时间：2023-09-01 16:49:00
导语：在房屋设计分析的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：结构设计 方法 问题
一、结构设计中要遵循的基本原则
结构设计的目的是使建筑物安全并能够适应使用的要求，因此我们在结构设计中要保证和遵循这样四个基本原则：①抓大放小。②多道防线。③刚柔相济。④打通关节。打通关节保持平衡的目的其实就是使其永远处于原始的静态，当力量不能畅通时，构件与构件之间的静态平衡被破坏，结构就会发生变化。可见设计者是协调者，其任务是让所有互不相关的静态构件相聚之后依然处于静态（也就是使其保持常态），或者是处在相对的静态之中。
二、房屋建筑结构设计的基本方法
2.1 结构平面图在绘制结构平面布置图时，是否要输入结构软件进行建模呢？当建筑地处抗震设防烈度为6 度区时，根据建筑抗震设计规范，是可以不用进行截面抗震验算的，但必须符合有关的抗震措施要求。因此对于砌体结构来说可以不用在软件中建模，直接设计即可，但设计中需要注意受压和局部受压的问题。当然，如果时间允许的情况下还是输入建模较好，有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算，何乐而不为呢？需要注意的是，当建筑地处抗震设防烈度为7 度及以上时，是必须要输入软件建模计算的。
2.2 屋顶（面）结构图当建筑是坡屋面时，结构的处理方式有梁板式及折板式两种。梁板式适用于建筑平面不规整，板跨度较大，屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。折板式适用于相反的条件。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于120 厚。此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法，通常使用剖面示意图加大样详图的表示方法，这样更便于施工人员正确理解图纸。正确绘图和设计的关键是设计人员真正的心知肚明，结构设计者必须要具备一定的空间概念，正确理解建筑图纸和意图。设计的图纸方能让施工人员明白。由于屋面的起坡会造成阁楼层的部分墙体超高，要结合门窗顶设置圈梁来降低墙的计算高度。
2.3 大样详图在建筑详图的准确无误的基础上，大样详图的绘制可在建筑详图的基础上直接绘制，也可在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。这阶段需要注意在保持建筑外形的前提下尽量的使结构受力合理和施工方便。在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。
2.4 楼梯楼梯梯板要注意挠度的控制，梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求，梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。局部不合适处可以采用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。注意梁下的净空要求，并要注意梯板宽度的问题。首段梯板的基础应注意基础的沉降问题，必要时应设梯梁。
2.5 基础基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要求。(通常情况下可采用C25)基础的配筋应满足最小配筋率的要求(施工图审查中心重点审查部位)。条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。条基交叉处的基底面积不可重复利用，应注意调整基础宽度。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度。基础图中的构造柱，当定位不明确时应给予准确定位。
2.6从结构计算和构造上进行合理设计①底框砌体结构验算时应注意：a.底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构，对具有薄弱层的底层框架混合结构，应考虑塑性变形集中的影响。b.底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法。因为底框架结构中只有底层框架抗震墙，应采用双保险的方法，抗震墙承担全部剪力，框架按刚度比例承担剪力。刚度计算时，框架不折减，抗震墙折减到弹性刚度的20％~30％。c.应考虑底层框架柱中地震作用产生倾覆力矩所引起的附加轴力。②避免楼板计算中不正确方法。a.连续板计算不能简单地用单向板计算方法代替。b.双向板查表计算时，不能忽略材料泊松比的影响，否则，由于跨中弯矩未进行调整，将使计算值偏小。③避免荷载计算的错误。诸如漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符，基础底板上多算或少算土重。
三、当前房屋建筑结构设计中的常见问题
3.1 桩间距过小桩间距过小，不满足规范对桩的最小中心距的规定。特别是试桩、锚桩之间的间距，往往被设计人员忽视，这直接影响了试桩结果的正确性。
3.2 桩身钢筋笼长度不足对挤土灌注桩，桩身钢筋笼长度没有穿越软弱土层的层底深度，不能满足桩基规范第4.1.1.2 条“对于沉管灌注桩，配筋长度不应小于软弱土层层底深度”的规定，这也是工程设计中常见的问题。
3.3 承重砖基础采用多孔砖砌筑根据多孔砖墙体结构构造，地面以下或室内防潮层以下的基础不得采用多孔砖砌筑。
3.4 房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值现行的规范、规程给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。某些高层建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值，甚至个别建筑高度和高宽比均超出规定限值。在结构设计过程中，对于房屋高度、高宽比和体型复杂程度超过现行规范、规程的高层建筑，应按超限高层建筑进行设计。同时，另一点不容忽视的问题是，房屋适用高度除与结构体系类型及抗震设防烈度有关外，还与场地类别与结构是否规则等因素有关，当位于Ⅳ类场地或结构平面与竖向布置不规则时，其最大适用高度应适当降低（一般降低20%）。
3.5 结构布置不合理、不规则结构尽可能规则，结构的布置才能更趋于合理，这是结构设计中十分重要的环节，这里的“规则”包含了对建筑的平立面外形尺寸，抗侧力构件布置、质量分布，直至承载力分布等诸多因素的综合要求。由于引起结构不规则的因素太多，特别是对于复杂的建筑体型，很难一一用若干简化的定量指标来划分不规则程度并规定限制范围。由于缺乏规范依据及相应的设计规定，加之对结构抗震概念设计缺乏应有的了解，有些设计人员往往对结构规则性把握不准确，导致工程中出现了规则性较差、对结构抗震十分不利的建筑。
3.6 异形柱结构设计中存在的问题近年来，在我国的住宅建设中，特别是高层或小高层住宅，有些采用了异形柱结构。目前在异形柱结构设计中存在的问题很多，也比较突出，主要表现在异形柱结构房屋的高度超高、体型不规则、结构布置不合理、抗震构造措施不当等方面。应当说，目前国内对异形柱的受剪承载力、节点承载力和结构延性等方面的试验研究还不多，对异形柱结构抗震性能的认识还不够充分。在这种情况下，设计异形柱结构时，对房屋高度、结构规则性及抗震措施等方面宜从严掌握。
3.7 结构缝设置不合理，缝宽度不足对于超长建筑物，为减少温度变化对结构的不利影响，合理地设置伸缩缝是必要的。有些设计人员用后浇带代替伸缩缝，其实这种做法存在一定的问题。因为后浇带仅能减少混凝土材料干缩的影响，不能解决温度变化的影响。后浇带处的混凝土封闭后，若结构再受温度变化的影响，后浇带就不能再起任何作用了。对于不能或不便设置温度伸缩缝的超长结构，除留设施工后浇带外，还应采取其它构造加强措施，如加强顶层屋面的保温隔热措施，对受温度变化影响较大的部位适当配置直径较小、间距较密的温度筋，或采用预应力混凝土结构等。
关键词：房屋， 结构设计， 优化技术 ， 方法，要点
Abstract: with China's economic prosperity and development, housing construction structure design level also constantly improving, the optimization design of building structure not only can save cost cost, but also can improve the quality and safety of the house. The paper mainly introduces the present situation of the houses and the optimization design of reason, and expounds the optimized design of building the main contents and methods, finally puts forward the design optimization of building structure should be pay attention to, and puts forward some opinions of his own.
