房屋建筑结构设计中的常犯错误及对策.pdf

建筑设计 Construction&Decoration4 建筑与装饰2023年8月下房屋建筑结构设计中的常犯错误及对策李子朋铜仁市城乡规划勘测设计研究院有限公司 贵州 铜仁 554200摘 要 近年来，经常出现因房屋建筑结构不合理而造成居民在日常生活中的困扰，这些事件的发生也让建设单位意识到了房屋建筑结构的重要性。为减少此种情况的发生，提高居民对建设单位的信任度，提升居民日常生活舒适度，国家要明确房屋建筑结构设计的基本要求，设计单位要总结房屋建筑结构设计中容易出现的错误，以此制定出相应的改善措施。基于此，本文便对房屋建筑结构设计中常犯错误及对策进行简单探讨，仅供参考。关键词 房屋建筑；建筑结构；结构设计；常见错误；改正措施Common Mistakes and Countermeasures in Design of Housing Building StructureLi Zi-pengTongren Urban and Rural Planning Survey Design Research Institute Co.,Ltd.,Tongren 554200,Guizhou Province,ChinaAbstract In recent years,there are often troubles caused by unreasonable housing building structure in daily life of residents,and the occurrence of these events has also made the construction unit realize the importance of housing building structure.In order to reduce the occurrence of such situation,improve residents trust in the construction unit,and enhance the comfort of residents daily life,the nation shall clarify the basic requirements of housing building structure design,and the design unit shall summarize the common mistakes in housing building structure design,and accordingly formulate corresponding improvement measures.Based on this condition,this paper briefly discusses the common mistakes and countermeasures in housing building structure design,for reference only.Key words housing construction;building structure;structure design;common mistakes;correction measures引言人类日常生活离不开衣、食、住、行，房屋建筑已然成为国民日常必需品。房屋对于国民来说并不是冰冷冷的建筑，它更是依靠、是家；是国民心中的保障；是安身立命之所；是心灵栖息之地，因此，国民对房屋建筑的要求也越来越高，房屋建设难度与日俱增，尤其是结构设计难度与施工难度可谓是直线上升。在房屋建筑结构设计中所包含了众多专业性知识与技术，例如：美术鉴赏、建筑构成、建筑制图、建筑规划、中外建筑史、环境景观以及建筑力学，等等。同时也因其复杂程度与难度，在实际房屋建筑结构设计中出现了诸多问题，如：房屋建筑结构设计缺乏整体性与合理性，抗震结构设计不合理等等。此些问题的出现极容易引发建筑出现坍塌、结构发生位移等，不单单在安全上没有保障，同时房屋建筑在使用寿命上也大幅减少，甚至对居民生命也有一定威胁。因此，为了减少此种情况的发生，满足居民对房屋建筑的需求，同时提升土地资源利用率，房屋建筑结构设计人员需要加大对建筑使用功能以及特点的了解，明确建筑项目建设需求以及建设单位要求，采用科学、合理且适用于当前建筑项目的科学技术，并借鉴优秀设计方案，优化设计方案，以此来增强建筑结构的安全性、适用性与稳定性。1 在房屋建筑结构设计中常见的错误1.1 房屋建筑结构设计缺乏整体性与合理性建筑结构设计是整个工程项目质量的基础环节，若想提升建筑项目整体质量，建设单位需要加强对建筑结构的重视程度，设计人员要加强建筑结构的合理性、安全性与整体性。