吊車設(shè)計(jì)圖紙的標(biāo)識(shí)問題
對(duì)于有吊車的廠房設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的圖紙中不僅要有構(gòu)架的設(shè)計(jì)，還要表明吊車的型號(hào)、臺(tái)數(shù)、吊重重量和跨度能數(shù)據(jù)。防止因?yàn)闃?biāo)注不明確帶來安全隱患的問題。
2.9 其他
除以上問題外，可能還會(huì)有焊縫質(zhì)量、涂裝、保溫隔熱防水的問題。其中，《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)焊縫質(zhì)量做出了明確規(guī)定，值得注意的是要把評(píng)定等級(jí)，檢驗(yàn)等級(jí)和焊縫質(zhì)量等級(jí)區(qū)分開來。對(duì)于涂裝，對(duì)于鋼材都需要做一些防火或防銹涂層，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》( GBJ16—87)第 7.2.8 條做出了規(guī)定。對(duì)于保溫隔熱防水問題，室內(nèi)的溫度要求可能會(huì)比較高，所以要對(duì)冷橋接點(diǎn)做一些處理，例如選用一些高檔保溫材料能夠較好的減輕結(jié)露和冷凝的現(xiàn)象。
3. 結(jié)語(yǔ)
由于現(xiàn)階段鋼結(jié)構(gòu)廠房的日益增多和廣泛使用，對(duì)其安全問題提出了更高的要求。所以在門式鋼架設(shè)計(jì)中要避免以上問題的同時(shí)，做到規(guī)范、實(shí)用和美觀相結(jié)合。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào)：TB482.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
作為當(dāng)代合格的建筑工程設(shè)計(jì)師，應(yīng)該良好的把握好建筑的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)、建筑功能的實(shí)現(xiàn)、建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)保障，具有強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感，職業(yè)素養(yǎng)。本論文根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)、參考文獻(xiàn)以及調(diào)查研究，對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見且容易忽視的問題進(jìn)行總結(jié)，提出了相應(yīng)的解決對(duì)策，為我國(guó)的建筑工程設(shè)計(jì)貢獻(xiàn)自己的力量。
1.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述
1.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是指使用結(jié)構(gòu)語(yǔ)言傳達(dá)工程師或建筑師表達(dá)的內(nèi)容，其中結(jié)構(gòu)語(yǔ)言是指從建筑及專業(yè)圖紙里提煉出來的簡(jiǎn)化后的元素，如柱、板、樓梯等。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、上部設(shè)計(jì)以及細(xì)部設(shè)計(jì)三方面內(nèi)容。
1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)主要包括方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、結(jié)構(gòu)計(jì)算環(huán)節(jié)、設(shè)計(jì)施工圖環(huán)節(jié)，三方面。
1.2.1方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
按照建筑的主要功能以及當(dāng)?shù)乜拐饛?qiáng)度、地質(zhì)勘查報(bào)告、場(chǎng)地類別、建設(shè)高度等要求確定建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)形式，并結(jié)合不同結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)要求對(duì)建筑的承重體系以及受力部分進(jìn)行布置與設(shè)計(jì)。
1.2.2結(jié)構(gòu)計(jì)算環(huán)節(jié)
一是計(jì)算荷載，荷載分為外部荷載與內(nèi)部荷載，這些荷載的計(jì)算應(yīng)該根據(jù)相應(yīng)的要求規(guī)范以及相關(guān)系數(shù)進(jìn)行不同工程情況的計(jì)算。二是試算構(gòu)件，按照算出的荷載以及構(gòu)造要求，對(duì)構(gòu)件的截面進(jìn)行試算。三是計(jì)算內(nèi)力，按照算出的構(gòu)件的截面以及荷載對(duì)內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算，如扭距、拉力等。四是計(jì)算構(gòu)件，按照算出的結(jié)構(gòu)、內(nèi)力、規(guī)范要求及限制，對(duì)結(jié)構(gòu)試算進(jìn)行復(fù)核，確定是否與規(guī)范的要求相符。如無(wú)法滿足規(guī)范要求，應(yīng)該及時(shí)調(diào)整構(gòu)件截面或者布置。
1.2.3施工圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
在確定好了設(shè)計(jì)方案以及核算好了結(jié)構(gòu)計(jì)算，即可開始進(jìn)行施工圖的設(shè)計(jì)。嚴(yán)格按照規(guī)范比例以及核算要求進(jìn)行設(shè)計(jì)[1]。
2.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題分析
2.1地基基礎(chǔ)方面
一是施工圖設(shè)計(jì)多層房屋過程中僅僅參考建筑地附近房屋基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)資料或者建設(shè)單位的口頭描述，并無(wú)詳細(xì)的地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告作為參照，這種不科學(xué)的方式已經(jīng)成為了現(xiàn)在建筑設(shè)計(jì)常見錯(cuò)誤。二是設(shè)計(jì)師認(rèn)識(shí)不夠，不重視軟弱地基所隱藏的危害。在使用換土墊層處理軟弱地基時(shí)，僅僅按照經(jīng)驗(yàn)處理，而不進(jìn)行設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單的使用砂墊層對(duì)承載力進(jìn)行加強(qiáng)，對(duì)墊層的寬、厚等沒有進(jìn)行詳實(shí)的計(jì)算，最終導(dǎo)致浪費(fèi)與安全隱患。三是進(jìn)行民用建筑設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)其柱、梁、基礎(chǔ)等負(fù)荷沒有根據(jù)規(guī)范要求乘以相應(yīng)折減系數(shù)。如設(shè)計(jì)多層的民用建筑過程中，計(jì)算負(fù)荷時(shí)未乘以折減系數(shù)，導(dǎo)致荷載值不準(zhǔn)。
2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面
