【摘 要】隨著我國城市化進程的快速發(fā)展，使得現(xiàn)如今城市人口數(shù)量急劇上升，這就使得對城市住宅的需求不斷增加，同時對建筑設計提出新的要求。如何在城市有限的空間內，設計出建筑結構合理、安全的高層建筑，成為建筑行業(yè)當前面臨的巨大挑戰(zhàn)。文章將針對目前房屋建筑結構設計中存在的問題展開研究及討論。

【關鍵詞】建筑結構設計；采光；通風；安全

引言：

隨著我國現(xiàn)代建筑事業(yè)的快速發(fā)展，人們物質生活水平的不斷提高，對于建筑的設計提出了更高要求。如何在建筑設計中運用節(jié)能材料，提高建筑結構的安全性、美觀性成為建筑結構設計研究的方向，文章將針對建筑設計存在的問題進行探討。

1 建筑設計的功能

建筑設計的功能主要體現(xiàn)是滿足人類日常在建筑空間里活動時的生理和心理方面的要求，例如：人類的正常呼吸、衣食起居、取暖、避暑等，這些最基本的要求。隨著人們物質生活水平的不斷提高，對于建筑的設計提出了更高要求，除滿足以上基本要求之外，還提出了更多具體化的要求，例如：采光、通風、安全、美觀和空間布局等。因此，現(xiàn)代化的建筑結構設計還應具備舒適性、安全性、實用性的功能特點，以便滿足人們精神上的需求。

2 現(xiàn)代建筑結構設計存在的問題

2.1 建筑結構采光問題

現(xiàn)有城市住宅中，采光不足的現(xiàn)象非常常見，尤其是設計深長的房屋，內部總會有暗廳存在，常年無法得到充足的陽光。還有部分住宅居住空間的朝向存在問題，造成室內無法獲得充足的日照。國家目前對于居民住宅建筑之間的樓間距有明確規(guī)定，但因開發(fā)商多為利益所使，在有限的空間加大樓宇建設和樓層數(shù)量，使得住宅的日照間距無法達到最低標準，尤其是三層以下的住戶，基本得不到充足的日照。還有部分建筑結構不合理，日照遮擋非常嚴重，致使整個單元的縱向住戶都得不到日照。因此，在進行設計時，要充分考慮到室內的采光問題，保證室內能夠得到充足的日照。

2.2 建筑結構通風問題

我國現(xiàn)有城市住宅中，室內空氣不流通，空氣污濁現(xiàn)象較為嚴重，在步入冬季后，室內的空氣污染指標更是超標嚴重，從某種程度上，極大地危害到居民的身體健康，以上不良現(xiàn)象的發(fā)生，皆由房屋通風設計不良及通風設施的不足而使室內空氣無法暢通所致。因此，在進行設計時，盡可能滿足房間之間的空氣對流，對于沒有窗戶的房間，要設計安放通風設施。

2.3 建筑結構設計安全性問題

多層建筑和高層建筑的豎向及橫向結構體系的設計原理基本相同。只是隨著樓體高度的增加，其豎向結構體系的要求會發(fā)生變化，其變化的原因有兩點：第一點，隨著高度的增加，變大的垂直荷載需要更大的受力柱、承重墻；第二點，高度變高，側向力產生的傾覆力矩變大。豎向荷載是隨著建筑高度的增加線性增加的，而側向荷載是迅速增加的。現(xiàn)代化的高層建筑中，設計時除考慮抗剪以外，對于樓體的整體抗彎和抵抗變形更是關注的重點，由此可見高層建筑其結構的承重能力和低層建筑存在很大差異，具體問題表現(xiàn)如下：

2.3.1 共振問題

當有地震發(fā)生時，假如建筑物和場地的震動周期接近，就會產生兩者共振的問題。因此，為避免事故發(fā)生，在進行設計時要對場地的震動周期做出預估，調節(jié)建筑層數(shù)，利用合適的結構體系，將建筑物的震動周期增大，使之與場地震動周期產生差異。