Keywords: housing, structure design, optimization technology, method, the main points
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
近年来，由于土地价格市场的变化，不断上涨的土地价格给开发商的建筑总成本控制带来了极大的压力，同时，人们对于居住条件及生活环境的要求不断提高，相应建筑产品的品质要求也就不断提高，这就让开发商不断寻求新的手段满足顾客需求，而降低工程造价就成为开发商追求的直接目标，这就需要我们利用结构设计优化设计技术方法，提高有限空间 有限资源的最大化效果发挥，实现经济化 实用性和适用性的良好目标。
1 房屋设计的现状及实行优化的原因
依据我国的国情以及发展形势，我国今后主要以建设高层住房为主。与此同时，投资者们也日益关注建设成本如何最低化，使用结构设计优化技术能够实现建筑成本的最低化。
若想实现结构优化的目的，工程设计人员首先以建筑的安全性为基础，然后理性分析建筑方案，融合与之相适宜的设计理念以及方法实现对工程造价的有效控制，以符合投资者的经济要求。根据统计资料显示，建筑结构经过优化设计比未进行优化的建筑节省了50%至30%的费用。然而，在很多实际优化设计中，其因为受到较多因素的制约而难以施展、发挥出其优越性。比如，过度追求工程设计进度，就会影响工程设计人员的设计效果，一味地以满足工程进度为目标；年轻的工程设计人员常受其专业素质限制，难以理解其设计软件，无法实现优化技术。也有一些工程设计人员过于关注建筑部分，忽视了建筑的整体方案，能实现控制整体造价。由此可见，工程设计人员要将其技术与经济效益进行有机结合，只有合理的设计方案才能确保实现最大经济效益。
2 房屋优化设计的主要内容
通常房屋结构的设计主要是利用适宜的方法和设计理念来满足房屋建筑设计的需求，比如确定合理的布置、结构形势、构件尺寸等。尤其是优化设计基本的钢筋混凝土房屋结构体系，往往自整体布局与具体构件两个角度进行分析。影响整体布局的关键因素是建筑物的柱网尺寸、层高、体型、抗侧力构件位置等。具体构件主要是指结构构件的几面、布局、钢筋及混凝土的配筋构造、强度等级、对于这两大方面的因素，需要有专业的工程设计人员，熟知构件设计规范并具有丰富设计经验，而且善于分析与把握构件受力特性及结构，进而选取最相适宜的方法展开优化设计工作。
3 房屋结构设计优化方法
赏心悦目的建筑是建筑的美观与结构设计相互协调密切配合的结果。建筑结构设计追求适用、安全、经济、美观和便于施工五种效果，而建筑设计优化设计技术方法的应用不但满足了建筑美观、造型优美的要求，又能使房屋结构安全、经济、合理，成为实际意义上的“经济适用”房。从建筑上分析结构设计优化方法，它主要体现在房屋工程分部结构的优化设计和房屋工程结构总体的优化设计量方面。
房屋工程分部结构优化设计实施过程中，还应该按照一切从实际出发的原则，结合具体工程的实际情况，围绕房屋建筑的综合经济效益的目标进行结构优化设计。进行结构设计时，应在满足设计意图后，尽量使平面布置规则，缩小刚度和质量中心的差异，这样水平荷载就不会使建筑物有太大的扭转作用 竖直方向上应避开使用转换层，减少应力集中现象。
3.1结构优化设计模型
结构设计优化就是在各种影响变量中选择主要参数，并建立函数模型，运用科学合理的方法得出最优解。结构总体的优化建立模型的大致步骤如下：
（1）设计变量的合理选择。通常的设计变量选择对设计要求影响较大的参数，将所涉及的参数按照各自的重要性区分，将对变化影响不大的参数定为预定参数，通过这种方法可减少很多计算编程的工作量。
（2）目标函数的确定。使用函数找出满足既定条件的最优解最后，约束条件的确定 房屋结构可靠度优化设计的约束条件，包括了应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从正常时的极限状态下弹性约束到终极状态的弹塑性约束、从可靠指标约束到确定性约束条件等。设计中，要保证各约束条件必须符合现行规范的要求。
3.2结构优化计算方案
结构设计优化设计多个变量、多个约束条件，属于一个非线性的优化问题，设定计算方案时，常将有约束条件转变为无约束条件来计算常用的方法有拉氏乘子法、符合型法、Powell等。完成计算方案的设定后只需编制相应适用的运算程序即可得到我们的最终优化结果。
4 结构设计优化中应注意的问题
结构设计优化方法应用于实践之中，是目前一个比较广泛的课题，利用结构优化的方法在不改变适用性能的前提下达到降低工程造价的目的 结构设计优化设计应用于项目的整体设计、前期设计，旧房改造，抗震设计等设计的各分部环节，发挥着巨大的效益 在按照结构设计优化的方法及模型进行实践的过程中，要注意下面的几个问题：
4.1 结构设计优化应注意前期准备
因为前期方案的确定直接影响建筑的总投资，而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段结构设计并不进行参与，建筑师进行建筑设计时大多并不考虑结构的合理性以及它的可行性，但是建筑设计的结果却直接对结构设计造成影响，某些方案可能会增加结构设计的难度，并使得建筑的总投资提高。如果在方案的初期，结构优化设计就能参与进来，那么我们就能针对不同的建筑类别，选择合理的结构形式，合理的设计方案，获得一个良好的开端。
4.2 概念设计结合细部结构设计优化
概念设计应用于没有具体数值量化的情况，例如地震设防烈度，因为它的不确定性，计算式难免与现实有较大的差异，在进行设计的时候就要采用概念设计的方法，把数值作为辅助和参考的依据 设计过程中需要设计人员灵活的运用结构设计优化的方法，达到最佳的效果。
在结构设计的过程中，要注意对于细部的结构设计优化，比如现浇板中的异形板拐角处易出现裂缝，可划分为矩形板注意钢筋的选择，I级钢和冷轧带肋钢市场价格差不多，但是他们的极限抗拉力却相差很大，所以在塑性满足要求的情况下，现浇板的受力钢筋就可选择冷轧带肋钢筋，从而达到既安全又经济的目的。
4.3 下部地基基础结构设计优化
地基基础的结构设计优化首先要选择合适的方案，如果为桩基础，那么要根据现场地质条件选择桩基类型，尽量节省造价。桩端持力层对灌注桩桩长的选择影响很大，应多进行比较以确定最合适的方案。
5 结束语
总之，工程造价在工程项目占有很大比例，具有重要的经济效益，所以优化设计房屋结构能够卓有成效地减少工程造价成本。与此同时，优化设计房屋结构要保障建筑的安全级别，合理化等，协调好技术和经济两者之间的关系，切勿因重视节省成本，而忽视质量或技术。为了实现整体目标最优，结构设计人员与工程师要分析房屋结构设计，充分发挥其优势，利用精细高效的工作标准及要求来实现最优化的房屋结构。
参考文献
【关键词】房屋建筑；结构设计；要点
1、建筑结构设计的标准和原则
1.1 建筑结构设计的标准
建筑结构设计一般在建筑设计之后，它既“受制”子建筑设计，但又“反制”建筑设计。结构设计不能破坏建筑设计，应满足、实现各种建筑要求：建筑设计不能超出结构设计的能力范围，不能超出安全、经济、合理的结构设计原则。其实严格说来，真正决定了建筑设计能否实现的是结构设计，从这个意义上讲，结构设计显得更为重要。适用、安全、经济、美观、便于施工，这五点正是衡量一个建筑结构设计是否成功的标准。成功实现这五条标准，既是结构设计的最佳体现，更是结构设计人员最终努力的目标。一个完美的建筑结构设计就是在努力追求实现这五个方面的标准最佳结合的过程中产生的。
