房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問題的剖析與探討

梁利生

（三門峽市規(guī)劃勘測設(shè)計院，河南 三門峽 472000）

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要意義

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計一般在建筑設(shè)計之后，“受制”于建筑設(shè)計，但又“反制”于建筑設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計決定建筑設(shè)計能否實現(xiàn)，而且結(jié)構(gòu)專業(yè)是一個既有深度又有廣度的專業(yè)，從這個意義上講，結(jié)構(gòu)設(shè)計則顯得尤為重要。結(jié)構(gòu)設(shè)計作為決定建筑質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，最重要的是提供舒適安全、經(jīng)濟合理的設(shè)計方案，為人們的生活、居住提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，并在此基礎(chǔ)上謀求發(fā)展。因此，轉(zhuǎn)換設(shè)計理念，研究和開拓適應(yīng)現(xiàn)代化需要的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，成為新形勢下每一個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計者不可避免的課題，有針對性地解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量顯得尤其必要。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的常見問題

2.1 思想行為方面

當(dāng)前市場經(jīng)濟的沖擊、整個社會的壓力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計人員有的思想浮躁，行為急躁。有的只圖賺錢，爭活搶活。有的不顧業(yè)主利益，設(shè)計保守，只講速度，粗制濫造，不去仔細(xì)琢磨考究，缺乏質(zhì)量意識，責(zé)任感不強。有的各行其是，不與其他專業(yè)或業(yè)主溝通配合，后期服務(wù)也不主動積極。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性認(rèn)識不足，對規(guī)范的學(xué)習(xí)和理解不夠，很多工程設(shè)計涉及的內(nèi)容考慮不周，僅僅考慮一些方面。有的設(shè)計理念陳舊，滿足于照抄照搬并加以適當(dāng)?shù)母膭樱蛘吖潭ㄒ恍┰O(shè)計反復(fù)應(yīng)用，或者盲目套用其他地方的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，對設(shè)計沒有做足夠的比較分析，認(rèn)為設(shè)計的些許偏差對工程質(zhì)量無足輕重。有的對新規(guī)范的學(xué)習(xí)不夠，照用老規(guī)范，結(jié)構(gòu)導(dǎo)致設(shè)計質(zhì)量達(dá)不到要求。有的在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中采用拿來主義，而不結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、氣候條件等獨特的條件以及當(dāng)?shù)氐慕ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計實際閉門造車，給建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作帶來負(fù)面影響，甚至危及人們的生命財產(chǎn)安全。

2.2 地基基礎(chǔ)方面

2.2.1 多層房屋建筑無巖土工程地質(zhì)勘察報告或資料不全。有的僅僅依據(jù)建設(shè)單位口頭或籠統(tǒng)參照附近建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計資料就進行施工圖設(shè)計，有的在擴初設(shè)計階段還缺建筑場地巖土工程的勘察資料，有的在擴初設(shè)計會審之后就直接進入了施工圖設(shè)計，有的在規(guī)劃設(shè)計或方案設(shè)計會審后就直接進入了施工圖設(shè)計。無巖土工程勘察資料，設(shè)計缺少了必要的依據(jù)。

2.2.2 地基設(shè)計不合理，用量過度，造成材料的極大浪費。如某綜合樓為3～4層框架結(jié)構(gòu)，柱間距5.4mX6.0～8.0m，設(shè)計采用Φ1000大直徑鉆孔灌注樁，有效樁長42m，顯然不符合經(jīng)濟合理的設(shè)計原則。

2.2.3 天然地基上錐形獨立基礎(chǔ)設(shè)計的問題。錐形基礎(chǔ)斜面坡度大于1:3時，錐體部分砼難以振搗密實，施工現(xiàn)場容易出現(xiàn)的是砼自然堆上，采用鏟子或抹灰刀拍搗成形的現(xiàn)象，錐體部分的砼難以達(dá)到設(shè)計強度要求，因此建議優(yōu)先采用階梯形獨立基礎(chǔ)，利于施工，才能更好地保證施工質(zhì)量。

2.2.4 柱下獨立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室底板設(shè)計時，容易忽視因建筑物沉降而引起的附加應(yīng)力的影響。在上部荷載作用下，整個地下室底板與柱下獨立基礎(chǔ)協(xié)同受力，共同發(fā)生沉降變形，如不考慮因此產(chǎn)生的附加應(yīng)力，會使地下室底板設(shè)計偏于不安全，可能會導(dǎo)致地下室底板因承載能力不足而產(chǎn)生裂縫。

2.2.5 采用換土墊層進行軟弱地基處理，不進行換土墊層設(shè)計，只憑經(jīng)驗處置。有時設(shè)計者對軟弱地基的危害認(rèn)識不足，只是簡單地憑借經(jīng)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(jīng)濟。