2.3.2 扭轉問題

扭轉問題指的是在建筑結構設計中，沒有使建構的剛度中心、幾何形心和結構的重心匯在一點上，當水平荷載作用時，建筑結構就產生了扭轉震動問題。為更好的避免扭轉問題，在進行建筑設計時要采用合理的平面布局和結構類型，使建筑物盡量做到三心匯于一點。

2.3.3 剪重比問題

建筑結構的剪重比是指在發(fā)生地震時建筑結構所產生的反應大小的指標，指標的大小同結構對于地震的設防度和結構的體型緊密相關，設防度在7~9°時，其剪重比在0.012~0.040之間，當扭轉問題明顯或者是周期小于3.5S的結構，其剪重小于0.016~0.064之間。

2.3.4 單位面積重度問題

單位面積重度是用于衡量樓層荷載輸入數(shù)據正確與否和建筑結構的構件截面取值合理與否的重要指標。設防烈度大的建筑其單位面積重度要大于設防烈度小的建筑；樓層數(shù)量多的建筑其其單位面積重度要大于樓層數(shù)量少的建筑；內部隔墻多的建筑其單位面積重度要大于間隔強較少的建筑；剪力墻多的建筑其單位面積重度要大于剪力墻少的建筑。通常情況下，高層建筑物得單位面積重度控制在10~18kN/㎡之間，沒有特殊要求，大都是在15 kN/㎡左右。

剪重比和單位面積重度的指標是在初步設計和施工圖設計時非常重要的參考數(shù)據，兩個數(shù)值的正常與否直接反映了結構體系合適與否、結構布置合理與否，電算數(shù)據輸入正確與否，以及后期的點算結果可信與否，因而在進行結構設計時要對剪重比和單位面積重度，這兩個指標引起高度重視。

2.3.5 水平側向位移問題

即便水平側向位移滿足了建筑結構的規(guī)范要求，也不敢保證該建筑的機構就是合理設計。建筑結構是否合理，還要考慮地震力和周期的大小。在進行結構抗震設計時，結構剛度和地震力的大小有關，假如結構剛度小，其結構并不合理，但因地震力小造成的結構位移就小，在規(guī)范允許的范圍內發(fā)生位移，我們不可以說該結構是合理的。當?shù)卣鹆π?、建筑結構周期長時，建筑建構并不安全；同時，位移曲線會發(fā)生連續(xù)的變化，曲線沿豎向會發(fā)生剛度突變，但不該出現(xiàn)明顯的折點。通常情況，框架結構建筑的位移曲線是剪切型的，剪力墻結構建筑的位移是彎曲型的，框剪混合結構建筑的位移曲線是彎剪型的。

2.3.6 高層建筑地基問題

在進行高層建筑設計時，設計單位通常沒有詳細的地質勘探報告，只是根據建設單位的要求或者參考其他附件建筑物的設計資料，對建筑展開設計。從而造成了地基設計嚴重不合理的現(xiàn)象。要想合理的進行基礎設計和地基設計，就必須根據勘察資料，綜合考慮多方面的因素做出上部結構方寧設計，單憑地耐力的數(shù)據是不安全的，切勿認為耐力容許值設的小一點就萬無一失了。一些設計人員對軟弱地基處理不當造成的危害尚且缺乏足夠的認識，往往不做換土墊層設計，僅憑經驗用砂墊層進行處理，不計算墊層的厚度和寬度，這樣的處理很不安全，也不實惠。設計人員再設計多層建筑時，不依照設計規(guī)范計算承重梁和受力柱的荷載值，造成荷載值不準確。

3 結束語：

設計者在進行建筑結構設計時，一定要考慮到建筑的采光、通風、安全的問題，讓人們的居住、工作環(huán)境更加舒適，充分滿足人們的生理需求和心理需求；在建筑設計時，一定要按照相關標準規(guī)范取值、規(guī)范選材，切勿馬虎大意，真正做到從安全的角度出發(fā)，避免不安全事故的發(fā)生，切實保證建筑的實用性和安全性。

總之，設計者一定要按照相應的規(guī)范要求進行規(guī)范化的結構設計，本著對自己負責，對工作負責，對他人負責的工作態(tài)度，從實用和安全的角度進行建筑結構設計，使房屋建筑的結構更加合理化、安全化，從根源上消除安全隱患。

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