1.2 建筑结构设计的原则
(1)顾全大局，抓大放小。“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等是建筑结构设计中非常重要的概念，虽然整个结构体系是由各种构件协同组成一体的，但各个构件在结构中担任的角色不尽相同。
(2)多道防线。例如，多肢墙与单片墙、框架剪力墙与纯框架相比，前者比后者的抵抗能力要强。安全的结构体系是采取多道防线来设计的，当发生灾难时，如果把生存的希望全都寄托在某单一构件上是非常危险的。
(3)刚柔相济。结构刚度太大则变形能力差，强大的破坏力瞬间袭来时需要承受的力量很大，容易造成局部严重受损。而太柔的结构虽然可以很好的消减外力，但容易造成变形过大而无法使用。
(4)打通关节。在结构体系中关节无处不在，因为结构的体系是变化的统一。理想的结构体系应该是浑然一体的，没有任何关节，这样的结构体系可以使任何外力都能迅速传递和消减。打通关节保持平衡的目的其实就是使其永远处于原始的静态，当力量不能畅通时，构件与构件之间的静态平衡被破坏，结构就会发生变化。
2、建筑结构设计要点分析
2.1 地基等基础方面的设计要点
地基等基础设计必须以安全为最主要的设计原则，在进行设计时必须依据地质勘察资料，综合考察地质、土壤以及地下水等多方面因素，充分完善基础类型和上部结构的设计方案，不能片面地追求耐力容许值，认为耐力容许值小即为安全标准。通常来讲，在进行施工图设计前，设计部门应查看由相关部门提供的多层房屋建筑地质详勘报告，特别注意不能仅以建设单位提供的笼统的附近建筑物基础设计资料为依据。
此外，应避免单纯凭经验处理的方法来对软弱地基进行换土垫层设计，必须采取安全高效的方法处理软弱地基的换土垫层。例如，若凭借经验处理，仅仅采用砂垫层加强承载力，而没有计算垫层宽度和厚度，那必然会给建筑物的安全性带来了极深的隐患。
2.2 构造柱的设计要点
构造柱一般生根于地梁中，没有另设基础，由于如果将构造柱作为承重柱使用，会造成构造柱提前受力，降低了构造柱对墙体的约束作用，柱底基础的局部承压强度必然不能满足整体设计要求，柱底基础一旦发生冲切或局部承压破坏，就会出现裂缝。这种情况在结构遭遇地震时表现得尤为明显，此时应力会集中到构造柱位置，导政构造柱首先遭到破坏，这样一来，构造柱不但起不到应有的作用，反而会成为房屋结构中的薄弱部位。
2.3 承重柱截面高度设计的设计要点
在建筑结构设计过程中，极易出现为受力分析简单而将梁简化为铰支梁的设计方法，即在建筑物中忽略了柱对梁的约束弯矩，忽略了梁柱间的刚结作用，结构一旦受力，柱顶抗弯强度不足，承重柱在梁底附近将会出现水平裂缝，形成塑性铰。这样的设计方法不仅严重的损害了房屋的耐久性，而且这样的结构一旦遭遇地震作用就会出现倒塌事故造成人员伤亡，对国家和人民的财产安全早成了重大威胁。
同时，现行的建筑抗震设计规范中有如下要求：水平地震的作用应按两个主轴方向分别加以计算，各方面的地震应力应由该方向的抗侧力构件来承担。这就要求结构设计人员在框架结构设计中，不仅要对横向框架进行设计，还也应对纵向框架进行设计。在现代建筑结构设计中，纵向框架与横向框架应被结构设计人员加以同等重要的考虑。避免出现对纵向框架按普通的连续梁进行设计的发生；避免出现节点和框架中的纵筋等的配置不符合框架的构造要求的情况发生。
3、建筑结构设计中几个问题的思考
3.1 关于超长钢筋混凝土结构
目前，越来越多的建筑采用超长混凝土结构，但考虑到建筑功能和外观上的需要，这些建筑往往不设或少设伸缩缝，致使结构不设缝的长度远远超出了我国规范规定的限值，通常把这种结构称为超长混凝土结构。钢筋混凝土结构存在抗裂性差这一缺点，混凝土建筑物的裂缝问题是混凝土工程中带有一定普遍性的问题。混凝土结构体表面或内部产生的裂缝将对结构承载力、防水性以及抗冻性、抗钢筋锈蚀性、抗化学侵蚀性等耐久性能产生严重的危害。裂缝的出现，不但影响美观，而且还严重影响建筑物的使用寿命。
采用后浇带和膨胀加强带补偿混凝土结构收缩的无缝技术，就可以很好地解决这个问题。如南京国展中心工程主体部分是两层的部分预应力混凝土框架结构，建筑物总长度达292.8m，宽158m，纵横向不设缝均远远超出了我国规范规定的限值。此外还有杭州江干区全民健身中心，在梁上布置了无粘结预应力筋，设置后浇带及加强配筋等措施以减少温度应力对结构的不利影响。这些工程都采取了有效的裂缝控制措施，并取得了理想的效果。
3.2 板面设置温度应力筋
在《混凝土结构设计规范》中，规定了在温度收缩应力较大的现浇板区域内，钢筋间距宜取为150~200mm，并应在板的末配筋表面布置温度收缩钢筋，板的上下表面沿纵横两个方向的配筋率均不宜小于O.1%。但在实际设计过程中，设计人员对怎样来判断温度收缩应力较大的区域会产生误区。经过多年的工作实践后总结发现，对于规则较短的建筑物我们可以在各楼面边跨及屋面层设置相应的温度应力钢筋，而对于超长结构，则应在超长结构的长向均设置双层钢筋。
3.3 从构造角度看应注意的问题
在抗震设计中既要保证建筑结构在地震发生时具有一定的延性，又必须满足最小配筋的要求。因此应特别注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。要保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、延伸和搭接长度，材料选用也必须满足强度要求。为了防止屋面温度应力引起的墙体开裂，必须采取有效的通风散热措施，构造柱与圈梁、楼板和墙体的拉接必须符合规范要求。
【关键词】建筑工程；结构设计；混凝土；
前言
当今中国，在经济高速发展的同时，建筑业也取得了空前的发展，并取得了巨大的成就，与此同时，建筑业当中各种问题也相继出现，作为设计人员，要掌握结构设计的过程，保证设计结构的安全，还要善于总结设计工作中的经验。本文根据笔者的工作经验，对建筑进行结构设计时要注意的事项进行阐述。
1 房屋建筑结构设计的基本方法
（1） 当结构平面图在绘制结构平面布置图时，需要输入结构软件进行建模。建筑物根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度进行相应的计算和构造措施要求。注意“地震作用”、“抗震措施”与“抗震构造措施”，提高地震作用，则结构的各构件均全面增加材料； 抗震措施指除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施，其中的一般规定及计算要点中的地震作用效应（ 内力和变形） 调整的规定均属于抗震措施，提高抗震措施，着眼于把财力、物力用在增加结构薄弱部位的抗震能力上，是经济而有效的方法； 抗震构造措施指根据抗震概念设计原则，一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。设计中需要注意受压和局部受压的一些问题。