一是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)該種情況時(shí)，會(huì)讓構(gòu)造柱的受力提前，降低了其對(duì)墻體進(jìn)行的拉結(jié)與約束的效果，一旦出現(xiàn)地震，結(jié)構(gòu)柱將會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，遭受破壞。因此，該種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不僅使得構(gòu)造柱不能起到承重的作用，甚至使得該結(jié)構(gòu)成為了整個(gè)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最為脆弱的部分。
二是構(gòu)造柱于地圈梁中扎根，并未設(shè)有其他的基礎(chǔ)，如果將構(gòu)造柱還作為承重柱，則很難滿足柱底基礎(chǔ)所需要的抗彎度、抗沖切、局部承壓度等要求。最終導(dǎo)致柱底基礎(chǔ)出現(xiàn)沖切、局部承壓等情況時(shí)發(fā)生裂縫。
三是對(duì)承重柱的截面設(shè)計(jì)高度太小。這種現(xiàn)象常常發(fā)生在6度抗震的設(shè)防區(qū)。部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者誤會(huì)成不設(shè)防，對(duì)受力分析簡(jiǎn)化，有意將承重柱的截面高度值設(shè)計(jì)較小，讓其線的剛度比變大，將結(jié)構(gòu)中的梁用鉸支梁簡(jiǎn)化計(jì)算，柱則根據(jù)軸心的受壓進(jìn)行計(jì)算。這對(duì)結(jié)構(gòu)的受力分析進(jìn)行的簡(jiǎn)化過程中也給房屋的安全埋下了隱患。主要原因是這樣設(shè)計(jì)忽視了梁柱間剛接的作用，以及梁柱的截面配筋小，一旦發(fā)生受力就會(huì)導(dǎo)致柱頂?shù)目箯澚Χ炔蛔?，柱子及梁底?huì)產(chǎn)生很多水平的裂縫，造成塑性鉸。因此，在平常使用時(shí)柱子里就存在鉸了，對(duì)房屋的耐久性以及用戶的放心度都會(huì)有很大的影響。更嚴(yán)重的情況是該結(jié)構(gòu)在遭遇到地震時(shí)，就會(huì)造成倒塌，嚴(yán)重違背抗震規(guī)范中強(qiáng)調(diào)的強(qiáng)柱弱梁原則。
四是進(jìn)行框架設(shè)計(jì)過程中，常常會(huì)發(fā)生忽略縱向框架設(shè)計(jì)規(guī)范要求著重橫向框架設(shè)計(jì)的情況。但是水平地震的作用需要根據(jù)縱向與橫向兩個(gè)主軸分別進(jìn)行計(jì)算，并且針對(duì)來自不同方向地震的作用需要該方向擁有的抗側(cè)力構(gòu)件進(jìn)行承擔(dān)。換言之，進(jìn)行框架設(shè)計(jì)中，縱向和橫向的框架設(shè)計(jì)同樣重要。部分設(shè)計(jì)師對(duì)此類非抗震房屋設(shè)計(jì)上僅按照縱向普通連續(xù)梁設(shè)計(jì)，而造成了梁柱節(jié)點(diǎn)以及框架的縱筋、箍筋等配置難以達(dá)到構(gòu)造設(shè)計(jì)要求。對(duì)地震的縱向影響欠缺考慮，最終導(dǎo)致梁支座出現(xiàn)負(fù)筋，配筋分配不足的情況。
五是選用的懸挑梁梁高時(shí)，設(shè)計(jì)者在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中很容易犯只關(guān)注梁強(qiáng)度以及傾覆的驗(yàn)算，忽視梁撓度驗(yàn)算。這樣會(huì)導(dǎo)致梁高的選用較小，梁截面受壓區(qū)的應(yīng)力太高，如正常使用的情況下，梁截面的受壓區(qū)會(huì)出現(xiàn)徐變。然而梁撓度會(huì)隨時(shí)間的累集不斷增加，挑梁產(chǎn)生變形造成梁板裂縫的出現(xiàn)，且裂縫的寬度會(huì)隨著挑梁的變形程度不斷變寬，使得房屋很難正常使用。通過自身經(jīng)驗(yàn)以及調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，挑梁變形不斷發(fā)展進(jìn)入后期時(shí)，梁支座的截面以及附近的受拉區(qū)會(huì)產(chǎn)生較寬豎向裂縫。然而由于受到支座剪彎作用，豎向的裂縫會(huì)向下進(jìn)行延伸最終發(fā)展成斜裂縫，這時(shí)的梁已經(jīng)快要被破壞，而托墻挑梁，選擇過大繞度的梁會(huì)導(dǎo)致梁支座出現(xiàn)裂縫。隨著裂縫的繼續(xù)蔓延，越靠近上部變得越寬。挑梁截面太小會(huì)使得房屋結(jié)構(gòu)的抗震性能很弱，粱高越小截面受壓區(qū)高度越大，梁延性越小，遇到地震情況下越脆弱，尤其是豎向地震，發(fā)生坍塌[2]。
2.3樓板設(shè)計(jì)方面
在進(jìn)行樓板設(shè)計(jì)時(shí)，常常為方便計(jì)算或者對(duì)受力的認(rèn)識(shí)不夠，將雙向板簡(jiǎn)單的用單向板計(jì)算，使得計(jì)算的實(shí)際受力與假定計(jì)算狀態(tài)不相符，使得配筋出現(xiàn)不足，板發(fā)生裂縫。此外，雙向板在兩個(gè)方向都會(huì)出現(xiàn)彎矩，因此縱橫疊放雙向板的跨中鋼筋，而短跨方向跨中鋼筋應(yīng)該放在下方，長(zhǎng)跨方向跨中鋼筋放于短跨鋼筋上方，并且兩個(gè)方向計(jì)算時(shí)應(yīng)該使用各自的有效長(zhǎng)度。部分設(shè)計(jì)人員對(duì)板受力的認(rèn)識(shí)不足，選取有效高度進(jìn)行計(jì)算，導(dǎo)致有效高度太大，配筋太小，使得構(gòu)建存在嚴(yán)重的質(zhì)量安全問題，樓板開縫情況出現(xiàn)[3]。
3.針對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題解決對(duì)策
一是對(duì)地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中，做到有根有據(jù)，嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，嚴(yán)禁僅憑借經(jīng)驗(yàn)做事，注重細(xì)節(jié)。二是設(shè)計(jì)房屋結(jié)構(gòu)過程中承重大梁下的柱子必須按照承重柱設(shè)計(jì)。如梁上的荷載與跨度較小，可將構(gòu)造柱布置在梁下，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不考慮構(gòu)造柱作用驗(yàn)算其墻體局部承壓、抗彎強(qiáng)度。在驗(yàn)算合格后便可布置構(gòu)造柱于梁下。三是對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)各個(gè)數(shù)據(jù)的計(jì)算過程中，需細(xì)心檢查，并進(jìn)行反復(fù)檢查計(jì)算，不要忽視細(xì)節(jié)。嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定以及要求。四是對(duì)建筑設(shè)計(jì)人員進(jìn)行培訓(xùn)與考核，提高設(shè)計(jì)人員自身水平與工作積極嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度[4]。
4.結(jié)語(yǔ)
綜上所述，經(jīng)過對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題的分析與闡述，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范以及嚴(yán)格的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)執(zhí)行，不斷提升設(shè)計(jì)人員自身素質(zhì)以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，這樣才能確實(shí)有效的對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行保障。
【參考文獻(xiàn)】
[1]張美雁.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題探討[J].科技資訊，2006，27：120.