在实际工程项目中，经常遇见建筑坍塌事件，如：2022年美国迈阿密一座12层公寓楼房部分倒塌，造成3人死亡，9999人失踪；同年我国湖南省一座7层自建楼发生倒塌，幸好当时大部分居民已撤离现场，并未造成太多人员伤亡情况；还有1986年的新加坡新世界酒店倒塌事件，该酒店在不到60s的时间内轰然倒塌，50人被压在废墟之下，只有17人生还。除了以上事件之外，世界各地建筑物倒塌事件层出不穷，其主要原因结构设计并不合理、不符合人体工学，甚至个别设计人员只注重了建筑外在形状，忽略了建筑质量与内部措施，从而导致建筑结构设计缺乏安全性、整体性，也大大降低了房屋建筑结构的安全系数。若建筑与装饰 2023年 8月下.indd 42023/8/23 15:27:29建筑设计 Construction&Decoration建筑与装饰2023年8月下 5房屋建筑结构设计在一定程度上出现问题，那么不单单会影响建筑物使用寿命，甚至是危及居民生命安全，尤其是建筑结构的合理性、安全性与整体性需要设计人员重点关注，这些问题是日常生活中常见的建筑结构设计缺陷，一旦出现问题便会给相关单位及人员带来不可小觑的损失1。1.2 地基基础设计不符合标准当前市场中房屋建筑的形式呈现出多样化，不论是何种形式的房屋建筑都离不开地基基础的建造。地基基础是房屋建筑的开端，也是其基础保障，地基基础质量问题会直接影响整个房屋建筑工程的安全。而影响房屋地基基础质量的主要原因是地质勘察技术不到位，所得数据信息不准确。房屋建筑地区所得数据资料因各方因素的影响，其精准度较低，所得数据结果与实际地质状况存有一定差异性，设计人员根据不算完善的数据资料或是有偏差的资料信息所进行的基础设计也会有所误差，从而无法保障地基基础设计的准确性与合理性，进而影响房屋建筑结构的安全性与稳定性。1.3 抗震结构设计不合理自然灾害是当前社会中无法避免的不可抗力的大型灾害，人类当前能做到的便是加强在建筑结构设计中的抗震、减震设施，以此来降低因地震灾害给国民带来的损坏。但在房屋结构设计中，抗震设施的加入并没有得到建设单位的重视，尤其是在地震发生较少的地区，相关人员会下意识忽略此方面的措施，因此，导致在地震来临时，给居民带来的安全与财产危害大大提升。除此之外，在建筑结构设计中增加了抗震措施的房屋，并不是万无一失，其中最常见的抗震低下的原因是：设计人员在进行抗震计算时数据计算出现错误，或是抗震材料选用不合适，在者是抗震结构设计不合理等。此些问题的出现极大程度降低了房屋抗震效果，无法抵抗地震能量的波动，从而给房屋建筑带来不同程度的损坏，严重时甚至会危及人们生命安全，从而造成无法预估的损失2。1.4 消防结构设计存在的问题在日常生活中，除了地震之外，还有火灾会危及居民生命健康与财产安全，尤其是高层房屋建筑当火灾发生时，楼层较高的居民危险系数直线上升，逃生的可能性极低，因此，在房屋建筑结构设计中一定要加入消防措施。而在实际生活中经常会出现因火灾造成的人员伤亡情况，例如：2021年我国山西一家电厂发生火灾，造成8人死亡，5人受伤。除了这些事件还有很多因火灾造成的人员伤亡与经济损失，由此可见，消防安全结构设计的重要性，而在实际工程中，因消防体系未符合国家相关规定，不满足规范要求，致使整体消防结构设计存有严重错误，例如：排烟设计不合理、消防器材过期、阀门位置不合理、水流不足等等，都是消防结构设计中常见的安全隐患，从而导致火灾发生时未能给居民争取到足够的逃生时间，同时也无法保障房屋建筑的安全性。1.5 建筑结构设计图纸不合理每个建筑项目都是根据相关设计图纸进行施工建造，因此，设计图纸直接关系到建筑项目的整体质量。在工程施工时，也经常会遇到因设计图纸不合理导致施工变更、暂停或是返工的现象，既延误了施工工期，又增加了建设单位成本支出。结构设计图纸中常见的问题有：设计方案不符合项目实际情况，承重柱截面高度过小，导致承重柱压力超出本身抗压力，给房屋建造带来巨大安全隐患；或是房屋承重梁被简化为支梁，疏忽了梁柱节点固有的刚接作用，未曾考虑到柱截面实际所需配筋面积的大小，导致承重梁无法满足房屋顶端零件的抗弯强度，从而使得承重梁产生裂缝，减少了房屋建筑使用寿命；再者在连续梁的设计中，大多采用的是单梁支撑，而在阳台边梁与主梁之间需要承受较大的压力，单梁并不足以支撑起所有重量，但这种情况经常被设计人员忽视，依旧会采用单梁的形式连接阳台与主梁，从而使得连续梁上产生竖向裂缝，破坏建筑整体支撑力度，对房屋建筑造成安全影响3。2 对于房屋建筑结构设计的优化策略2.1 提升房屋结构的整体性、合理性房屋建筑的结构体系主要是安全合理与经济适用，在保障房屋建筑质量过关的前提下，为提升建设单位经济效益，设计人员应从房屋结构的整体性与合理性入手。首先，设计人员要提升自己的专业技术水平，结合项目实际情况，科学合理地进行结构设计，从根本上解决房屋结构设计的合理性与整体性。