（2） 屋顶（ 面） 结构图中，当建筑是坡屋面时，结构处理方式有梁板与及折板式两种。梁板式适用于建筑平面不规整，板跨度较大，屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面，折板式适用于相反的条件。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于 120 厚。至于坡屋面板的平面画法，通常使用剖面示意图加大样详图的表示方法，这样更便于施工人员正确理解图纸。正确绘图和设计的关键是设计人员真正的心知肚明，结构设计者必须要具备一定的空间概念，正确理解建筑图纸和意图。设计的图纸方能让施工人员明白。由于屋面的起坡会造成阁楼层的部分墙体超高，要结合门窗顶设置圈梁来降低墙的计算高度。
2 进行结构设计时应注意的事项
（1） 关于箱行基础、片筏基础底板挑板的阳角问题：①阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小，可砍成直角或斜角。②如果底板钢筋双向双排，且在悬挑部分不变，阳角不必加辐射筋。
（2） 箱行基础、片筏基础底板的挑板问题从结构角度来讲，如果能出挑板，能调匀边跨底板钢筋，特别是当底板钢筋通长布置时，不会因边跨钢筋而加大整个板的通长筋，较节约； 出挑板后，能降低基底附加应力，当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时，加挑板就可能采用天然地基； 能降低整体沉降，当荷载偏心时，在特定部位设挑板，可调整沉降差和整体倾斜； 窗井部位可以认为是挑板上砌墙，不宜再出长挑板。虽然在计算时此处板并不应按挑板计算。（当然此问题并不绝对，当有数层地下室，窗井横隔墙较密，且横隔墙能与内部墙体连通时，可灵活考虑） 当地下水位很高，出基础挑板，有利于解决抗浮问题； 从建筑角度讲，取消挑板，可方便柔性防水做法。
（3） 关于梁、板的计算跨度一般的手册或教科书上所讲的计算跨度，如净跨的1.1倍等，这些规定和概念仅适用于常规的结构设计，在应用日广的宽扁梁中是不合适的。梁板结构，简单点讲，可认为是在梁的中心线上有一刚性支座，取消梁的概念，将梁板统一认为是一变截面板。在扁梁结构中，梁高比板厚大不了多少时，应将计算长度取至梁中心，选梁中心处的弯距和梁厚，及梁边弯距和板厚配筋取二者大值配筋。（ 借用台阶式独立基础变截面处的概念） 柱子也可认为是超大截面梁，所以梁配筋时应取柱边弯距。削峰是正常的，不削峰才有问题。
（4） 基坑开挖时，摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束，不反弹，坑中心的地基土反弹，回弹以弹性为主，回弹部分被人工清除。当基础较小，坑底受到很大约束，回弹可以忽略，在计算沉降时，应按基底附加应力计算。当基坑很大时，相对受到较小约束，如箱基，计算沉降时应按基底压力计算，被坑边土约束的部分当做安全储备，这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。
5） 主梁有次梁处加附加筋： 一般应优先加箍筋，附加箍筋可认为是： 主梁箍筋在次梁截面范围无法加箍筋或箍筋短缺，在次梁两侧补上，象板上洞口附加筋。附加筋一般要有，但不应绝对。规范说的清楚，位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载，应全部由附加横向钢筋承担。也就是说，位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的垫梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力应加附加筋。但梁截面高度范围内的集中荷载可根据具体情况而定。当主次梁截面相差不大，次梁荷载较大时，应加附加筋。当主梁高度很高，次梁截面很小、荷载很小时，如快接近板上附加暗梁，主梁可不加附加筋。还有当主次梁截面均很大，如工艺要求形成的主次深梁，而荷载相对不大主梁也可不加附加筋。总的原则，当主梁上次梁开裂后，从次梁的受压区顶至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁产生的剪力时，主梁可不加附加筋。虽然也是各层共用的，但是层数增加，传给基础的荷载将会增大，我们需要增大基础，这样单位面积的造价有所降低，但是却没有屋盖的效果那样明显。
3提高建筑结构经济性
建筑的层高增加，由于墙体面积和柱体积增加，结构的自重会增加，基础和柱的承载力相应增加，水卫和电气的管线会加长； 相反降低层高，可节省材料，有利用抗震，同时建筑的总高度减小，两建筑之间的日照距离就会减小，间接的节约了用地。建筑面积相同，建筑使用不同的平面形状时，它的外墙周长也就会不同，这样当选择圆形或是越接近于方形时，外墙周长系数就越小，基础、外墙砌体、内外表面装修都随之减少，同时其受力性能也得到提高，增强了建筑的经济性能。优化方法的技术性实现，可以最合理的利用材料性能使建筑结构内部各单元得到最好的协调，不仅可以实现建筑美观、实用，而且在造价方面也有较大的节省，达到了建筑工程设计对适用、安全、经济、美观和便于施工的一般要求。通过使用优化设计手段，达到这5 个方面的最佳结合，符合现今建筑商对于建筑结构的效益的需求，也符合市场可持续发展的需求。
4 结束语
建筑结构的造价在建筑工程中占有较大的比例，结构设计优化技术的应用可以产生可观的经济效益。建筑设计部门和设计人员应严格遵守“经济、适用、合理”的设计原则，精心设计，应用现代化科技手段，选择合理的建筑结构设计方案，实现降低建筑工程造价并取得最大经济效益的目的。
参考文献：
关键词：绿色建筑；设计理念；房屋设计；应用
随着我国建筑业的发展，绿色建筑已经成为了一种新的设计模式和设计思维，它可以给人们提供健康的生活居住环境，同时也实现了最大限度的保护周围的环境，并较少能源的消耗。而在我国，由于原材料、土地、能源资源存在短缺的情况，而且在实际中对这些能源的利用率还比较低，因此有必要坚持推广绿色环保发展观，发展绿色建筑无疑是一种有效的途径，可以减少不可再生资源的消耗，实现节能环保。因此，对绿色建筑的设计理念进行探究具有重要的意义。
一、绿色建筑概念及特征
绿色建筑中的“绿色”，指的不是通常意义的绿化，而是一种概念和象征，是指在建筑可以满足居民使用需求的前提下，不会破坏生态环境的基本平衡，而且对人体健康无害。
（一）绿色建筑概念
所谓的绿色建筑指的是在建筑全寿命周期里，尽可能最大地节约资源，保护自然环境，减少污染，给人们提供一个健康、舒适、高效的空间，和自然和谐共存的建筑。绿色建筑对环境没有破坏性，可以充分利用自然资源，不会影响生态平衡。
（二）绿色建筑特征
与传统的建筑相比较，绿色建筑本身的耗能大大减少了。绿色建筑遵循当地的自然、人文和气候，就地取材、因地制宜，所以在建筑时没有明确的规则、模式。绿色建筑对自然进行充分地利用，比如阳光、空气、绿地，有效地联通内部和外部，布局十分开放，这跟传统封建式建筑布局是有很大差别的。在建设绿色建筑过程之中要时刻注重环保。
1.节约环保。节约环保指的是人们在建造、使用建筑的时候，尽可能地节省资源利用，保护周围环境，呵护生态，减少对环境的污染，把由于人类对建筑建造与使用活动造成的对环境和资源的负荷与影响减到最小程度和生态再创造能力的范围内。
2.健康舒适。建立一个健康舒适的生活工作环境，是人们建造、使用建筑的基本要求。要给人们提供健康、舒适和高效的空间。
3.自然和谐。自然和谐就是人们在建造、使用建筑的过程里，爱护、亲近所处的自然环境，使人、自然、建筑三者和谐共存。只有如此才可以兼顾协调环境效益、经济效益和社会效益；才可以实现人类社会、生态环境、国民经济的快速可持续发展。