近年來，由于土地價(jià)格市場(chǎng)的變化，不斷上漲的土地價(jià)格給開發(fā)商的建筑總成本控制帶來了極大的壓力，同時(shí)，人們對(duì)于居住條件及生活環(huán)境的要求不斷提高，相應(yīng)建筑產(chǎn)品的品質(zhì)要求也就不斷提高，這就讓開發(fā)商不斷尋求新的手段滿足顧客需求，而降低工程造價(jià)就成為開發(fā)商追求的直接目標(biāo)，這就需要我們利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)方法，提高有限空間、有限資源的最大化效果發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)化、實(shí)用性和適用性的良好目標(biāo)。
一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法
賞心悅目的建筑是建筑的美觀與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相互協(xié)調(diào)密切配合的結(jié)果。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)追求適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀和便于施工五種效果，而建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)方法的應(yīng)用不但滿足了建筑美觀、造型優(yōu)美的要求又能使房屋結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)、合理，成為實(shí)際意義上的"經(jīng)濟(jì)適用"房。從建筑上分析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，它主要體現(xiàn)在房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)量方面。
房屋工程分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)包括：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)以上幾個(gè)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)還包括選型、布置、受力分析、造價(jià)分析等內(nèi)容，在實(shí)施過程中，還應(yīng)該按照一切從實(shí)際出發(fā)的原則，結(jié)合具體工程的實(shí)際情況，圍繞房屋建筑的綜合經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在滿足設(shè)計(jì)意圖后，盡量使平面布置規(guī)則，縮小剛度和質(zhì)量中心的差異，這樣水平荷載就不會(huì)使建筑物有太大的扭轉(zhuǎn)作用。豎直方向上應(yīng)避開使用轉(zhuǎn)換層，減少應(yīng)力集中現(xiàn)象。
（1）結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化就是在各種影響變量中選擇主要參數(shù)，并建立函數(shù)模型，運(yùn)用科學(xué)合理的方法得出最優(yōu)解。結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化建立模型的大致步驟如下：一是設(shè)計(jì)變量的合理選擇。通常的設(shè)計(jì)變量選擇對(duì)設(shè)計(jì)要求影響較大的參數(shù)，將所涉及的參數(shù)按照各自的重要性區(qū)分，將對(duì)變化影響不大的參數(shù)定為預(yù)定參數(shù)，通過這種方法可減少很多計(jì)算編程的工作量。二、目標(biāo)函數(shù)的確定。使用函數(shù)找出滿足既定條件的最優(yōu)解。最后，約束條件的確定。房屋結(jié)構(gòu)可靠度優(yōu)化設(shè)計(jì)的約束條件，包括了應(yīng)力約束、裂縫寬度約束、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度約束、尺寸約束、從正常時(shí)的極限狀態(tài)下彈性約束到終極狀態(tài)的彈塑性約束、從可靠指標(biāo)約束到確定性約束條件等。設(shè)計(jì)中，要保證各約束條件必須符合現(xiàn)行規(guī)范的要求。
（2）結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算方案
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)多個(gè)變量、多個(gè)約束條件，屬于一個(gè)非線性的優(yōu)化問題，設(shè)定計(jì)算方案時(shí)，常將有約束條件轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)約束條件來計(jì)算。常用的方法有拉氏乘子法、符合型法、Powell等。完成計(jì)算方案的設(shè)定后只需編制相應(yīng)適用的運(yùn)算程序即可得到我們的最終優(yōu)化結(jié)果。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法應(yīng)用于實(shí)踐之中，是目前一個(gè)比較廣泛的課題，利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法在不改變適用性能的前提下達(dá)到降低工程造價(jià)的目的。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用于項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)、前期設(shè)計(jì)，舊房改造，抗震設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)的各分部環(huán)節(jié)，發(fā)揮著巨大的效益。在按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法及模型進(jìn)行實(shí)踐的過程中，要注意下面的幾個(gè)問題。
（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)注意前期參與
因?yàn)榍捌诜桨傅拇_定直接影響建筑的總投資，而現(xiàn)在存在的普遍問題就是前期方案階段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不進(jìn)行參與，建筑師進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)大多并不考慮結(jié)構(gòu)的合理性以及它的可行性，但是建筑設(shè)計(jì)的結(jié)果卻直接對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成影響，某些方案可能會(huì)增加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度，并使得建筑的總投資提高。如果在方案的初期，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)就能參與進(jìn)來，那么我們就能針對(duì)不同的建筑類別，選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，合理的設(shè)計(jì)方案，獲得一個(gè)良好的開端。
（2）概念設(shè)計(jì)結(jié)合細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化
概念設(shè)計(jì)應(yīng)用于沒有具體數(shù)值量化的情況，例如地震設(shè)防烈度，因?yàn)樗牟淮_定性，計(jì)算式難免與現(xiàn)實(shí)有較大的差異，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候就要采用概念設(shè)計(jì)的方法，把數(shù)值作為輔助和參考的依據(jù)。設(shè)計(jì)過程中需要設(shè)計(jì)人員靈活的運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法，達(dá)到最佳的效果。
與宏觀把握相對(duì)應(yīng)的，設(shè)計(jì)的過程同時(shí)要注意對(duì)于細(xì)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，比如現(xiàn)澆板中的異形板拐角處易出現(xiàn)裂縫，可劃分為矩形板。注意鋼筋的選擇，I級(jí)鋼和冷軋帶肋鋼市場(chǎng)價(jià)格差不多，但是他們的極限抗拉力卻相差很大，所以在塑性滿足要求的情況下，現(xiàn)澆板的受力鋼筋就可選擇冷軋帶肋鋼筋。在做里面設(shè)計(jì)的時(shí)候，外立面上的懸挑板及配筋，滿足基本的規(guī)范要求即可，達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的目的。 轉(zhuǎn)貼于
（3）下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化
地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化首先要選擇合適的方案，如果為樁基礎(chǔ)，那么要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件選擇樁基類型，盡量節(jié)省造價(jià)。樁端持力層對(duì)灌注樁樁長(zhǎng)的選擇影響很大，應(yīng)多進(jìn)行比較以確定最合適的方案。
三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的現(xiàn)實(shí)意義
（1）結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)降低總造價(jià)
進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，多層住宅和高層住宅相比較，層數(shù)越多，總建筑面積增大，單位建筑面積占用的土地面積就越小，節(jié)約了用地成本，但建筑層數(shù)的增多，建筑總高度也會(huì)加大，樓與樓之間的間距也要加大，這時(shí)占用的土地節(jié)約量就不與建筑層數(shù)增加比例相同了。另如屋蓋部分，一棟樓只有一個(gè)屋蓋，并不會(huì)因?yàn)閷訑?shù)的增加而有所改變，它的成本下降會(huì)比較明顯。對(duì)于基礎(chǔ)部分而言，雖然也是各層共用的，但是層數(shù)增加，傳給基礎(chǔ)的荷載將會(huì)增大，我們需要增大基礎(chǔ)，這樣單位面積的造價(jià)有所降低，但是卻沒有屋蓋的效果那樣明顯。
（2）進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化提高建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性
建筑的層高增加，由于墻體面積和柱體積增加，結(jié)構(gòu)的自重會(huì)增加，基礎(chǔ)和柱的承載力相應(yīng)增加，水衛(wèi)和電氣的管線會(huì)加長(zhǎng)；相反降低層高，可節(jié)省材料，有利用抗震，同時(shí)建筑的總高度減小，兩建筑之間的日照距離就會(huì)減小，間接的節(jié)約了用地。建筑面積相同，建筑使用不同的平面形狀時(shí)，它的外墻周長(zhǎng)也就會(huì)不同，這樣當(dāng)選擇圓形或是越接近于方形時(shí)，外墻周長(zhǎng)系數(shù)就越小，基礎(chǔ)、外墻砌體、內(nèi)外表面裝修都隨之減少，同時(shí)其受力性能也得到提高，增強(qiáng)了建筑的經(jīng)濟(jì)性能。
與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比，采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法可以使建筑工程造價(jià)降低6%-34%。優(yōu)化方法的技術(shù)性實(shí)現(xiàn)，可以最合理的利用材料性能，使建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各單元得到最好的協(xié)調(diào)，不僅可以實(shí)現(xiàn)建筑美觀、實(shí)用，而且在造價(jià)方面也有較大的節(jié)省，達(dá)到了建筑工程設(shè)計(jì)對(duì)適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀和便于施工的一般要求。通過使用優(yōu)化設(shè)計(jì)手段，達(dá)到這5個(gè)方面的最佳結(jié)合，符合現(xiàn)今建筑商對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的效益的需求，也符合市場(chǎng)可持續(xù)發(fā)展的需求。
參考文獻(xiàn)
[1]談建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].建筑科學(xué)，2009(4).
