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房屋结构设计的相关问题
合理的房屋结构设计不仅对建设项目节省投资、缩短工期、提高经济效益起着方向盘的作用，同时也为设计者本身提高了信誉、积累了财富。
房屋结构设计的相关问题【1】
【摘 要】随着现在社会经济部断的发展，房屋设计是工程建设的首要环节，是整个工程建设的灵魂。
设计成果不仅要美观、适用、安全，还要经济。
施工图是工程师的语言，是设计者设计意图的体现，也是施工、监理、经济核算的重要依据。
本文对房屋结构设计中容易被忽视的问题出发，提出了解决这些问题的建议。
【关键词】结构设计;房屋;混凝土
合理的结构设计不仅对建设项目节省投资、缩短工期、提高经济效益起着方向盘的作用，同时也为设计者本身提高了信誉、积累了财富。
因此，设计图纸质量的优劣直接影响到工程建设，这就要求我们在工作中认真再认真、仔细再仔细。
以下为自己学习规范、规程并根据多年设计工程项目顺利通过施工图设计审查的经验，总结了房屋结构设计中容易被忽视但应引起注意的几个问题，在此与同仁共勉，不足之处请多多批评指正。
1、柱下钢筋混凝土独立基础
在基础设计中，柱下独立基础被广泛运用到各类工程当中，其抗剪强度验算不易引起重视而出错，直接影响工程的结构安全。
GB50007 2002 建筑地基基础设计规范中，未对柱下独立基础要求进行抗剪强度验算，只规定了要验算基础交接处和基础变阶处的受冲切承载力，一般多层房屋基础经过软件JCCAD 校核，多能满足规定。
但《建筑地基基础设计规范》第8. 1. 2 条中注4同时规定：“基础底面处的平均压力值超过300 kPa 的混凝土基础，尚应进行抗剪验算。”而高层房屋的独立基础坐在基岩上时，其基础底面处的平均压力远远超过此值，必须进行抗剪强度验算。
2、条形基础混凝土强度等级
依据GB 50068 2001 建筑结构可靠度设计统一标准第1. 0. 5条规定，普通房屋的结构设计使用年限为50 年。
GB 50010 2002 混凝土结构设计规范第3. 4. 2 条规定，一类、二类、三类使用环境下，设计年限为50 年的房屋结构最低混凝土强度等级为C20 。
目前，条形混凝土基础仍然是多层砌体结构房屋常用的基础形式，但不少设计人员(包括青海省地方通用图集青02G03) 图纸中条形基础垫层混凝土强度等级设计为C15 ，不符合规范规定，建议慎重对待。
3、多层与高层房屋在结构设计中的区别
多层房屋由于其高度一般不大，受水平力影响较小，主要承受竖向荷载的作用，多选用砌体结构体系或框架结构体系。
而高层房屋主要承受水平荷载的作用，多选用侧向刚度较大、抗侧移性能较好的框架—剪力墙结构或剪力墙结构体系。
就执行和遵守的规范类别而言，多层房屋应执行GB 50011 2001 建筑抗震设计规范(2008 年版) ，高层房屋应执行J GJ 3 2002 高层建筑混凝土结构技术规程。
4、结构平面图中偏梁的轴线定位
一般情况下，房屋中间梁的中心线与轴线相重合，而外围边梁、楼梯间横向梁和卫生间隔墙下梁等由于考虑建筑造型和使用功能的需要，都会有意将梁外皮与墙(或柱) 外皮取平，则会出现偏梁问题。
结构平面图或梁配筋大样图中往往未标明其偏移的定位尺寸或轴线号，有些施工人员不能完全领会设计意图，到主体结构完工时，才发现存在失误，造成损失或纠纷，我们设计应引以为戒。
5、悬挑梁
1)由于使用功能的要求或地形限制等原因，悬挑梁结构形式很常见。
一般梁内承受的荷载通常大于梁外挑部分，所以梁内与外挑梁截面尺寸会有差异，设计人员常将梁内的上层主筋向挑梁延伸了事，殊不知两侧的主筋根本无法伸进挑梁内。