二、传统房屋设计的弊端
随着市场经济的快速发展，工业经济收入水平也在不断增长，工业企业的规划和发展也朝多样性、多元化、多方向进行。但目前我国的房屋建筑设计方案中仍然不能满足工业建筑设计的要求，存在着以下几点较为突出的问题：
1.房屋的质量问题
质量的问题是建筑设计中的第一大问题，工业建筑或者房屋建设的设计阶段就要进行合理的评估和考量，为建筑物的质量做保证。传统的房屋设计，仅仅是为了居民用户满足居住的空间，没有太多的关注设计方案存在的质量问题，这就为日后施工过程中的重建和返工埋下了伏笔，不但会提高建筑房屋的成本，而且也会加重环境的污染和资源的浪费。
2.房屋建设过程中产生的污染问题
近些年来，我国一直在提倡节能减排理念，当然也要求房屋建筑朝着节能的方向发展，以促进整个房屋产业的优化改造。在房屋的建筑过程中出现了很多污染问题，且这些问题有的对环境产生了不可挽回的负面影响。设计人员没有充分考虑到绿色建筑理念的应用，对建筑的防污处理也不是很合理，效果不理想，这就给生态环境加重了负担，影响了建筑物周围人们的生活质量。
3.房屋建造的成本问题
任何一个企业要想获得盈利，都得关注成本问题，房屋的建筑也是一样，而且房建项目需要注入大量的资金，如果对成本不进行管控，就会血本无归，影响整个项目的经济效益。房屋建筑设计阶段就关系到了成本耗资的问题，这就需要设计人员对成本控制的意识要足够强，对整个项目进行详细的规划和全盘考量，才能把资金控制在合理的范围内。然而，目前有很多的设计师对材料分配不合理，对房屋结构设计不合理，造成工程的返工和返修，浪费了大量的人力、物力和财力。
三、在房屋设计中绿色设计理念的体现
正因为时代对房屋设计的要求，根据房建中的问题将绿色的设计理念导入房屋设计之中，给整体建筑发挥其良好性能奠定了坚实的基础，如今这一理念在房屋设计中的具体体现为以下几点：
（一）改造房屋设计工艺
在绿色设计理念的指引下，设计方要优化改进房屋建筑的建造工艺，这样不仅可以确保后期建设与建筑设计要求相符，还可以提升建筑的现代气息。其中最常见到的改造手段是简化工艺，即确保建筑设计质量前提下，调整那些比较粗陋的工艺，使房屋建设可以与节能降耗的要求相符合，与此同时还可以在短期之内完成预定工作量。
（二）改良房屋建设所使用的原料
只有对房屋建设使用原料进行不断地更新，才能与建筑业对环保的要求相符合，使用、普及大量绿色材料，实现了建筑节能，也体现出现代建筑的特点、风格。在房建时改造混凝土材料，除满足基本建设需求，设计人员还添加了绿色设计，让它们成本更低、材质更好、性能更强。
（三）在房屋设计中安装除污系统
在房屋设计中除了要进行环保节能设计以外，还应安设除污系统，结合居民使用实际情况和出现的污染问题，安装专业除污控制系统，确保空气流通和污水正常排放。有时房屋建设也会用在工业方面，这就需要安装专业的给排水系统和排烟系统，确保生产过程里空气和水质量良好，及时地处理、净化，避免产生严重的污染。
（四）设计的时候优化结构
从目前的房建来看，建筑的结构主要有单层建筑与多层建筑两种，如果引入绿色设计的理念，能全面优化每种形式的建筑，既确保满足建筑性能需求，同时还能升级整体结构形式。特别是居民住宅，设计者更要重视结构空间使用，把层高调节到合适的高度，不要影响居民视线和居住舒适度，还要在规定范围高度上合理设置房屋层数，降低结构的承载，强化结构构件，加强房屋抗震能力和抗病害能力。
四、结语
综上所述，发展绿色节能建筑不仅可以提高建筑居住环境的舒适度，而且还可以极大地节省能源和其它资源，并且在实际中还可以保护环境。因此在现代社会经济发展情况下发展绿色建筑，对日益严重的能源危机具有重要的积极作用，同时也可以促进我国绿色环保意识发展，促进建筑与生态的和谐发展。
参考文献：
[1] 王华东.关于绿色建筑设计的初探[J].安徽新时代建筑设计有限公司.2009
关键词：房屋建筑；设计目的；设计原则；设计方法
中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：
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。
1房屋结构设计的目的在现有技术基础上，用最经济的手段来获得预定条件下满足设计所预期的各种功能的要求，包括安全性、适用性、耐久性。1.1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。1.2 适用性：指结构在正常使用过程中，应具有良好的工作性能。1.3 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。
2房屋建筑设计的基本原则设计师在设计房屋建筑时，要考虑结构的紧密性和适用性，为了实现这一目标，一般要遵循以下这些原则进行设计：2.1 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。2.2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。2.3 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。2.4 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。
3房屋建筑结构设计的主要方法3.1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。3.2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。3.3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。3.4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。3.5房屋建筑基础要求对于混凝土的采用要选用具有耐久性的材料，基础配筋最少要达到最小配筋率的要求，条基交接位置的钢筋布置要用标准图或者采用详图。对于条基交叉处的基底面积不可循环使用，基础宽度要调节好。在基础图中的构造柱定位不够确定时要对它准确定位。3.6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。3.7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。
4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：4.1 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。4.2 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。4.3 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。
总而言之：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：
[1]徐国华.建筑结构设计的基本方法及注意事项[J].科技咨询导报.2007（11）.
