房屋建筑結構設計內容與存在問題分析

摘要：本文首先指出了當前房屋建筑結構設計中存在的問題，并給出了一些設計建議和解決問題的措施。

關鍵詞：房屋 結構設計 存在問題 解決措施

1 地基與基礎工程設計

1.1多層房屋建筑無地質詳勘報告，僅僅依據建設單位口頭或籠統參照附近建筑物的基礎設計資料就進行施工圖設計。地基與基礎設計要做到合理，安全適用，設計人員必須依據地質勘察資料，統一考察多方面因素進行基礎類型和上部結構方寧設計，僅憑地耐力這一數據是不完全面的.也是不安全的，更不能盲目地把耐力容許值取得小一些就認為成無一失了。

1.2采用換土墊層進行軟弱地基處理，不進行換土墊層設計，只憑經驗處置。有時設計者軟弱地基的危害認識不足，只是簡單地憑借經驗采用砂墊層加強一下承載力，沒有進行墊層寬度和厚度計算，既不安全，又不經濟。

1.3民用建筑中柱，梁及基礎的負荷末按規范乘以折減系數。設計人員設計多層民用建筑時，在計算梁、柱和基礎的負荷時未按現行設計規范舸用荷載乘折減系數計算其荷載值，因而荷載值準確。

2 基礎選型一般準則

2.1多高層建筑的基礎，可根據上部結構的類型、層數、荷載及地基承載力，采用獨立柱基、條形交叉梁、滿堂筏板基礎。筏板基礎可以是梁板式和平板式，當建筑物層數較多，地下室柱距較大、基底反力很大時，宜優先選用平板式。采用梁板式筏基時，基礎梁截面高度大必然增大基礎埋深，增加基礎挖土量和護坡量：基礎梁與筏板的混凝土需分層澆筑，梁支模費事且延長工期，基礎梁之間尚需回填材料：梁板式筏基，梁和板的配筋是分算的，計算梁配筋不考慮板的貢獻，導致梁配筋偏于保守。因此其綜合經濟效益比平板式筏基差。

2.2與高層主樓地下室基礎連成一體的裙房地下室或地下車庫的基礎，為控制其與主樓基礎之問的差異沉降，采用獨立柱基抗水板是一種有效而經濟合理的做法，現在北京等許多地方的工程中采用。為控制主樓與裙房或地下車庫之間基礎的差異沉降，應采取必要措施，例如，基礎落在不同的土層上i高層建筑采用樁基或復合地基，裙房或地下車庫采用天然地基，或兩者采用不同直徑、長度的樁基礎；均采用地基土承載力接近的天然地基時，主樓為滿堂筏板基礎，裙房或地下車庫采用獨立柱基抗水板。

3 基礎設計等級問題

《建筑結構可靠度設計統一標準》第1.0.8條明確了建筑結構的安全等級的劃分?！督ㄖ鼗A設計規范》作為國家專業標準文件，僅注明了基礎設計安全等級應按國家有關規范規定采用。基礎設計規范雖然根據地基復雜程度、建筑物規模和功能等將地基基礎分為三個設計等級，但是未能就地基基礎的安全等級的劃分加以確定，況且，地基基礎的設計等級與地基基礎的安全等級是完全不同的兩個概念?？煽慷仍O計統一標準中有關基礎安全等級第1.0.8條的引注2的規定，意味著地基基礎的安全等級不完全等同于上部結構的安全等級。筆者認為，地基基礎的安全等級不宜低于上部結構的安全等級。

4 磚混造柱兼作承重柱用

在磚混結構中，構造不但能夠提高墻體的坑剪能力，而且構造柱與固粱聯結在一起，形成對砌體的約束，這對于限制墻體裂縫的開展，維持豎向承載力，提高結構的抗震性能有著重要的作用。在當前結構設計中，構造柱經常被作為承重柱使用，這種作法將引起以下幾個問題。