[2]張紅友.優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減少建筑投資成本[J]. 陜西建筑，2008(11).
houses，so as to achieve the purpose of improving the seismic capacity of the masonry houses．
Key words：multi—story masonry house，structural system，seismic design，longitudinal cross wall，seismic joint
【關(guān)鍵字】多層砌體房屋結(jié)構(gòu)體系 合理性抗震設(shè)計(jì)防裂縫
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一、多層砌體房屋抗震設(shè)計(jì)中的合理性
1、采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系
墻體布置應(yīng)滿足地震作用有合理的傳遞途徑。由于橫墻開洞少，又有縱墻作為側(cè)向支承，所以橫墻承重的多層砌體結(jié)構(gòu)具有較好的傳遞地震作用的能力。而縱橫墻共同承重的房屋既能比較直接的傳遞橫向地震力，也能直接或通過縱橫墻的連接傳遞縱向地震作用。所以，從合理的地震作用傳遞途徑分析，宜優(yōu)先采用縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系，盡量避免采用縱墻承重的結(jié)構(gòu)體系。
2、合理布置平、立面，適當(dāng)設(shè)置防震縫
多層砌體房屋的平、立面布置應(yīng)規(guī)則對(duì)稱，最好為矩形，這樣可避免水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。然而對(duì)于避免水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)僅房屋平面布置規(guī)則還是不夠的，還應(yīng)做到縱橫墻的布置均勻?qū)ΨQ。磚墻沿平面內(nèi)對(duì)齊、貫通，能減少磚墻、樓板等受力構(gòu)件的中間環(huán)節(jié)，使震害部位減少，使震害程度減輕；同時(shí)，由于地震作用傳力路線簡(jiǎn)單，中間不間斷，構(gòu)件受力明確，其簡(jiǎn)化的地震作用分析能較好地符合地震作用的實(shí)際。
大量的震害表明，由于地震作用的復(fù)雜性，其對(duì)不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)的破壞較均勻?qū)ΨQ的結(jié)構(gòu)要嚴(yán)重一些。但是，由于防震縫在不同程度上影響建筑立面的效果且增加工程造價(jià)，應(yīng)根據(jù)建筑的類型、結(jié)構(gòu)體系、建筑狀態(tài)以及不同的地震烈度等區(qū)別對(duì)待。規(guī)范的原則規(guī)定為：當(dāng)建筑形狀復(fù)雜而又不設(shè)防震縫時(shí)，應(yīng)選取符合實(shí)際的結(jié)構(gòu)計(jì)算模型，進(jìn)行精細(xì)抗震分析，估計(jì)局部應(yīng)力和變形集中及扭轉(zhuǎn)影響，判別易損部位并采用加強(qiáng)措施；當(dāng)設(shè)置防震縫時(shí)，應(yīng)將建筑分成規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元。對(duì)于多層砌體房屋，當(dāng)有下列情況之一時(shí)宜設(shè)置防震縫：(1)房屋的立面高差在6m以上；(2)房屋有錯(cuò)層，且樓板高差較大；(3)各部分結(jié)構(gòu)剛度、質(zhì)量截然不同。
3、在多層砌體屋抗震設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行抗震計(jì)算
抗震計(jì)算是抗震設(shè)計(jì)的重要組成部分，是保證滿足抗震承載力的基礎(chǔ)。在多層磚房的抗震計(jì)算中，水平地震力作用計(jì)算可根據(jù)房屋的平、立面情況采用不同的方法。對(duì)于平、立面布置規(guī)則和結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件在平、立面布置均勻的可采用底部剪力法；對(duì)于立面布置不規(guī)則的宜采用振型分解反應(yīng)譜法；對(duì)平面不規(guī)則和豎向不規(guī)則的多層磚房，宜采用考慮地震扭轉(zhuǎn)影響的分析程序。
二、多層砌體房屋抗震構(gòu)造中的合理性
1、縱橫墻豎向應(yīng)上、下連續(xù)，不宜采用上剛下柔的結(jié)構(gòu)
房屋的縱橫墻沿上下連續(xù)貫通，可使地震作用的傳遞路線更為直接合理。如果因使用功能不能滿足上述要求時(shí)，應(yīng)將大房間布置在頂層。若大房間布置在下層，則相鄰上面橫墻承擔(dān)的地震剪力，只有通過大梁傳遞至下層兩旁的橫墻，這就要求樓板有較大的水平剛度。而從房屋縱橫墻的對(duì)稱要求來看，大房間宜布置在房屋的中部，而不宜布置在端頭。而上剛下柔的房屋也只有通過大梁傳遞至下層兩旁的橫墻，這就要求樓板有較大的水平剛度。
2、樓梯間不應(yīng)設(shè)在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處
由于水平地震作用為橫向和縱向兩個(gè)方向，所以在多層砌體房屋轉(zhuǎn)角處縱橫兩個(gè)墻面常出現(xiàn)斜裂縫。不僅房屋兩端的四個(gè)外墻角容易發(fā)生破壞，而且平面上的其他凸出部位的外墻陰角同樣容易破壞。樓梯間比較空敞和頂層外墻的無(wú)支承高度為一層半，在地震中的破壞比較嚴(yán)重。尤其是樓梯間設(shè)置在房屋盡端或房屋轉(zhuǎn)角部位時(shí)，其震害更為加劇。
3、煙道、風(fēng)道、垃圾道及配電箱洞口等不削弱墻體
墻體是多層砌體房屋承重和抗側(cè)力的主要構(gòu)件。局部削弱的墻體，不僅在削弱處率先開裂，還將產(chǎn)生內(nèi)力重分布。因此，規(guī)范規(guī)定煙道、風(fēng)道、垃圾道和配電箱洞口不應(yīng)削弱墻體；當(dāng)墻體被削弱時(shí)，應(yīng)對(duì)墻體采取水平配筋等加強(qiáng)措施，對(duì)附墻煙囪及出屋面煙囪采用豎向配筋。
三、多層砌體房屋整體合理性
1、采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋
房屋是縱、橫向承重構(gòu)件和樓、屋蓋組成的一個(gè)具有空間剛度的結(jié)構(gòu)體系，其抗震能力的強(qiáng)弱取決于結(jié)構(gòu)的空間整體剛度和整體穩(wěn)定性。現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋具有整體性好、水平剛度大的優(yōu)點(diǎn)，是較理想的抗震構(gòu)件，不但可消除預(yù)制樓板所產(chǎn)生的滑移、散落問題，還可以增加房屋的整體性，增大樓板的剛度，同時(shí)樓、屋蓋現(xiàn)澆增加了樓板對(duì)墻體的約束。因此，采現(xiàn)澆樓、屋蓋是一種較好的增強(qiáng)樓房結(jié)構(gòu)空間剛度和整體穩(wěn)定性的方法。
2、合理設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱
1976年的唐山大地震及2008年四川汶川大地震震害調(diào)查表明，兩次地震砌體結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重的建筑破壞主要原因在于未合理的設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁，或者是構(gòu)造柱上下端箍筋應(yīng)加密而沒有加密。構(gòu)造柱是一種約束砌體的邊緣構(gòu)件，它不單獨(dú)承受垂直荷載。在墻體受水平地震作用的初期，構(gòu)造柱的應(yīng)力極小，剛度也不大，但當(dāng)墻體開裂后，柱內(nèi)應(yīng)力逐步增大，直到裂縫貫通墻體，構(gòu)造柱才明顯受力直到鋼筋屈服。此時(shí)的墻體已破碎，構(gòu)造柱的約束作用使得墻體雖破碎而不至于倒塌，從而達(dá)到“裂而不倒”的目標(biāo)。構(gòu)造柱的設(shè)置較大幅度地增強(qiáng)了墻體的變形能力，使房屋取得了較大的延性，從而減小了突然發(fā)生倒塌的可能性。