关键词：安全；结构抗震；承载力
1 地基与基础方面
1.1 多层房屋建筑无地质详勘报告，仅仅依据建设单位口头或笼统参照附近建筑物的基础设计资料就进行施工图设计。地基与基础设计要做到合理，安全适用，设计人员必须依据地质勘察资料，统一考察多方面因素进行基础类型和上部结构方宁设计，仅凭地耐力这一数据是不完全面的，也是不安全的，更不能盲目地把耐力容许值取得小一些就认为成无一失了。
1.2 采用换土垫层进行软弱地基处理，不进行换土垫层设计，只凭经验处置。有时设计者软弱地基的危害认识不足，只是简单地凭借经验采用砂垫层加强一下承载力，没有进行垫层宽度和厚度计算，既不安全，又不经济。
1.3 民用建筑中柱，梁及基础的负荷未按规范乘以折减系数。设计人员设计多层民用建筑时，在计算梁、柱和基础的负荷 时未按现行设计规范舸用荷载乘折减系数计算其荷 载值，因而荷载值准确。
2 砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用
在砖混结构中，构造不但能够提高墙体的坑剪能力，而且构造柱与圄梁联结在一起，形成对砌体的约束，这对于限制墙体裂缝的开展，维持竖向承载力，提高结构的抗震性能有着重要的作用。
在当前结构设计中，构造柱经常被作为承重柱使用，这种作法将引起以下几个问题。
2.1 构造柱作为承重柱使用后，使得构造柱提前受力，这不但会降低构造柱对彻底的拉结和约束作和，而且结构一旦遭遇地震作用时，在构造柱位置必然形成应力集中，首先破坏。这样构造柱不但起不到其应有的作用，反而成为房屋 结构中的一个薄弱的部位。
2.2 构造柱一般生根于地圈梁中，没有另设基础，构造柱兼作承重柱使用后，柱底基础的抗冲切、抗弯部及局部承压强度必然不能满足要求。柱底基础一旦发生冲切或局部承压被出现裂缝。本文建议承重大梁下的柱子应按承重柱设计。若梁 上荷载和跨度都比较小时，构造柱也可布置于梁下，但此时必须按不考虑构造柱作用来验算下墙体的局部承压和抗弯强度。经验算满足，方可在梁下布置构造柱。
3 承重柱截面高度设计过小
这种情况多发生于六度抗震设防区。一些结构设计得误认为六度设防就是不设防，不图受力分析方便，他们故意把柱子的截面高度设计得过小，使梁柱的线刚度比加大（因一些结构设计手册中规定：当梁柱的线刚度比大于4时，计算简图中梁柱节点可简化为铰支）。把梁简化为铰支梁，柱按轴心受压计算。这种做法虽然易于进行结构受力分析，但却给房屋结构埋下了隐患。因为这样做忽略了梁柱间的刚结作用，即忽略了柱对消化酶的约束弯矩，加之以柱截面的配筋都较小，结构一旦受力后，柱顶抗弯强度必然不足，从而柱子而梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝，形成塑性饺。这样在正常使用情况下，柱子已开始带饺工作。这不但影响了房屋 的耐久性，而且也常常引起用户的恐惧心理。更为严重的是，这样的结构一理遭遇地震作用时，将会倒塌，这违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。
4 在框架结构设计中，只注意了横向框架的设计而忽视了纵向框架
现行建筑抗震设计规范要求水平地震作用应按两个主轴方向分别计算，各方面的地震和用应由该方向的抗侧力构件来承担。说是说，在框架结构设计中，纵向框架与横向框架有同等的重要性。一些结构设计者对以于非抗震设计，而纵向地按普通的连续梁进行设计，梁柱的节点和框架中的纵筋、箍筋的配置无法不答合框架的构造要求。由于没有考虑地震的纵向作用，在实际设计中经常出现梁的支座负筋，跨中纵筋及箍筋的配筋置均不足的现象。
5 悬挑梁的梁高选用过小
设计者往往只注意了对梁的强充和倾覆进行验算，而忽略了对梁手挠度的验算。梁高选用过小，引起梁截面的受压区应力过高，在正常使用状态下，梁截面受压区产生非线性徐变。梁挠度随时间的推移不断加大。挑梁的变形引起梁板出现裂缝，裂缝宽度随着挑梁变形的回大而加宽，影响了房屋的正常使用。据笔者观察，这种挑梁的变形发展到后期，梁支座截面上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。受支座附近上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。受支座附近剪弯作用的影响，竖向裂缝向下延伸发展为斜裂缝，此时梁已接近破坏，当为托墙挑梁时，梁过大的挠度引起梁上境况体在梁支座附近出现裂缝。裂缝在梁支座处沿斜向延伸，缝愈靠上愈宽。挑梁的截面过小对结构的抗震也很不利。悬挑结构对竖向地震的作用最为敏感。梁高小时，截面的相对受压区高度较大，梁的延性减 小，在竖向地震作用下易发生脆性破坏，失去承载力。
6 连续梁按单梁进行设计
这种情况多发在阳台边梁的设计中。由于边梁上的荷 重一般较小，没有引起设计得的重视，左图受力分析方便，设计得把实际应为连续梁的梁按单简支梁进行设计，致使梁在支座处上部负筋配置量过少。这样必然引起梁在支座附近上部受拉区出现竖向裂缝，进而引起梁上部拦板出现竖向裂缝。如果该边梁长度较长时，问题将会变得更加严重。因为该梁一般直接暴露在室外，受环境温度影响较大。当环境温度变化时，梁的伸缩受到梁端柱或挑梁的约束，在梁内产生收缩应力，该收缩应力作用于原已产生的梁上裂缝处，引起梁的支座附近沿整个梁截面四周裂缝贯通，梁承载力降低，直接影响了使用安全。
7 楼板设计常见问题
板是建筑工程中的主要承重构件，是它将楼面，屋面的荷载传给其周围的墙或梁上，楼板的设计问题必将连带梁、墙、柱等构件安全。若对整个设计考虑不周，很容易出现设计质量问题，有的还可能存在严重的质量隐患。楼板设计中常见如下几个问题。
［关键词］钢框架-支撑体系;内嵌钢柱外墙板;预制全装配式结构;住宅产业化
引言
住宅产业化通过工业化的生产方式，提高了住宅产业的劳动生产率，降低了工程成本［1-2］。目前常见的预制装配式主体结构多为钢框架-现浇混凝土剪力墙结构、钢框架结构，围护体系常采用加气混凝土砖、太空板、轻钢龙骨加强板等［1，3］。以上结构体系的施工周期虽较传统混凝土结构有所缩短，但现场所需脚手架及人工较多，机械化程度低。本文提出的分层装配式钢框架-支撑房屋，除楼板叠合层外，预制率高达95%以上，无需现场搭接脚手架。采用吊车装配作业，减少了所需人工，外挂墙板拆分预制，模板统一，实现了工厂设计的标准化、模块化和机械化，减少了现场施工造成的环境污染，缩短了施工工期。
1工程概况
该工程是一座3层装配式钢框架-支撑民居。房屋东西向长度为13.2m，南北向长度为10.5m，建筑面积为385.4m2，建筑总高度为10.56m，层高为2.85m。建筑设计年限为50年，耐火等级为二级，抗震设防烈度为7度，地面粗糙度为B类。工程建筑平面及立面如图1，2所示。
2主体结构设计