4.1構造柱作為承重柱使用后，使得構造柱提前受力，這不但會降低構造柱對徹底的拉結和約束作和，而且結構一旦遭遇地震作用時，在構造柱位置必然形成應力集中，首先破壞。這樣構造柱不但起不到其應有的作用，反而成為房屋結構中的一個薄弱的部位。

4.2構造柱一般生根于地圈梁中，沒有另設基礎，構造柱兼作承重柱使用后，柱底基礎的抗沖切、抗彎部及局部承壓強度必然不能滿足要求。柱底基礎一旦發生沖切或局部承壓被出現裂縫。本文建議承重大梁下的柱子應按承重柱設計。若梁上荷載和跨度都比較小時，構造柱也可布置于梁下，但此時必須按不考慮構造柱作用來驗算下墻體的局部承壓和抗彎強度。經驗算滿足，方可在粱下布置構造柱。

5 承重柱截面高度設計過小

這種情況多發生于六度抗震設防區。一些結構設計得誤認為六度設防就是不設防，不圖受力分析方便，他們故意把柱子的截面高度設計得過小，使梁柱的線剛度比加大(因一些結構設計手冊中規定：當梁柱的線剛度比大干4時計算簡圖中梁柱節點可簡化為鉸支)。把梁簡化為鉸支梁，柱按軸心受壓計算。這種做法雖然易于進行結構受力分析，但卻給房屋結構埋下了隱患。因為這樣做忽略了梁柱問的剛結作用，即忽略了柱對消化酶的約束彎矩，加之以柱截面的配筋都較小，結構一旦受力后，柱頂抗彎強度必然不足，從而柱子而梁底附近將會出現一條或多條水平裂縫，形成塑性餃。這樣在正常使用情況下，柱子已開始帶餃工作。這不但影響了房屋的耐久性，而且也常常引起用戶的恐懼心理更為嚴重的是，這樣的結構一理遭遇地震作用時，將會倒塌，這違背了現行抗震規范中“強柱弱梁”的設計原則。

6 懸挑梁的梁高選用過小

一些設計者往往只注意了對梁的強充和傾覆進行驗算，而忽略了對梁手撓度的驗算。梁高選用過小，引起梁截面的受壓區應力過高.在正常使用狀態下，梁截面受壓區產生非線性徐變。梁撓度隨時間的推移不斷加大。挑梁的變形引起梁板出現裂縫，裂縫寬度隨著挑梁變形的回大而加寬，影響了房屋的正常使用。據筆者觀察，這種挑梁的變形發展到后期，梁支座截面上部受拉區常常出現較寬的豎向裂縫。受支座附近上部受拉區常常出現較寬的豎向裂縫。受支座附近剪彎作用的影響，豎向裂縫向下延伸發展為斜裂縫，此時梁已接近破壞，當為托墻挑梁時，梁過大的撓度引起梁上境況體在梁支座附近出現裂逢。裂縫在梁支座處沿斜向延伸，縫愈靠上愈寬。挑梁的截面過小對絀構的抗震也很不利。懸挑結構對豎向地震的作用最為敏感。梁高小刊，截面的相對受壓區高度較大，梁的延性減小，在豎向地震作用下易發生脆性破壞，失去承載力。

7 樓板設計常見問題

樓板是建筑工程中的主要承重構件。是它將樓面，屋面的荷載傳給其周圍的墻或梁上，樓板的設計問題必將連帶梁、墻、柱等構件安全。若對整個設計考慮不周，很容易出現設計質量問題，有的還可能存在嚴重的質量隱患。樓板設計中常見如下幾個問題。

7.1設計時為了計算方便或因對板的受力狀態認識不足，簡單地將雙向板作用單向板進行計算。使計算假定與實際受力狀態不符，導致一個方向配筋過大，而另一方向僅按構造配筋造成配筋嚴重不足，致使樓板出現裂縫。

7.2板承受線荷載時彎矩計算問題，在民用建筑中，常常在樓板上布置一些非承重隔墻故大樓板設計中常常將該部分的線荷載換算成等效的均布荷載后，進行板的配筋計算。但有些設計人員錯誤地將隔墻的總荷載附以樓板的總面積。