房屋结构设计中设计要点探析
摘要：房屋建筑与人们的生活密切相关，且质量的好坏直接关系着人们的生命财产安全。而房屋的结构设计水平则是影响房屋质量的重要因素之一。随着人们生活水平的不断提高，房屋建筑事业迅速发展，人们对结构设计的要求也越来越高。而房屋结构设计是一项复杂的系统工作，直接影响着房屋建筑的耐久性和安全性。因此，设计人员应十分重视房屋结构设计的科学性和合理性。本文阐述了房屋结构设计的标准和原则，并分析了房屋结构设计中的要点问题，以期为设计人员提供参考。
关键词：房屋建筑；结构设计；要点
前言
房屋结构设计对建筑的安全有直接影响，设计工作不仅关系到建设企业的信誉和经济效益，也关系到人民群众的切身利益。因此，应十分重视房屋结构设计。由于房屋结构设计是一项经验性较强的工作，需要设计人员不断总结工作经验，并严格按照要求和标准进行设计。笔者结合多年的工作经验，总结了房屋结构设计中的几个要点问题，以期与大家进行经验交流。
1. 房屋结构设计的标准及原则
1.1 房屋结构设计的标准
房屋结构设计工作通常在建筑设计工作之后，房屋建筑结构设计受子建筑设计的制约，同时也会反作用于建筑设计 [1]。在进行房屋结构设计时，必须满足实用、经济、美观、安全、施工方便五个标准要求，这是结构设成功的主要标准，也是设计人员要努力实现的目标。具体来说，要达到以上设计标准要求，结构设计需努力做到不超出经济、合理、安全的结构设计原则。同时，不破坏建筑设计，满足各种建筑要求。
1.2 房屋结构设计的原则
总结房屋结构设计的原则主要包括以下几点：一是设置多道防线，主要是指在安全结构体系设计中，要采取多道防线的设计原则，以保证建筑的安全性。一旦发生突发情况，各种防线能够通力合作，使人们更好地脱离危险。二是打通关节，一个理想的结构体系是没有任何关节，浑然一体的。在这种结构体系下，外力都能快速消减。将关节打通保持平衡，是为了使结构体系保持静止的状态。若力量不通畅时，各构件间的静态平衡状态就会遭到破坏，建筑机构从而发生变化。三是抓大放小，房屋结构是由各个构件组成的整体，但每个构件扮演的角色不一样，在不同的分工合作下抵抗外界的侵袭。因此，各构件的作用效果各有不同，其重要性也有轻重之分。四是刚柔相济，结构刚度的大小设计是结构设计考虑的重点问题。刚度过大，结构的变形能力就越差，在遭遇突如其来的外力时，则易使局部受到重创。但若刚度过小，虽有较强消减外力的能力，却易由于变形过大而使整体倾斜。因此，房屋结构设计时应遵循刚柔相济的原则。
2. 房屋建筑结构设计的要点分析
2.1 地基等基础方面设计要点分析
地基等基础方面的设计主要应遵循安全的原则。在设计施工图前，设计人员可仔细查阅有关部门提供的地质勘探报告，而不是单纯依靠建设单位提供的各种基础设计资料。另外，综合考察土壤、地质、地下水等因素，在遵循安全原则的前提下，不断完善上部结构设计以及基础类结构设计方案。值得一提的是，在设计时不能片面强调耐力容许值，这不能与安全标准相等同。此外，在软弱地基上设计换土垫层时，不能仅凭经验进行处理，避免给建筑物的安全带来隐患。例如，有些设计人员凭借经验，试图使用砂垫层来提高承载力，而没有计算换土垫层的厚度和宽度，往往得不偿失，既没有提高承载力，又给建筑物的安全性造成影响。因此，在设计软弱地基的换土垫层时，除了依靠工作经验，还应科学计算垫层的厚度、宽度等，通过采取这种安全高效的办法保证建筑物的安全性。
2.2 承重柱截面高度设计要点分析
一些设计人员存在思想误区，认为承重柱的截面高度设计只在地震灾害多发区才有必要进行设计。殊不知在相对安全的地区也有必要进行承重柱截面高度设计。一些设计人员将柱子的截面高度设计的很小，而梁柱的线刚度比则增大。这种设计办法虽然有助于分析结构受力，但给建筑结构埋下了安全隐患。这是因为这种设计办法没有考虑到梁柱之间的刚结作用和柱子对消化酶的约束弯矩 [2]。柱截面的配筋比较小，一旦遭受较大的外力作用，柱顶具有的抗弯强度往往难以抵御外界的力量，从而在梁底和柱子附近易产生裂缝，成为塑性铰。柱子带饺工作会影响房屋的耐久性。违背了我国对建筑物的抗震要求。一旦出现地震等较大的地质灾害时，则易倒塌，造成人员伤亡事故。