主体结构为分层装配式钢框架-支撑体系，主要由框架结构承担竖向力，柱间交叉柔性支撑抵抗水平力，梁、柱结构平、立面布置如图3，4所示。基础采用预制钢筋混凝土独立基础，框架柱采用方钢管柱，钢梁采用焊接H型钢，材料均为Q235B。框架结构梁贯通，柱分层，即在梁柱节点处保持梁通长、柱分层，通过端板螺栓实现梁与柱、梁与梁以及柱与基础的全螺栓连接［4］。外墙采用内嵌钢柱及支撑的预制陶粒混凝土复合墙板，墙板厚度为210mm;楼板与屋面板采用波纹钢腹板预应力混凝土叠合板;楼梯采用预制楼梯。采用ETABS软件对主体框架结构进行分析，节点连接形式按最不利情况假定，采用铰接形式，以此确定柔性支撑最大受力，实际工程仍采用半刚性连接。基本风压取0.45kN/m2;楼面恒载取4.5kN/m2;活荷载:卫生间取2.5kN/m2，厨房取2.0kN/m2，阳台取2.5kN/m2;地震加速度为0.10g。经验算，在风荷载与设防地震作用下，结构的最大层间位移角为1/862，满足规范限值1/500的要求;在多遇地震作用下，结构的最大层间位移角为1/564，满足规范限值1/250的要求;各荷载工况组合下，方钢管柱的轴力最大值为292.4kN，小于其轴心受压承载力343kN，应力比为0.852，梁最大压弯比为0.594，梁柱强度及稳定性均符合要求。在荷载组合下，最大层间剪力X向为150.72kN，Y向为179.75kN，小于水平支撑提供的X向承载力230.02kN及Y向承载力400.36kN，X向应力比为0.655，Y向应力比为0.574，均满足设计要求。
3墙板设计
3.1墙板结构
工程采用210mm厚三明治陶粒混凝土复合墙板，内外两侧为50mm厚LC30陶粒混凝土面板，中间为110mm厚聚苯乙烯泡沫板(EPS板)层。两侧混凝土层配有钢筋网片，由斜钢筋贯穿泡沫板层焊接形成空间桁架，使内外叶墙板协同受力，为完全组合墙板，如图5所示。陶粒混凝土密度小，重量轻，相较传统混凝土墙板，该墙板自重减轻了30%，其强度与重度的比值约为普通混凝土墙板的1.14倍;陶粒混凝土导热系数一般为0.2～0.7W/(m•K)，仅为普通混凝土的0.5倍，增强了墙板的保温性能，减少了热损，耐火时间为普通混凝土墙板的1.5倍，节能效果达65%以上。部分墙板保温层内嵌有钢柱，钢柱与混凝土层间填充有5mm厚柔性材料，保证了钢柱在受力后不会将力传递给墙板，并允许钢柱与墙板之间发生一定的面内及面外位移。此外，部分柱间由柔性抗拉支撑连接，承载水平荷载。如图6所示，支撑内嵌于墙板保温层内，墙板内侧支撑张紧装置所在部位预留椭圆形孔洞。如图7所示，支撑一端设有套筒螺栓作为张紧装置，可以通过调节套筒螺栓确保支撑的承载力和延性，两端均通过承压型高强螺栓与柱上的耳板连接。在安装前，支撑保持松弛状态;待钢柱安装就位后，通过调节套筒螺栓使支撑张紧，并在相应位置填充保温防水材料后用水泥砂浆抹面。钢柱及支撑内嵌的形式避免了钢柱及支撑外露，能有效地防火隔热，降低冷热桥。该内嵌结构减少了支撑占用的空间，提高了钢框架-支撑体系的空间利用率，美观程度高，装修方便。该复合墙板整体性好，安装方便，形式美观，具有良好的抗拉压、抗剪、抗冲击性能，是一种具有良好保温隔热效果的墙体［5-6.
3.2外墙板与钢梁连接节点设计
复合墙板与钢梁的连接如图8所示，该节点采用倒L形连接件连接，倒L形连接件的一边与钢梁的翼缘采用焊接连接，另一边与预制装配式复合墙板通过预埋的内丝套筒螺栓连接。倒L形连接件与墙板连接处预留椭圆形螺栓孔，在容许一定安装误差的同时，可使墙板发生一定的平面内位移，减轻了框架层间位移对墙板的震害。此外，预制装配式复合墙板在连接部位预留凹槽，倒L形连接件与凹槽相贴合，外表面与墙板齐平，连接区外形更加平整，提高了外形美观度。该倒L形连接节点安装简单、精度高，施工方便，能承受较大的作用应力，同时提高了安装效率，减少了建筑耗材。
4楼板设计
该工程楼板采用波纹钢腹板预应力混凝土叠合板，如图9所示。波纹钢具有平面外刚度大、抗屈曲承载能力高及抗剪能力强等优点，以波纹钢为腹板，替代传统PK板中带孔T形肋，有效提高了该叠合板承载能力。该预应力混凝土叠合板开裂荷载大于6kN/m2，极限承载力为8～18kN/m2，跨中挠度为7.75mm，与相同板跨的钢丝桁架楼板相比，其承载力提高了3.3倍。制备该叠合板所需模具简单，材耗小，相较钢筋桁架楼承板，其支撑跨度提高至4.2m，是钢筋桁架楼承板的2.3倍，减少了材耗;相较传统PK板，其模具损耗减少约90%，人工成本降低约80%，共节约成本约10%。此外，波纹钢腹板预应力混凝土叠合板可根据线缆布置情况，现场在钢腹板开孔或工厂预制开孔，而底板与钢腹板一次浇筑成型，没有施工缝，预制板重量也更轻，解决了PK板T形肋与底板易剥离的问题。该波纹钢腹板预应力混凝土叠合板成品质量高，生产成本低，是普通预制混凝土叠合板的良好替代品之一［7］。
5经济分析
如表1，2所示，该工程结构总用钢量为13.455t，单位用钢量为37.75kg/m2，其中钢梁用钢量为7.655t，占总用钢量的57%，钢柱用钢量为5.274t，支撑用钢量为0.526t。相较于纯钢结构框架(柱截面250×250，梁截面H450×220×8×10)单位用钢量为55.8kg/m2，降低约32%;总混凝土用量为30.16m3。
6结论
(1)工程采用预制陶粒混凝土墙板、预制楼板、预制楼梯、钢梁钢柱，装配率高达95%以上。(2)采用钢框架-支撑体系，整体结构的延性好，连续梁抗弯刚度大，跨中挠曲变形小，梁贯通式全螺栓端板节点，构造简单，柱自重轻，便于安装。(3)相较于普通混凝土墙板，带内嵌钢柱的预制陶粒混凝土复合墙板自重减轻了30%，强度与重度的比值约为普通混凝土墙板的1.14倍，节能效果达65%以上。(4)在相同板跨时，相较于钢丝桁架楼板，波纹钢腹板预应力混凝土叠合板承载力提高了3.3倍。叠合板底板与钢腹板一次浇筑成型，没有施工缝，预制板重量更轻。
参考文献
［1］梁桂宝，张友志．浅谈我国装配式住宅的发展进程［J］．重庆工学院学报，2006，20(9):51-60．
［2］李忠富．住宅产业化论———住宅产业化的经济、技术与管理［M］．北京:科学出版社，2003．
［3］齐冠宇．浅谈装配式建筑在我国的现状与发展［J］．建筑科学，2014(8):64．
［4］王伟，陈以一，余亚超，等．分层装配式支撑钢结构工业化建筑体系［J］．建筑结构，2012，42(10):48-52．
［5］侯和涛，孙燕飞，刘纬龙．轻钢装配式住宅示范工程的设计与应用［J］．建筑钢结构进展，2013，15(5):35-40．
［6］魏延晓，唐柏鉴．钢结构住宅墙体发展及研究［J］．山西建筑，2008，34(28):34-35．
【关键词】住宅建筑 无障碍设计 方法
中图分类号：TU2 文献标识码：A