構(gòu)造柱作為一種豎向構(gòu)件，一般沿墻高截面不變，配筋也少有變化。因此，在各樓層柱高處必須有圈梁作為錨固點(diǎn)，有了二者的拉結(jié)作用。才能形成上下和左右墻段的約束作用，從而限制墻體開裂的發(fā)展，并減小裂縫與水平面的夾角，保證墻體的整體性和變形能力，提高墻體的抗震能力。除此以外，圈梁作為一種重要的構(gòu)造措施。它還加強(qiáng)了內(nèi)外墻之間、樓板與墻體之間的連接，提高了結(jié)構(gòu)的整體性，并減輕地震時(shí)地表裂縫對(duì)房屋的影響，特別是屋蓋和基礎(chǔ)頂面處的圈梁具有提高房屋豎向剛度的能力和抵御地基不均勻沉陷的能力。
總結(jié)
多層砌體房屋是我國(guó)居住、辦公、學(xué)校和醫(yī)院等建筑中最為普遍的結(jié)構(gòu)形式?？偨Y(jié)多層砌體房屋的震害經(jīng)驗(yàn)，房屋結(jié)構(gòu)體系不合理性或存在缺陷是多層砌體房屋產(chǎn)生震害的主要原因之一。因此，多層砌體房屋合理的抗震結(jié)構(gòu)體系合理性，對(duì)于提高房屋的抗震能力是非常重要的，也是房屋抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的關(guān)鍵問題。因此在進(jìn)行多層砌體房屋抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分結(jié)構(gòu)體系的合理性。
【參考文獻(xiàn)】
[1]民房建筑結(jié)構(gòu)抗震能力分析與抗震措施探討[期刊論文]-山西建筑2009,35(29)
[2] 伍世添 淺談砌體房屋抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[期刊論文]-廣東建材2011,27(7)
我國(guó)改革開放以來，建筑業(yè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，近十幾年我國(guó)已建成高層建筑萬(wàn)棟，建筑面積達(dá)到2億平方米，其中具有代表性的建筑如深圳地王大廈81層，高325米；廣州中天廣場(chǎng)80層，高322米；上海金茂大廈88層，高420.5米。另外在南寧市也建起第一高樓：地王國(guó)際商會(huì)中心即地王大廈共54層，高206.3米。隨著城市化進(jìn)程加速發(fā)展，全國(guó)各地的高層建筑不斷涌現(xiàn)，作為土建工作設(shè)計(jì)人員，必須充分了解高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及其結(jié)構(gòu)體系，只有這樣才能使設(shè)計(jì)達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量的基本原則。
一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與低層、多層建筑結(jié)構(gòu)相比較，結(jié)構(gòu)專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的位置，不同結(jié)構(gòu)體系的選擇，直接關(guān)系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機(jī)電管道的設(shè)置、施工技術(shù)的要求、施工工期長(zhǎng)短和投資造價(jià)的高低等。其主要特點(diǎn)有：
（一）水平力是設(shè)計(jì)主要因素
在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對(duì)一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。
（二）側(cè)移成為控指標(biāo)
與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比（＝qH4/8EI）。
另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計(jì)中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會(huì)產(chǎn)生以下情況：
1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時(shí)，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致房屋側(cè)塌。
2.使居住人員感到不適或驚慌。
3.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，使機(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行。
4.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞。
（三）抗震設(shè)計(jì)要求更高
有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。
（四）減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要
高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎(chǔ)造價(jià)和處理措施，可以多建層數(shù)，這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益。
地震效應(yīng)與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對(duì)豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。
（五）軸向變形不容忽視
采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時(shí)，此種軸向變形的差異將會(huì)達(dá)到較大的數(shù)值，其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大。
（六）概念設(shè)計(jì)與理論計(jì)算同樣重要
抗震設(shè)計(jì)可以分為計(jì)算設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算是在一定的假想條件下進(jìn)行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震作用的復(fù)雜性和不確定性，地基土影響的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性，可能導(dǎo)致理論分析計(jì)算和實(shí)際情況相差數(shù)倍之多，尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段之后，會(huì)出現(xiàn)構(gòu)件局部開裂甚至破壞，這時(shí)結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計(jì)算原理去進(jìn)行分析。實(shí)踐表明，在設(shè)計(jì)中把握好高層建筑的概念設(shè)計(jì)也是很重要的。
二、高層建筑的結(jié)構(gòu)體系
（一）高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
1.鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)與建筑、設(shè)備和施工密切配合，做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，并積極采用新技術(shù)、新工藝和新材料。
2.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)重視結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)造，擇優(yōu)選擇抗震及抗風(fēng)性能好而經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系與平、立面布置方案，并注意加強(qiáng)構(gòu)造連接。在抗震設(shè)計(jì)中，應(yīng)保證結(jié)構(gòu)整體抗震性能，使整個(gè)結(jié)構(gòu)有足夠的承載力、剛度和延性。
（二）高層建筑結(jié)構(gòu)體系及適用范圍
目前國(guó)內(nèi)的高層建筑基本上采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)體系有：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等。