其次，设计人员需要提升所选用材料的利用率，综合应用现代市场中的新型材料，如：钢管混凝土、预应力混凝土的等新型建筑材料，从根本上提升建筑结构的稳定性能与抗压能力。再次，适当地运用科技技术，提升房屋建筑结构的整体设计水平，如受力分析软件，可以给设计人员提供数据依据，以此来保障建筑结构设计的安全性，科技软件的应用还可以大大节省设计时间成本，与此同时，应避免单纯应用一种受力分析软件；或利用建筑模型软件（City Builder等）在施工前先制作出相应的建筑模型，以便设计人员更直观地观察到结构中的不足，从而优化设计方案，保证房屋建筑结构的合理性。建筑与装饰 2023年 8月下.indd 52023/8/23 15:27:29建筑设计 Construction&Decoration6 建筑与装饰2023年8月下2.2 增强地基基础承载力综上可知，房屋建筑工程中地基基础的重要程度。因此在进行房屋结构设计时，设计人员需要将多种因素相结合，综合考量地基基础结构设计方案。首先，在进行地基基础设计时，要根据建设单位所提供的勘察数据作为依据，并进行实地踏勘考察，确保数据信息的真实性、可靠性，避免因数据问题导致建筑整体质量下降。其次，可以借助科技对地基基础的承载力、大小等各方面进行详细计算，并结合施工现场温度、湿度以及环境等多方面因素进行分析考量，确保计算结果的准确性以及地基基础结构承载力达到相应标准，满足规范要求，确保房屋建筑不会因地基基础质量问题发生安全事故4。2.3 优化建筑抗震结构设计我国建筑抗震设计规范GB5001-2010中明确表示，房屋建筑抗震结构设计必须满足“小震不坏，中震可修，大震不倒”。为全面遵守国家相关规定，满足规范要求，设计人员在进行抗震结构设计时，首先，要精准地计算出建筑结构自身的弹性，以及在此种状态下所能承受的地震波动，并且要将建筑项目施工场地的重力荷载、风荷载等情况综合考虑在内，找出最适合当前项目的抗震参数。其次，设计人员在进行抗震结构设计时，需要按照现代设计理念，正确构思抗震结构设计方案，可适当增加建筑力学、结构应力学等相关知识点，合理的布置建筑抗震结构。最后，要根据建筑实际结构的长宽比与高宽比，选择适合的控制位移方式，减少地震对建筑结构的损坏，以此来提升房屋建筑的整体抗震性能，保障地震来袭时，居民的生命与财产安全。2.4 加强消防安全结构设计在消防设计中，设计人员要加强对消防安全结构的设计。首先，在电源上，要确保消防电源的独立性，保障切断电源时不会影响消防水泵的使用，避免火灾发生时，电源切断后无法进行灭火工作，同时还要在放置消防栓的位置增加可直接控制消火栓的安全按钮，保障灭火工作顺利实施。其次，在消防设计工作中，要将消防技术规范贯彻到底，并根据建筑不同的使用功能、规模、形状以及地理位置，设置不同的火灾荷载、装饰以及防火陈设，减少可燃材料的使用，增加耐火性较高的建筑构件与排烟措施。最后，设计人员要规划好安全通道、手动报警按钮的位置、消防专用电话的安置以及自动喷水灭火系统的应用等，当然消防栓与消火栓也是必不可少的设施之一，最大限度地减少火灾给居民带来的伤害。2.5 确保建筑结构设计图纸的合理性为确保建筑结构设计图纸的合理性，首先设计前，相关设计人员应进行现场踏勘，保证结构设计与现场实际相一致；其次，在结构图纸设计中，设计人员要系统地考虑结构的形状、布置、承载力等各种因素，从整体结构上分析其结构性能，确保设计的准确性；再次，结构图纸设计，要与其他各个专业紧密配合，确保各个专业无缝衔接；最后，对于建筑结构的设计图纸，要做好审查分析工作。如果发现图纸设计得不合理，必须及时对图纸进行合理的修改和审查，确保图纸的设计符合要求5。3 结束语综上所述，随着我国建筑行业的发展，房屋建筑数量与日俱增，建筑结构设计也是日新月异。虽然国内房屋建筑结构设计近些年才刚刚起步，建筑结构设计中所设计到的因素众多，需求度也不尽相同，其设计形式也愈发复杂化，但建筑结构设计人员也从不断摸索中寻找到了各项问题的解决方案，并针对房屋建筑不同的功能与设计要求优化设计方案，结合科学严谨的科学技术，计算出建筑结构所需数据信息，并利用现代模型技术得出真实的建筑模型，以此来不断调整建筑工程结构的合理性与稳定性，提升房屋建筑结构的设计水平与整体质量，增强整体建筑的安全系数与舒适程度，使之更加符合现代人对房屋建筑居住的需求。参考文献1 黄建华.论工业建筑结构设计的常犯错误J.建材与装饰,2016(27):89-90.2 赵健玲.建筑结构设计中常见错误分析J.科技风,2009(16):126.3朱善春.工业建筑结构设计常见错误分析J.工业建筑,2006(S1):95-96.4 刘铁军,雷勇,胡国有,等.建筑结构中常见的配筋错误与质量预控J.辽宁工学院学报,2001(4):63-64,67.5 张立翔.人为错误对建筑结构安全度的影响J.云南工学院学报,1990(4):35-41.建筑与装饰 2023年 8月下.indd 62023/8/23 15:27:30