住宅空间设计既是设计住宅空间，也是更新和设计一种生活方式，应从实际需求出发，以人为本，构建合理的空间布局。人性化的设计需要研究家庭结构、生活方式以及地方习惯等特点，通过多样化的空间组合形式，满足生活功能的不同需求。作为住宅建筑的设计者，就应该充分考虑并满足住宅使用者的上述需求，从住宅设计的各个方面进行考虑，调整设计思路，即要从大处着眼，又要从小处着手，设计出符合住宅居住者人性化需求的产品，满足居住者对住宅的生理和心理需求，使住宅居住者安全、舒适、健康和愉悦。
一、无障碍设计的产生及原则
19 世纪末人道主义盛行，建筑界产生了无障碍设计的方法，指的是在充分合理运用先进的建设技术，改造环境、完善建筑物的性能，更好地为社会的弱势群体提供更加安全、方便的空间，创造良好、平等的环境。无障碍设计的原则是安全性与适用性。前者指的是建筑中无危险状况或危险物的发生或者存在，弱势群体由于其的身心机能受损、衰退，因此对危险感知的能力比较差，不能快速地避开，而遇到危险。适用性也是无障碍设计的原则要求建筑物能够方便弱势群体的使用，进一步实现建筑物在使用过程中无障碍化。此外，建筑的无障碍设计还需具备耐用、美观、对人体无害以及经济实用、品质优等原则。
二、无障碍设计的概念
无障碍，是指无障碍物与危险物。无障碍设计的目的在于提高残疾人、老年人日常生活的自理程度，扩大他们的生活与交际范围。在科学技术高度发展的现代社会里，一切有关人类衣、食、住、行的公共空间环境和各类建筑设施、设备的规划设计，都必须充分考虑正常活动能力衰退者(如残疾人、老年人)以及具有不同程度生理伤残缺陷者的使用需求，配备能够满足这些需求的服务功能与装置。充分营造一个充满关怀与爱、方便、舒适、切实保障人类安全的现代生活环境。
三、建筑无障碍的设计存在的问题
1、无障碍的设施未规范。现实当中，对于建筑物的盲道和设置的数量较少，部分盲道的设置未规范。在大型的商业建筑物、医疗以及交通等建筑物中触摸牌的设置也较少；对于无障碍坡道的设置时，坡道的坡度过大，坡道中的凌空面没有进行安全挡台的设置；此外坡道扶手的尺寸与高度均未达到规定的要求，起点和终点的水平延伸部位过小。
2、电梯的设置方面。建筑物无障碍对电梯轿厢的尺寸设置不符，对于按钮的高度与门洞的宽度以及内部的设施方面均未设置提示盲道。在卫生间的设施方面，无障碍厕所中侧位的尺寸、抓杆的安装不合格或者是不牢固；门扇也没有设置关门的拉手，洗手盆与小便器处的空间没有足够的回转空间。
3、建筑物未设置标识。部分公共建筑物没有设置相应的标识，不利于弱势群体的行动与辨认，建筑物中也为进行低位服务台或者是低位窗口的设置。对于观影的建筑而言，也未设置无障碍的座席，以致轮椅无法移动到达。
四、住宅建筑无障碍设计的方法
1、出入口。建筑出入口周围应设轮椅通行平台，台阶、坡道的设置应满足防滑的要求。同时平台上方应设雨棚，以便于轮椅使用者停留。无障碍入口和轮椅通行平台应设雨棚，防止雨雪天使用轮椅的不便。供轮椅使用的坡道应设计成直线形、直角型或折返型，不宜设计成弧形，防止轮椅使用者因失去重心而摔倒。坡道二侧的扶手应与休息平台扶手相连，其坡度在1：20是比较合适的。表面应平整但不应光滑，以方便抓握。
2、公共走道。居住建筑公共走道最小宽度为1.2m，其表面如使用不同铺装应相互取平，高差不应大于15mm，并以斜面过渡。当门扇开向走道时，为了不影响通行和碰撞的危险，应设凹室，将门设在凹室内，凹室深度不应小于900mm，长度不应小于1 300mm，乘轮椅者的位置均不影响走道的通行。应尽量避免向公共走道伸出突出物，在走道转弯处的阳角做成圆弧型或切角墙面，为了避免轮椅的搁脚踏板在行进中损坏墙面，在走道两侧的墙面的下方设高0.35m的护墙挡板，可用木材、塑料、水泥等材料。
3、楼梯和电梯。楼梯和电梯是居住建筑中重要的垂直交通方式，宜位于光线较好的位置，并设置无障碍设施标志，以便易于发现。楼梯形式以每层2跑或3跑直线形梯段为好，避免采用弧形或螺旋形楼梯，给残疾人、老人、小孩产生恐惧感，以至摔倒。扶手是残疾人在通行中的重要辅助设施，用来保持身体的平衡和协助使用者的行进，扶手的安装的位置和高度及选用的形式是否合适，将影响到使用。一般在坡道、台阶、楼梯、走道两侧设置，高度在0.85m，为了达到通行的安全，在扶手的起点及终点均要延伸0.3m，并安装盲文标志，提示残疾人注意位置及踏步等。
4、消防疏散。残疾人的疏散速度比正常人要迟缓，因而在设计过程中对各项疏散距离的控制较之消防规范的规定更为严格，应尽量避免有可能在疏散过程中折返的袋状走廊出现。对于轮椅使用者来说，建筑中的楼梯是疏散过程中不可逾越的障碍，而平时最适于使用的电梯在火灾时会被限制使用，因此，在残疾人为主要群体的大型公共建筑中，在条件允许的情况下，每个楼层的楼梯口应设置避难间，为便于火灾时烟气的排出和专业人员从外部进行援救的需要，避难间可设置大面积的外窗或阳台，同时其位置也便于消防云梯的架设。
卫生间。卫生间的理想布局：应当暗示这类卫生间适合轮椅使用者使用。因此，在设备的选择和布局上应留出空间，使轮椅使用者在卫生间内能够自由活动。坐便器旁边的空间大小和配套设备的布局，应便于使用者无需从坐便器上起来，就可以洗手，并将手擦干，这一点不可忽视，它在很大程度上体现了无障碍设计的周密性，为了增加使用者的稳定性，墙面要加装扶手，扶手的高度要便于使用者使用。洗脸台的位置很重要，应安装在离坐便器较近的地方，并且要有一个合适的高度，旁边应设置毛巾架，洗脸台下面要留出轮椅脚踏板的空间，管道应考虑有隔热装置，防止烫伤轮椅使用者的腿部。
五、建筑物无障碍设计的发展趋势
随着社会的进步，我国建筑的发展也日趋完善，建筑无障碍设计将会向着多形态化、多元层面以及功能完善等的方面发展，而设计的通用性也会代替无障碍性的设计。与此同时，建筑的无障碍设计可以不区分使用者、不区分对象，就能够提供安全、方便的使用设施以及环境。建筑无障碍设计还向医疗、通信与交通等各方面拓展，更有利于我国营造和谐、无障碍的稳定社会。
总之，随着科技的发展，未来的建筑无障碍设计定会朝着形态多样性、界限模糊性和层面多元性的方向发展。设计的无障碍性将逐渐被设计的通用性所取代，就是任何人，无论是残疾人还是健全人，都能够安全方便地使用其需要使用的设施与环境。
参考文献：
[1] 伊玛德.阿拉伯现代住宅研究[J]. 建筑学报. 2007(07)
[2] 石坚韧,赵秀敏.不仅仅是装饰城市──关于城市设计过程中对通用性设计理念的探讨[J]. 装饰. 2008(08)
[3] 章绵侨.对现代住宅设计的体会[J]. 商情(财经研究). 2008(02)
[4] 陈华.基于自然通风在现代住宅建筑设计中的应用探析[J]. 中外建筑. 2011(06)
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