简论房屋住宅建筑结构设计中的主要方法技巧

白旖璠

【摘要】随着我国国民经济的高速增长，带动了建筑业的快速、持续的发展。同时，随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对现代房屋建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进设计理论，加强房屋的设计原则和设计方法的研究， 使房屋建筑结构设计更加安全、适用、可靠和经济是现代建筑结构设计的发展方向。本文分析了建筑房屋结构的设计原则和设计方法，阐述了未来房屋结合设计的发展趋势。

【关键词】房屋建筑；设计目的；设计原则

一、房屋住宅结构设计的目的

1. 安全性：指结构应能承受正常使用时可能出现的各种荷载和变形等作用，在偶然事件（如地震、强风）发生时及发生后结构仍能保持必需的整体稳定性，即结构仅产生局部损坏而不致发生倒塌。

2. 适用性：指结构在正常使用过程中，应具有良好的工作性能。

3. 耐久性：指结构在正常使用和正常维护条件下应具有足够的耐久性能，能够正常使用到预定的设计使用期限结构的功能要求概括起来为结构的可靠性，即在规定的时间内（设计使用年限），在规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用和维护），结构完成预定功能（安全性、适用性、耐久性）的能力。

二、房屋住宅建筑设计的基本原则

（1）抓大放小的原则。房屋建筑结构虽然是由各种构件而组成一个整体，但各个构件的作用都是不一样的，根据它起到作用的重要性有主次之分，这样可以有效地应对外界的侵袭。

（2）设置多道防线的原则。房屋结构只有层层设置，当收到外力破坏时，它都会合力合作。

（3）刚柔并济的原则。如果单凭结构的刚性它的变形能力就比较差，而如果结构太柔却会造成变形太大而无法使用，造成整体倾斜，因此要遵循刚柔并济的原则。

（4）打通关节的原则。打通关节维持平衡可以永远保持静止状态，如果遇到力量不能通畅，各个构件之间的静态平衡遭到破坏，那么它的结构就会发生变化。

三、房屋住宅建筑结构设计的主要方法

1.在结构平面图上的设计方法

如果建筑的地域的防震烈度为六度区的时候，按照我国的防震设计要求，可以不必采用截面抗震验算，但结构的设计也一定要达到抗震的标准。所以对于砌体结构的建筑，软件建模可以省略，在进行设计的时候只要注意受压和局部受压的问题，就可以直接设计。如果条件和时间允许，要做建模也无可厚非，因为它可以利用建模来荷载导算。但是，如果建筑的地域防震烈度为七级时，就必须采用建模来进行计算。

2.屋面结构图的设计方法

如果建筑的屋面是坡面式的，可以采用梁板式和折板式两种的结构处理方式。其中，梁板式可以用在建筑平面不整齐，板的跨度比较大，而且，一般屋面坡度和屋脊线转折比较复杂的坡屋面也都采用这种结构。而折板式则和梁板式的适用条件则相反。这两种结构处理方式的板都是偏心受拉的构件。在板配筋的时候必须有板负筋拉通，这样可以抵抗拉力。板厚基的厚度不能小于一百二十厚。另外，梁板的折角处对钢筋的配置必须有大样的示意图。在设计坡屋面板的平面设计图时，可以采用剖面示意图的方法进行表示，因为这样施工人员可以简单地从图纸上了解施工方案。设计人员在设计结构时一定要有空间概念，设计出来的图纸要简单明了，让施工人员能够看明白。因为坡面的房屋会导致有些楼层的墙体比较高，所以设计人员要和门窗顶设置圈梁互相结合这样可以降低墙体的高度。

3.大样详图的设计方法

建筑详图如果没有发生错误，在这基础上可以进行绘制大样详图，还可以在曾经做过的详图基础上进行部分的改进。只要让建筑的整体外形不改变，考虑到结构的受力能力和施工起来比较方便即可。但在外形尺度和标高上必须和建筑专业统一协调。

4.楼梯的设计方法

在设计楼梯时，对楼梯的梯板要控制好它的挠度，梯梁的梁下净高度要符合建筑标准，梯梁的位置要使上下楼层的位置一致。如果遇到有些不合适的地方可以运用折板楼梯，折板楼梯的钢筋在里面的折角处要把它断开分别进行锚固，这样可以预防局部应力集中在一处。对于梁下的净空要求和梯板宽度的问题都要注意。第一段梯板的基础要注意它的基础沉降问题，如有必要应该设置梯梁。

5.根据抗震要求，对房屋建筑进行合理的结构设计

对于普通的多层砌体结构的建筑，可以采用横墙承重或者纵横墙一起承重的结构体系。对于纵横墙的布置要力求对称均衡，在平面内要对整齐，竖向要上下连接好；不能采用没有锚固的钢筋的砼预制挑檐；楼梯间不能设置在房屋的转角处和近端。而对于有比较多钢筋砼住宅又比较高的建筑结构，尽量要做到：对于抗测力结构如框架和抗震墙要进行双向布置，这样可以各自承担地震力；框架体系的各个抗震力的结构要统一形成空间工作状态，不仅要对抗震墙之间的楼和屋盖的长宽度比以及对抗震墙的刚度进行控制以外，还要保证楼、屋盖的统一性和抗震墙的连接也要可靠；对于建筑结构的布置力求采用规则结构，如果碰到比较复杂的结构，可采用防震缝。

6.对于建筑的结构计算和构造设计都要求合理

首先，对建筑底框砌体结构进行验算的时候应该注意以下几点：底部剪力方法仅对于刚度较均衡的多层结构，而比较薄弱的底层混合结构，还要把塑性变形集中的影响考虑进去；底层框架的混合结构不可以采用简易的防震墙方法，应该采用双保险的措施，抗震墙承担了所有的剪力，而框架可以根据刚度的比例对剪力进行承担。在对刚度进行计算时，框架不能折减，抗震墙的折减则可以减到刚度的百分之二十到三十之间。另外，在对楼板进行计算时，方法要准确，应该注意以下几点：在对双向板进行查表计算时，对材料泊松比的影响在计算时不可以忽视，不然会导致它的计算值偏小；在计算连续板时不可以用单向板进行简单地计算。最后，荷载计算不能发生错误。

四、现代房屋建筑结构设计的发展趋势

随着社会的需求，计算理论的发展，计算机的应用，新型建材的研究与应用，今后建筑结构设计的会有如下的发展趋势：

1. 概念设计将发挥越来越大的作用

概念设计是根据抗震设计的复杂性，难以精确计算而提出来的一种从宏观上实现合理抗震，避免无必要的繁琐计算，同时为抗震计算创造有利条件，使计算分析结果更能反映地震时结构反应的实际情况的设计方法。

2. 采用先进的计算理论

空间受力分析、非弹性变形分析、塑性内力分析、时程分析、最优化设计、方案优化等先进科学的设计方法、设计理论将得到越来越多的应用。

3. 使用具有高强、轻质、环保等特点的新型建材

建筑物的自重在结构计算中占很大的比重，使用轻质、高强的建材，将使建筑结构设计发生革命性的变化。

综上所述，房屋建筑结构设计是个系统、全面的工作。作为结构设计人员，需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度，加深对房屋建筑结构设计中常见问题的认识与研究，以不断提高自身的结构设计水平，使设计的作品比现阶段的其它建筑具有更高的水准、更合理和更经济的结构形式。

参考文献：

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