3 上部結(jié)構(gòu)方面

3.1 梁：框剪結(jié)構(gòu)的連梁設(shè)計很重要，但我們看到，目前很多設(shè)計在這個環(huán)節(jié)上做的并不好。有的是因為重視不夠，有的是因為認(rèn)識不足。簡單地說，連梁就是那些連接兩片剪力墻，當(dāng)遇到中震或大震時，它會首先開裂，起到耗能作用，從而使建筑物保持一定延性的梁。只有滿足了這種情況，才是連梁，或者說我們才有意義把它按連梁進行設(shè)計。

3.2 板：設(shè)計人員在進行樓板設(shè)計時，為了計算方便或者因?qū)Π宓氖芰顟B(tài)認(rèn)識不夠，就簡單地把雙向板作用按照單向板進行計算。這樣樓板的實際受力狀態(tài)與計算假定狀態(tài)不符，導(dǎo)致樓板的一個方向受力過大，而另一方向受力不足，致使樓板出現(xiàn)裂縫。在整個建筑工程中，因樓板的存在，墻、柱等豎向抗側(cè)力構(gòu)件共同變形，共同抵抗水平地震荷載、風(fēng)荷載等水平荷載，故樓板的合理設(shè)計顯得尤為重要，在樓板設(shè)計的過程中，應(yīng)充分認(rèn)識建筑中不同部位樓板的實際受力狀態(tài)而采取相應(yīng)的處理措施，否則樓板易出現(xiàn)溫度裂縫或其他裂縫，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全和使用。

3.3 柱：承重柱截面高度設(shè)計過小這種情況多發(fā)生于六度抗震設(shè)防區(qū)。一些結(jié)構(gòu)設(shè)計人員誤認(rèn)為六度設(shè)防就是不設(shè)防，為受力分析方便，他們故意把柱子的截面高度設(shè)計得過小，使梁柱的線剛度比加大，計算簡圖中梁柱節(jié)點可簡化為鉸支，把梁簡化為鉸支梁，梁柱按軸心受壓計算，這種做法雖然易于進行結(jié)構(gòu)受力分析，但卻給房屋結(jié)構(gòu)埋下了隱患，因為這樣做忽略了梁柱間的剛結(jié)作用，即忽略了柱對梁的約束彎矩，加之柱截面的配筋都較小，結(jié)構(gòu)一旦受力后，柱頂抗彎剛度必然不足，從而柱子在梁底附近將會出現(xiàn)一條或多條水平裂縫，形成塑性餃。這樣在正常使用情況下，柱子已開始帶鉸工作。

4 其它方面問題

4.1 要多注意一些構(gòu)造上的細(xì)節(jié)問題。比如鋼筋混凝土構(gòu)件在不同條件下的鋼筋保護層厚度的取值；框架梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時，箍筋直徑應(yīng)按要求增大2mm；框架梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值偏??；框架梁高小于400時加密區(qū)箍筋間距偏大(如采用@100，小于梁高的1/4)；框架梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2.5%；框架柱全部縱向鋼筋的配筋率偏小等等，這些都是我們設(shè)計的構(gòu)件能夠正常工作的前提，應(yīng)予以重視。

4.2 一些高層建筑設(shè)計，南北側(cè)窗臺高度不同。如南側(cè)為落地窗或低窗臺（200～300mm），北側(cè)為高窗臺（900～1100mm）。在結(jié)構(gòu)整體計算中，剪力墻的連梁高度均未考慮窗臺，且連梁剛度折減系數(shù)取規(guī)范最小值0.5，周期折減系數(shù)取1.0。因此，應(yīng)按實際連梁高度進行整體計算，或采取以下措施:未作為連梁設(shè)計的窗臺后砌，采取有效施工措施防止不同墻體材料之間出現(xiàn)裂縫；減薄混凝土窗臺厚度或在窗臺墻與窗間墻連接處設(shè)控制縫。

4.3 結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不合理，縫寬度不足。對于超長建筑物，為減少溫度變化對結(jié)構(gòu)的不利影響，合理地設(shè)置伸縮縫是必要的。有些設(shè)計人員用后澆帶代替伸縮縫，其實這種做法存在一定的問題。因為后澆帶僅能減少混凝土材料干縮的影響，不能解決溫度變化的影響。后澆帶處的混凝土封閉后，若結(jié)構(gòu)再受溫度變化的影響，后澆帶就不能再起任何作用了。

結(jié)語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑安全應(yīng)用的前提和基礎(chǔ)，密切關(guān)系到人們的生命財產(chǎn)安全。因此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要樹立高度的主人翁責(zé)任感和項目終身負(fù)責(zé)的危機感，不斷適應(yīng)新形勢的需要，更新設(shè)計理念，強化質(zhì)量意識，注重與其他專業(yè)的溝通配合，善于反思和總結(jié)工作中的經(jīng)驗與教訓(xùn)，充分解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面存在的問題，才能緊跟時代步伐，為人們安居樂業(yè)提供強有力的技術(shù)支撐。

[1]張磊.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中常見問題探討[J].中國城市經(jīng)濟，2011.

[2]梁麗芳，都軍花.淺談建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計存在問題及對策，2009.