等到钢筋工绑扎钢筋时才暴露出问题，这时许多钢筋已截断成型，不仅影响了施工，还造成了经济损失。
2) 在平常施工过程中，普通梁箍筋的接口位置一般都在梁上部两角交替绑扎，对于悬挑梁箍筋的接口位置，规范和相关构造图集并没有明确规定，仅要求悬挑梁箍筋一般都通长加密、弯钩不小于135°、弯钩平直段长度不小于10 d。
箍筋约束纵筋通过和混凝土相互之间的粘结、摩阻、咬合等形式共同联合抵抗外力。
箍筋的接口是一个封闭箍筋的薄弱部位， 它主要是混凝土本身提供的抗剪强度不足时，才增设的帮助抵抗剪力的横向钢筋。
在施工中，箍筋的制作绑扎不规范，会消弱箍筋对构件的混凝土和纵向钢筋的约束作用。
悬挑梁构件主要为上部受拉下部受压，将箍筋的接口位置放在构件的底部受压区，相应可以弥补这方面的不足，箍筋接口在受压区由于受到混凝土对它施加的压力，其锚固作用显然比受拉区有利得多，所以，悬挑梁箍筋的接口一般宜设在梁底部交替施工。
6、结构设计软件的运用
在房屋结构设计中，天正、PKPM 等已成为应用最广泛的软件，它们把结构工程师从繁琐的手算、手工绘图中解放出来，使设计人员有更多的精力进行模型比较、创新设计，极大地提高了结构设计的效率，加快了我国建筑工程的发展。
但同时，结构计算软件的普及在使用中也带来了一定的负面问题。
1)许多设计人员对设计软件产生了严重的依赖性，甚至形成了一种错误的认识，认为有无力学、材料、结构专业知识无所谓，只要会掌握软件、懂得电脑操作，不加分析照搬从前的工程设计经验，进行大量的习惯性、传统的结构设计，对计算机结果明显有不合理的地方不能及时发现，使得许多房屋结构留下安全隐患。
2)先进方便的软件，建立正确的模型，设置合理的计算参数，就有了电算结果。
对计算结果是否正确合理，我们应进行认真的综合判断分析。
GB50010 2002 混凝土结构设计规范第5. 1. 6 条规定：对电算结果，应经判断和校核;在确认其合理有效后，方可用于工程设计。
J GJ 3 2002 高层建筑混凝土结构技术规程第5. 1. 16 条规定：对结构分析软件的计算结果，应进行分析判断，确认其合理、有效后方可作为工程设计的依据。
同时，GB 50011 2001 建筑抗震设计规范(2008 年版第3. 6. 6-3 条规定：复杂结构进行多遇地震作用下的内力和变形分析时，应采用不少于两个的不同力学模型，并对其计算结果进行分析比较。
这就要求我们在遇到平面造型及建筑方案要求而造成平面很不规则的情况，在设计时一般用以SATWE(空间有限元)计算为主，TAT(三维空间杆件)、PMSAP(整体通用有限元)等软件计算为辅的模式，对结构计算进行综合分析。
程序只能起到设计工具的作用，不能代替设计。
良好的房屋设计是房屋抗震的基础和关键，结构工程师要协调好建筑设计与结构抗震的关系，房屋设计力求简单、对称，质量和刚度变化均匀;要力求结构体系明确、传力途径简捷、刚度和强度分布合理，薄弱部位要进行强化设计;构件要具有一定的强度和变形能力或延性，并具有可靠的连接;支撑系统稳定;非结构构件要设置合理;并应考虑当地的建筑习惯做法，熟悉当地建筑材料的货源情况、造价。
7、结束语
房屋结构设计是一门专业性很强的学科，我们只有不断提高业务素质和技术水平，重视设计中存在的相关问题，特别是容易被忽略的地方，不断积累设计经验，优化设计，发挥主动性创新精神，培养竞争意识，才能适应技术进步和变化，使我们设计的房屋成为施工方便、同行夸赞、业主满意的安全结构，对此，我们任重而道远。
参考文献：
[1]李雪峰.结构设计软件应用中应注意的问题[J ] .山西建筑，2007 ，33 (17) ：90291.
[2]肖毅卿.建筑与结构设计中易出现的问题[J ] .建筑知识，1998 ，18 (2) ：16.