1.框架結(jié)構(gòu)體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系是由樓板、梁、柱及基礎(chǔ)四種承重構(gòu)件組成。由梁、柱、基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架，它是主要承重結(jié)構(gòu)，各平面框架再由連系梁連系起來，即形成一個(gè)空間結(jié)構(gòu)體系，它是高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)形式之一。
框架結(jié)構(gòu)體系優(yōu)點(diǎn)是：建筑平面布置靈活，能獲得大空間，建筑立面也容易處理，結(jié)構(gòu)自重輕，計(jì)算理論也比較成熟，在一定高度范圍內(nèi)造價(jià)較低。
框架結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是：框架結(jié)構(gòu)本身柔性較大，抗側(cè)力能力較差，在風(fēng)荷載作用下會(huì)產(chǎn)生較大的水平位移，在地震荷載作用下，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞比較嚴(yán)重。
框架結(jié)構(gòu)的適用范圍：框架結(jié)構(gòu)的合理層數(shù)一般是6到15層，最經(jīng)濟(jì)的層數(shù)是10層左右。由于框架結(jié)構(gòu)能提供較大的建筑空間，平面布置靈活，可適合多種工藝與使用的要求，已廣泛應(yīng)用于辦公、住宅、商店、醫(yī)院、旅館、學(xué)校及多層工業(yè)廠房和倉(cāng)庫(kù)中。
2.剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在高層建筑中為了提高房屋結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度，在其中設(shè)置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”，剪力墻的主要作用在于提高整個(gè)房屋的抗剪強(qiáng)度和剛度，墻體同時(shí)也作為維護(hù)及房間分格構(gòu)件。
剪力墻結(jié)構(gòu)中，由鋼筋混凝土墻體承受全部水平和豎向荷載，剪力墻沿橫向縱向正交布置或沿多軸線斜交布置，它剛度大，空間整體性好，用鋼量省。歷史地震中，剪力墻結(jié)構(gòu)表現(xiàn)了良好的抗震性能，震害較少發(fā)生，而且程度也較輕微，在住宅和旅館客房中采用剪力墻結(jié)構(gòu)可以較好地適應(yīng)墻體較多、房間面積不太大的特點(diǎn)，而且可以使房間不露梁柱，整齊美觀。
剪力墻結(jié)構(gòu)墻體較多，不容易布置面積較大的房間，為了滿足旅館布置門廳、餐廳、會(huì)議室等大面積公共用房的要求，以及在住宅樓底層布置商店和公共設(shè)施的要求，可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架，形成框支剪力墻結(jié)構(gòu)。
在框支剪力墻中，底層柱的剛度小，形成上下剛度突變，在地震作用下底層柱會(huì)產(chǎn)生很大內(nèi)力及塑性變形，因此，在地震區(qū)不允許采用這種框支剪力墻結(jié)構(gòu)。
3.框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻，可以組成框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)既有框架結(jié)構(gòu)布置靈活、使用方便的特點(diǎn)，又有較大的剛度和較強(qiáng)的抗震能力，因而廣泛地應(yīng)用于高層建筑中的辦公樓和旅館。
4.筒體結(jié)構(gòu)體系。隨著建筑層數(shù)、高度的增長(zhǎng)和抗震設(shè)防要求的提高，以平面工作狀態(tài)的框架、剪力墻來組成高層建筑結(jié)構(gòu)體系，往往不能滿足要求。這時(shí)可以由剪力墻構(gòu)成空間薄壁筒體，成為豎向懸臂箱形梁，加密柱子，以增強(qiáng)梁的剛度，也可以形成空間整體受力的框筒，由一個(gè)或多個(gè)筒體為主抵抗水平力的結(jié)構(gòu)稱為筒體結(jié)構(gòu)。通常筒體結(jié)構(gòu)有：
（1）框架—筒體結(jié)構(gòu)。中央布置剪力墻薄壁筒，由它受大部分水平力，周邊布置大柱距的普通框架，這種結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)類似框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，目前南寧市的地王大廈也用這種結(jié)構(gòu)。
（2）筒中筒結(jié)構(gòu)。筒中筒結(jié)構(gòu)由內(nèi)、外兩個(gè)筒體組合而成，內(nèi)筒為剪力墻薄壁筒，外筒為密柱（通常柱距不大于3米）組成的框筒。由于外柱很密，梁剛度很大，門密洞口面積小（一般不大于墻體面積50%），因而框筒工作不同于普通平面框架，而有很好的空間整體作用，類似一個(gè)多孔的豎向箱形梁，有很好的抗風(fēng)和抗震性能。目前國(guó)內(nèi)最高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)如上海金茂大廈（88層、420.5米）、廣州中天廣場(chǎng)大廈（80層、320米）都是采用筒中筒結(jié)構(gòu)。
（3）成束筒結(jié)構(gòu)。在平面內(nèi)設(shè)置多個(gè)剪力墻薄壁筒體，每個(gè)筒體都比較小，這種結(jié)構(gòu)多用于平面形狀復(fù)雜的建筑中。
（4）巨型結(jié)構(gòu)體系。巨型結(jié)構(gòu)是由若干個(gè)巨柱（通常由電梯井或大面積實(shí)體柱組成）以及巨梁（每隔幾層或十幾個(gè)樓層設(shè)一道，梁截面一般占一至二層樓高度）組成一級(jí)巨型框架，承受主要水平力和豎向荷載，其余的樓面梁、柱組成二級(jí)結(jié)構(gòu)，它只是將樓面荷載傳遞到第一級(jí)框架結(jié)構(gòu)上去。這種結(jié)構(gòu)的二級(jí)結(jié)構(gòu)梁柱截面較小，使建筑布置有更大的靈活性和平面空間。
除以上介紹的幾種結(jié)構(gòu)體系外，還有其他一些結(jié)構(gòu)形式，也可應(yīng)用，如薄殼、懸索、膜結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架等，不過目前應(yīng)用最廣泛的還是框架、剪力墻、框架—剪力墻和筒體等四種結(jié)構(gòu)。
［參考文獻(xiàn)］
［1］GB50011－2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范.
1．發(fā)展形勢(shì)
新型墻體材料主要包括磚、塊、板，如粘土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質(zhì)板材、復(fù)合板材等，一般具有保溫、隔熱、輕質(zhì)、高強(qiáng)、節(jié)土、節(jié)能、利廢、保護(hù)環(huán)境、改善建筑功能和增加房屋使用面積等一系列優(yōu)點(diǎn)。
我國(guó)新型墻體材料發(fā)展較快，1987年新型墻體材料產(chǎn)量為184.5億塊標(biāo)準(zhǔn)磚，到1997年增長(zhǎng)到1849.88億塊標(biāo)準(zhǔn)磚，增長(zhǎng)了10倍，新型墻體材料在墻體材料總量中的比例由4.58%上升到25.2%。 經(jīng)過近20年來自我研制開發(fā)的引進(jìn)國(guó)外生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，我國(guó)的墻體材料工業(yè)已經(jīng)開始走上多品種發(fā)展的道路，初步形成了以塊板為主的墻材體系，如混凝土空心砌塊、紙面石膏板、纖維水泥夾心板等，但代表墻體材料現(xiàn)代水平的各種輕板、復(fù)合板所占比重仍很小，還不到整個(gè)墻體材料總量的1%，與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，相對(duì)落后40-50年。主要表現(xiàn)在：產(chǎn)品檔次低、企業(yè)規(guī)模小、工藝裝備落后、配套能力差?？萍颊撐?。
2．分類
2.1建筑板材類
(1)纖維增強(qiáng)硅酸鈣板（簡(jiǎn)稱硅酸鈣板）：通常稱為“硅鈣板”，系由鈣質(zhì)材料，硅質(zhì)材料與纖維等作為主要原料，經(jīng)制漿，成坯與蒸壓養(yǎng)護(hù)等工序而制成的輕質(zhì)板材。按產(chǎn)品用途分，有建筑用與船用兩類，按產(chǎn)品所用纖維的品種分，有石棉硅酸鈣板與無(wú)石棉硅酸鈣板兩類。