2.3 楼板设计要点分析
房屋结构工程中，板是主要的承重构件，它能将屋面和楼面的荷载传递给周围的梁柱和墙面。因此，楼板的设计问题关系到包括墙体、梁柱等诸多构建的安全性。另外，楼板设计与建筑工程施工的稳定性也密切相关。若在设计楼板时考虑不周全，则会牵连整个建筑结构的设计质量。可见，楼板设计的重要性。总结楼板设计的要点，主要有：①计算作用力时，不能简单地使用单向板作用的计算方法来计算双向板作用，因为这种计算方法会使计算的假定值与实际受力状态不相吻合 , 造成一个方向配筋不足，而另一个方向配筋却过大的情况 [3]。从而出现配筋放热不足现象，这也是引发楼板裂缝的主要原因。②在设计楼板时，应采取纵横叠放的方法设计双向板跨中的正弯矩钢筋。一般长跨方向的跨中钢筋在上，短跨方向的跨中钢筋则在下。同时，计时还应考虑两个方向的有效高度。通常短向的有效高度要比长向的大一个 d，其中 d 是短向钢筋的直径 [4]。若双向板的有效高度值过大，双向板则会在两个方向出现弯矩现象，从而影响建筑物的结构设计质量。
2.4 构造柱设计要点分析
在砖混结构中，一般构造柱能有效提高墙体的抗剪能力，除此之外，还能与圈梁相连接，一同对砌体形成约束力。该种设计办法能减少墙体裂缝的延伸，同时也能有效维持竖向承载力，从而提升建筑结构的抗震性能。在设计时，应注意不能将构造柱当做承重柱使用。因为构造柱通常生根在地梁中，而没有另外设置基础，若将其当做承重柱使用，则会使构造柱提前承受外力的作用，相应的降低了对墙体的约束力。而柱底基础具有的承压强度必然难以满足和承受整体的设计要求，一旦在柱底基础出现冲切，或局部承压遭到破坏，构造柱就会发生裂缝现象。例如，在遭遇地震时，应力会集中到构造柱处，构造柱首当其冲受到损坏。由此看来，此时构造柱不仅起不到该有的作用，还会成为整个房屋结构中最为薄弱的部位之一。因此，设计承重梁下的柱子时必须按照承重柱进行设计。但在特殊情况下，比如梁上荷载比较小时，可在承重梁的下方布置构造柱（不考虑构造柱对下体墙抗弯强度、承压作用）。
3. 小结
随着计算机应用水平的不断提高，计算理论的发展，以及各种新型建材的研究发展，房屋结构设计将会在未来的发展中更加完善和进步。
对于房屋结构设计的未来发展趋势，笔者认为有以下几点：一是概念设计将起到更大的作用。概念设计能从宏观上实现合理的抗震，能为抗震计算提供良好条件，计算的结果能有效反应地震时各结构的状况。二是有更先进的计算理论 , 包括塑性内力、空间受力等方面的设计方法和理论会有更多的应用。三是有更多具有轻质、高强、环保等优点的新型建材得到应用，这些将会大大提升建筑结构设计的质量。由此看来，房屋结构设计的未来发展趋势比较乐观。但由于房屋结构设计是一项系统性的工作，需要设计人员具备扎实的理论和实践基础，尤其是对结构设计中常见的问题有比较深入认识，并具备较强的事故预见性。可见，房屋结构设计对设计人员的要求是非常高的。设计人员应不断提升自身的设计水平，以设计出更高水准的房屋建筑结构。
【参考文献】
[1] 孙玲玲，闫金环 . 浅谈房屋建筑结构设计要点 [J]. 科技促进发展，2011(04)：100.
[2] 张树林 . 房屋结构设计中设计要点分析 [J]. 科技创新导报，2011(18)：32.
[3] 雷乃清 . 房屋建筑结构施工设计及要点探析 [J]. 科技传播，2013(15)：46-47.
[4] 程慧华 . 房屋建筑结构设计及其要点分析 [J]. 科技与企业，2012（07）：212.