多层框架房屋结构设计的相关问题【2】
【摘 要】随着我国建筑事业的快速发展，多层框架结构房屋设计在工业与民用建筑中的应用越来越普遍，本文对多层建筑房屋设计中的几个关键问题进行了分析，并提出了相应的设计对策。
【关键词】多层框架结构;设计;对策
国民经济的快速发展使得建筑行业空前繁荣，房屋建筑逐渐向着高层化发展，房屋结构形式也日趋复杂多样，而框架结构凭借其良好的抗震性和整体性在当今多层房屋设计中得到了广泛应用。
多层框架房屋结构设计发展至今，已普遍采用计算机辅助电算设计，设计效率和合理性得到显著提升。
但与此同时，多层框架房屋结构设计中仍存在一些需要我们思考和注意的问题，鉴于此，本文对多层房屋框架结构设计中需要多加注意的几个问题进行了归纳和分析，期望为建筑结构设计同行提供可行的参考。
1、多层框架房屋结构类型的选择
多层框架房屋结构设计过程中，基础类型的选择应充分结合房屋建设施工场地及周边的地址情况、房屋上部结构荷载需求等因素。
在以往设计案例中，常有因基础类型或上部结构设计不合理而造成的地基基础不均匀下沉或地基基础倾斜的问题，为了避免这类问题的出现，设计过程中需强化对房屋上部结构与基础类型匹配度的研究，确保框架结构的稳定性与合理性。
此外，在保证多层房屋框架结构设计科学合理的基础上，还应对候选方案的经济性进行对比，综合各方面因素选用最为经济、可靠的设计方案。
多层框架房屋结构类型的选择过程中，最需要关注的问题是框架结构的受力及其辅助设计，实际工作中可运用PKPM软件进行操作：1)厚度参数。
通常情况下，单向板应当取值1/35板跨，双向板应当取值1/40板跨。
在此基础上进行相应的挠度与裂缝处理，并对板厚参数及配筋方案进行合理控制;2)柱的截面参数。
对柱的截面参数进行计算和分析;3)初选梁截面参数。
梁截面的高度参数一般应在梁的跨度的1/15到1/10之间，梁截面的宽度参数一般应在跨度的1/3到1/2之间，计算过程中应结合这一标准进行确定和分析;4)荷载载力。
计算过程中应充分考虑荷载载力因素，将其做输入处理，目前PKPM软件中的SATWE程序能够对框架结构设计中的荷载载力参数进行处理计算，在此需要特别注意的问题是，框架柱的荷载设定应当满足轴压比的限制条件，依照此种限制因素对超筋及构造配筋的梁柱参数加以合理优化与调整，此外，为确保共振稳定性，还应对结构的自振周期进行严格检验;5)基础选型。
目前多层框架房屋结构设计中常用的基础类型有柱下筏板、柱下独立基础、柱下条基、柱基这几种，每种基础类型有其相应的适用情况和结构性能特点，应结合每项工程的实际设计需要进行合理选择。
此外，现行建筑抗震规范明确要求，使用计算机计算出来的一切结果都应结合实际情况进行合理选择和确定，因而，对于采用PKPM软件计算出来的设计参数，都应结合实际情况进行比对分析，而不能盲目采用。
2、多层框架房屋结构梁的设计
多层框架房屋结构梁的设计过程中需要注意以下几个问题：1)多层房屋框架结构设计中，应考虑由附加横向钢筋来承载梁下部的集中荷载，出于这一考虑，应在设计中添加吊筋和箍筋设计，而出于施工简便，通常采用附加箍筋;2)框架梁与次梁的端部出现相交的现象，或者弹性支承在墙体上，对于梁端支座可以按照简支梁的方式来处理，但是必须对梁的端箍筋进行加密;
3)抗扭梁设计过程中，应保证纵筋间距大于30 cm，同时确保纵筋的间距小于梁的宽度，此外，为了进一步提升多层框架结构的抗扭性能，在梁的设计过程中还常采用扩大腰筋直径以及缩小腰筋间距的做法;4)通常，在多层框架结构设计中，框架梁的截面高度应在梁跨度的1/15到1/10间，而宽扁梁来说，框架梁的截面高度最大不应大于柱宽的两倍。
3、多层框架房屋结构柱的设计
多层框架房屋结构柱的设计过程中应注意以下几个问题：1)一般来说，若框架结构柱地面以上的部分为圆柱，那么地下部分常做成矩形柱，这样一来既能够较好地保证框架结构的稳定性，又能减少工序提升施工效率;2)圆柱的纵筋应大于8根，同时，为了保证圆柱的稳定性、整体性和承载力，通常采用螺旋式箍筋;
3)一般来说，对于矩形柱的箍筋，应采用井字符合形式，而对于特殊情况下需考虑抗震因素的工程，则应严格按照现行抗震设计规范采取相应的加固、加密对策，对于多层框架结构的角柱、梯柱和框架柱来说，应采取全柱高范围内加密对策，对于抗震等级大于7级的施工区域，框架结构柱的截面边长应大于25cm，对于3级以下的工程，框架结构柱的截面边长应在40cm以上，而4级抗震情况下，框架结构柱的截面边长应大于30cm。