(2)玻璃纖維增強(qiáng)水泥輕質(zhì)多孔隔墻條板（簡(jiǎn)稱GRC板）：又名“GRC空心條板”，是以耐堿玻璃纖維為增強(qiáng)材料，以硫鋁酸鹽水泥輕質(zhì)砂漿為基材制成的具有若干個(gè)圓孔的條形板。最初GRC多孔板只限用于用作非承重的內(nèi)隔墻，現(xiàn)已開始用作公共建設(shè)，主宅建筑和工業(yè)建筑的外圍護(hù)墻體。
(3)蒸壓加氣混凝土板：蒸壓加氣混凝土板是由鈣質(zhì)材料，硅制材料，石膏，鋁粉，水和鋼筋等制成的輕質(zhì)板材,含有大量微小的，非連通的氣孔，孔隙率達(dá)70%~80%，因而具有自重輕，絕熱性好，隔聲吸音等特性。此種條板還具有較好的耐火性與一定的承載能力，可用作內(nèi)墻板，外墻板，屋面板與樓板。
(4)鋼絲網(wǎng)架水泥夾芯板：鋼絲網(wǎng)架水泥夾芯板包括以阻燃型泡沫塑料板條或半硬質(zhì)巖棉板做芯材的鋼絲網(wǎng)架夾心板?？萍颊撐?。主要用于房屋建筑的內(nèi)隔板，圍護(hù)外墻，保溫復(fù)合外墻，樓面，屋面及建筑加層等，具有重量輕，保溫，隔熱性能好，安全方便等優(yōu)點(diǎn)。
(5)石膏墻板：石膏空心條板包括石膏珍珠巖空心條板，石膏粉硅酸鹽空心條板和石膏空心條板，主要用作工業(yè)和民用建筑物的非承重內(nèi)隔墻。
(6)金屬面夾芯板：金屬夾心板的主要特點(diǎn)為：重量輕，強(qiáng)度高，具有高效絕熱性；施工方便，快捷；可多次拆卸，可變換地點(diǎn)重復(fù)安裝是喲感，有較高的持久性；帶有防腐涂層的彩色金屬面夾心板有較高的耐久性。
2.2非黏土磚類：
(1)孔洞率大于25％非黏土燒結(jié)多孔磚和空心磚；
(2)燒結(jié)頁(yè)巖磚和符合國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的非黏土磚；
(3)混凝土磚和混凝土多孔磚；
2.3建筑砌塊類：
(1)普通混凝土小型空心砌塊；
(2)輕集料混凝土小型空心砌塊；
(3)蒸壓加氣混凝土砌塊；
(4)粉煤灰小型空心砌塊；
(5)石膏砌塊；
(6)原料中摻有不少于30％的工業(yè)廢渣、農(nóng)作物秸稈、垃圾、江河（湖、海）淤泥，以及由其他資源綜合利用目錄中的廢物所生產(chǎn)的墻體材料產(chǎn)品（不含實(shí)心黏土磚）；
(7)預(yù)制及現(xiàn)澆混凝土墻體；
(8)鋼結(jié)構(gòu)和玻璃幕墻；
3．重要意義
建筑物承擔(dān)的豎向荷載除活載之外，主要是承重結(jié)構(gòu)的自重和非承重構(gòu)件的自重及裝飾材料的自重。要想優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，必須減輕這些構(gòu)件的自重，選用新型建筑材料勢(shì)在必行。
首先，減輕承重結(jié)構(gòu)自身重量。新型墻材的使用使得結(jié)構(gòu)構(gòu)件無(wú)論從斷面尺寸還是單位容重都大大減少了，不但減輕建筑物自重，而且優(yōu)化了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提高了建筑經(jīng)濟(jì)性，使其結(jié)構(gòu)自重降低，且具有良好的經(jīng)濟(jì)效果。
其次，減輕非承重構(gòu)件及裝飾材料的自重。這些構(gòu)件只起到保溫、隔熱、隔氣、隔聲的作用，所以對(duì)非承重構(gòu)件更要大力推廣輕質(zhì)材料。新型的石膏板、石棉板以及塑料板具有很多獨(dú)特的優(yōu)良特性，重量輕、強(qiáng)度高、可塑性好、耐腐蝕性、絕緣性好等，因而在高層建筑上的使用越來越廣泛。
另外，隨著人們物質(zhì)文化生活水平的提高，傳統(tǒng)的裝飾材料已不能滿足建筑裝修日益增長(zhǎng)的需要。選用新型建筑裝飾材料，不但達(dá)到裝修效果，而且在一定程度上起到建筑節(jié)能的作用，減輕了建筑物的自重，優(yōu)化了房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和提高建筑經(jīng)濟(jì)性。
4．發(fā)展建議
(1)新型墻材不能簡(jiǎn)單地用水泥或白灰制品發(fā)展。我國(guó)水泥的總產(chǎn)量已連續(xù)多年居世界第一，占全球總產(chǎn)量的近一半。如以2004年我國(guó)水泥總產(chǎn)量9.7億噸消耗石灰質(zhì)原料10億噸計(jì)，我國(guó)可開采的約250億噸石灰石資源則不需30年將消耗殆盡。為了更好地保護(hù)所有自然資源，發(fā)展新型墻體材料不能只想到非燒結(jié)的水泥和白灰制品。
(2)發(fā)展新型墻材要考慮到產(chǎn)品使用地的氣溫和濕度新型墻體材料中一些以白灰為膠結(jié)料的蒸壓產(chǎn)品，某些特殊氣溫濕度下其耐久性是不可靠的，使用者要承擔(dān)一定的建筑工程質(zhì)量保證風(fēng)險(xiǎn)。
(3)粉煤灰等黏土質(zhì)廢渣儲(chǔ)量大的地方，應(yīng)盡量發(fā)展高摻量粉煤灰等廢渣燒結(jié)空心墻材。粉煤灰、煤矸石、鍋爐爐底渣等黏土質(zhì)廢渣的化學(xué)成分與黏土的化學(xué)成分幾乎相同，只是有的廢渣沒有塑性，不能單獨(dú)成型制坯，如粉煤灰、爐底渣等?？萍颊撐?。在粉煤灰等黏土質(zhì)廢渣儲(chǔ)量大的地方，只要配以適量塑性稍高的黏土質(zhì)原料制坯，就可以發(fā)展燒結(jié)類墻材。
(4)缺乏黏土質(zhì)原料地區(qū)發(fā)展新型墻材，應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展工業(yè)廢渣混凝土多孔磚和建筑空心墻板。承重墻材建議選擇發(fā)展工業(yè)廢渣混凝土多孔磚，非承重墻材建議選擇發(fā)展各種工業(yè)廢渣制成的建筑空心墻板。
(5)應(yīng)全面提高新型墻材的質(zhì)量水平，及時(shí)提升新型墻材的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。一些雙免粉煤灰磚、廢渣砌塊、硅鎂加氣混凝土空心隔墻板等生產(chǎn)企業(yè)，采取簡(jiǎn)易的工藝和裝備進(jìn)行粗放式生產(chǎn)，不注意工藝技術(shù)及產(chǎn)品質(zhì)量。有的生產(chǎn)企業(yè)為了降低成本低價(jià)搶占銷售市場(chǎng)，甚至降低粘結(jié)劑在原料中的比例，致使產(chǎn)品性能無(wú)法達(dá)到建筑功能要求，給建筑工程質(zhì)量帶來諸多問題和隱患。
另外，一些產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)由于指標(biāo)低已經(jīng)阻礙了新型墻材產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步，抑制了行業(yè)整體水平的提高，妨礙了先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)和采納以及新型墻材行業(yè)持續(xù)健康的發(fā)展。所以，部分墻體材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)的提升刻不容緩。
參考文獻(xiàn)：
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一、引言
隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展以及國(guó)家建設(shè)問題的普及，在和諧社會(huì)發(fā)展的偉大宏圖下，建筑工程的質(zhì)量是直接關(guān)系到百姓生命與財(cái)產(chǎn)安全等切身利益的重大問題，也是一個(gè)工程能否如期完成的基礎(chǔ)。因此，工程建設(shè)越來越受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。但就目前的情況來看，建筑工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中仍存在一些問題。
二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的常見問題
（一）地下室外墻的設(shè)計(jì)問題
地下室外墻的厚度、混凝土強(qiáng)度等級(jí)及防水要求，應(yīng)根據(jù)建筑場(chǎng)地條件、地下水位高低、上部結(jié)構(gòu)荷載與地下室層數(shù)、層高、埋深、水平荷載的大小及使用功能等綜合考慮確定。高層建筑地下室外墻的厚度不應(yīng)小于250mm。[1]地下室外墻的混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜低不宜高，混凝土強(qiáng)度等級(jí)過高，水泥用量大，易產(chǎn)生收縮裂縫，但高層建筑不應(yīng)低于C30，當(dāng)?shù)叵率矣蟹浪髸r(shí)，地下室外墻的抗?jié)B等級(jí)應(yīng)由最大水頭與墻厚之比確定，但任何情況下都不應(yīng)低于0.6MPa。地下室外墻的配筋主要由垂直于墻面的水平荷載控制。水平荷載包括室外地面活荷載產(chǎn)生的側(cè)壓力、地基土的側(cè)壓力、地下水壓力等。地下室外墻近似按受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)。地下室外墻在垂直于墻面的地基土側(cè)壓力作用下，通常不會(huì)發(fā)生整體側(cè)移，土壓力類似于靜止土壓力，工程上通常取靜止土壓力系數(shù)K=0.5來進(jìn)行計(jì)算。
（二）連梁超筋問題
剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中連梁超筋是一種常見現(xiàn)象。某段剪力墻各墻肢通過連梁形成整體，成為連肢墻或壁式框架，使此墻段具有較大的抗側(cè)剛度，能達(dá)到此目的主要依靠連梁的約束彎矩。連梁的超筋實(shí)質(zhì)是計(jì)算剪力不滿足剪壓比要求。連梁易超筋的部位，在一般剪力墻結(jié)構(gòu)中，豎向在總高度1層左右的樓層；平面中，當(dāng)墻段較長(zhǎng)時(shí)其中部的連梁易超筋；某墻段中墻肢截面高度（即平面中的長(zhǎng)度）大小懸殊不均勻時(shí)，在大墻肢上的連梁易超筋。
（三）承重柱截面高度設(shè)計(jì)過小
這種情況多發(fā)生于六度抗震設(shè)防區(qū)。一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者誤認(rèn)為六度設(shè)防就是不設(shè)防，不圖受力分析方便，他們故意把柱子的截面高度設(shè)計(jì)得過小，使梁柱的線剛度比加大，把梁簡(jiǎn)化為鉸支梁，柱按軸心受壓計(jì)算，這種做法雖然易于進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力分析，但卻給房屋結(jié)構(gòu)埋下了隱患。[2]因?yàn)檫@樣做忽略了梁柱間的剛結(jié)作用，即忽略了柱對(duì)消化酶的約束彎矩，加之以柱截面的配筋都較小，結(jié)構(gòu)一旦受力后，柱頂抗彎強(qiáng)度必然不足，從而柱子在梁底附近將會(huì)出現(xiàn)一條或多條水平裂縫，形成塑性餃。這樣在正常使用情況下，柱子已開始帶餃工作。這不但影響了房屋的耐久性，而且也常常引起用戶的恐懼心理。更為嚴(yán)重的是，這樣的結(jié)構(gòu)一旦遭遇地震作用時(shí)，將會(huì)倒塌，這違背了現(xiàn)行抗震規(guī)范中"強(qiáng)柱弱梁"的設(shè)計(jì)原則。
（四）房屋高度、高寬比超過現(xiàn)行規(guī)范
現(xiàn)行的規(guī)范、規(guī)程給出了房屋的最大適用高度和高寬比限值。某些高層建筑房屋高度超過最大適用高度或高寬比超出規(guī)定限值，甚至個(gè)別建筑高度和高寬比均超出規(guī)定限值。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，對(duì)于房屋高度、高寬比和體型復(fù)雜程度超過現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的高層建筑，應(yīng)按超限高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)，另一點(diǎn)不容忽視的問題是，房屋適用高度除與結(jié)構(gòu)體系類型及抗震設(shè)防烈度有關(guān)外，還與場(chǎng)地類別與結(jié)構(gòu)是否規(guī)則等因素有關(guān)，當(dāng)位于Ⅳ類場(chǎng)地或結(jié)構(gòu)平面與豎向布置不規(guī)則時(shí)，其最大適用高度應(yīng)適當(dāng)降低。
三、解決建筑設(shè)計(jì)中存在問題的一般措施
（一）與其他專業(yè)配合，充分溝通
我們拿到提資圖不要盲目建模計(jì)算和上機(jī)繪圖。先進(jìn)行全面分析，并與建筑設(shè)計(jì)人員進(jìn)行勾通，充分了解工程的各種情況功能、選型等，要理解透徹建筑圖的意圖，平立剖的關(guān)系。必要時(shí)多組織各專業(yè)的協(xié)調(diào)會(huì)，明確各專業(yè)需要注意和配合的地方，統(tǒng)一做法和標(biāo)準(zhǔn)，確定原則性的方案，使各專業(yè)的條件圖真正成為條件圖，避免在出圖后再調(diào)整方案引起重復(fù)工作，浪費(fèi)時(shí)間。
（二）充分收集資料
準(zhǔn)確確定計(jì)算參數(shù)建設(shè)工程由于其所處的地理位置的制約，設(shè)計(jì)所要涉及的參數(shù)也會(huì)具有特殊性。例如基本風(fēng)壓、基本雪壓、地震烈度、場(chǎng)地土類別等參數(shù)的選取，我們就要根據(jù)《全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖》、《全國(guó)基本雪壓分布圖》及此工程的地質(zhì)報(bào)告確定，再譬如墻體圍護(hù)主材各地區(qū)都會(huì)有差異，根據(jù)實(shí)際采用的材料來確定墻體荷載就變得很關(guān)鍵。[3]而且對(duì)于某些特殊的重要建筑還要根據(jù)試驗(yàn)、類似工程經(jīng)驗(yàn)來確定各種參數(shù)的取值。在著手設(shè)計(jì)前，充分收集設(shè)計(jì)所需資料、規(guī)范，根據(jù)具體的地域、工程類型準(zhǔn)確確定計(jì)算參數(shù)，不僅可以使設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)確可靠，也能避免因參數(shù)不合理而造成的浪費(fèi)、返工等。
（三）合理簡(jiǎn)化，做好建模前處理
建模計(jì)算前的前處理要做好。例如荷載的計(jì)算要準(zhǔn)確，不能估計(jì)，要完全根據(jù)建筑做法或使用要求來輸人懸挑構(gòu)件及轉(zhuǎn)換層構(gòu)件是否要考慮施工活荷載的不利影響樓梯洞口的輸人局部開洞的處理、飄窗部份荷載的處理等。有些復(fù)雜難處理的地方，要運(yùn)用力學(xué)知識(shí)適當(dāng)簡(jiǎn)化、等效處理，減少計(jì)算的工作量。
（四）運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念，進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化
在計(jì)算中，要充分考慮在滿足技術(shù)條件下的經(jīng)濟(jì)性。不能隨意加大配筋量或加大構(gòu)件的截面，造成"肥梁、胖柱、深基礎(chǔ)、有些設(shè)計(jì)人員算不清，加鋼筋和層層附加保險(xiǎn)性"以至配成超筋梁柱。[4]要始終牢記"強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)壓弱拉原則"，注意構(gòu)件的延性性能，加強(qiáng)薄弱部位，注意鋼筋的錨固長(zhǎng)度，尤其是鋼筋的直線段錨固長(zhǎng)度，考慮溫度應(yīng)力的影響。
四、結(jié)語(yǔ)
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們對(duì)建筑物功能需求的改變，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最為一項(xiàng)系統(tǒng)、全面的工作，其設(shè)計(jì)質(zhì)量關(guān)乎到整個(gè)工程建設(shè)的質(zhì)量，關(guān)乎人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此，作為設(shè)計(jì)工作者應(yīng)該按照規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的構(gòu)造設(shè)計(jì)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段做好問題研究與預(yù)防，從根本上消除設(shè)計(jì)質(zhì)量的隱患，為社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步做出巨大的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
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