淺議建筑結構設計中存在的問題及解決措施

李萬發(fā)

身份證號碼：452332198112191518 廣西省南寧市 530021

摘要：建筑結構設計是個系統(tǒng)的，全面的工作。需要扎實的理論知識功底，靈活創(chuàng)新的思維和嚴肅認真負責的工作態(tài)度。作為設計人員，要掌握結構設計的過程，保證設計結構的安全，還要善于總結工作中的經驗。本文是作者集合多年工作經驗以及目前住宅建筑結構設計中經常見到的一些問題，并就這些問題提出了個人的處理方法。以供參考

關鍵詞：建筑結構；結構設計；問題分析

前言

結構設計簡而言之就是用結構語言來表達建筑師及其它專業(yè)工程師所要表達的東西。用基礎，墻，柱，梁，板，樓梯，大樣細部等結構元素來構成建筑物的結構體系，包括豎向和水平的承重及抗力體系。把各種情況產生的荷載以最簡潔的方式傳遞至基礎。本文根據筆者的工作經驗，對建筑進行結構設計時要注意的事項進行闡述。住住宅設計是一項繁重而又責任重大的工作，直接影響到建筑物的安全、適用、經濟和合理性，但為了確保住宅設計質量能上一個臺階，在住宅設計質量上常見的應注意幾個常見問題如下：

1、設計師必須對建筑設計概念的理解

建筑的概念設計在整個設計過程了起著舉足輕重的作用，一幢建筑物的設計，如果沒有事先經過全盤正確的概念設計，以后的計算模式再準確、計算再精確、配筋再合理，也不可能是一個經濟、合理的優(yōu)秀設計項目。

根據最新的地震區(qū)域劃分和規(guī)定，當?shù)氐脑O防烈度為6 度（局部地區(qū)7 度）。住宅設計無論是多層磚混或和框架剪力墻結構，都不同于以往的靜力設計，必須從抗震的角度，采用二階段設計來實現(xiàn)三個水準的設防要求。為此，結構設計人員必須及早介入建筑結構的概念設計，否則，將會導致建筑結構設計的不合理，給以后的結構設計帶來難度。為在建筑物的方案設計階段正確把握建筑結構的概念設計，應對不同形式的住宅建筑，掌握各自概念設計中容易疏忽的要點：

（一）對一般多層砌住宅結構，應按《建筑抗震設計規(guī)范》（G B 5 0 01 1 -2 0 0 1）要求做到：

優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結構體系：縱橫墻的布置宜均勻對稱，沿平面內宜對齊，沿豎向應上下連續(xù)；樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉角處；不應采用無錨固的鋼筋砼預制挑檐。

（二）對鋼筋砼多、高層結構住宅，力求做到：結構布置應盡量采用規(guī)則結構。對復雜結構，可以設置防震縫，把它分割成各自規(guī)則的結構單元，結構布置以少設縫為宜，一旦設縫，則應使防震縫的設置與伸縮縫、沉降縫相統(tǒng)一；且防震縫寬度應滿足規(guī)范要求，否則地震發(fā)生時兩側結構構件會發(fā)生碰撞而破壞。

框架與抗震墻等抗側力結構應雙向布置，以便各自承擔來自平行于該抗側力結構平面方向的地震力；

框剪體系的各抗側力構件要形成空間共同工作狀態(tài)，除了控制抗震墻之間樓、屋蓋的長寬比及保證抗震墻本身的剛度外，還需采取措施，保證樓、屋蓋的整體性及其與抗震墻的可靠連接。

2、防止由于地基沉降或不均勻沉降引起的構件開裂或破壞

預防或減少不均勻沉降的危害，可以從建筑措施、結構措施、地基和基礎措施方面加以控制。諸如：避免采用建筑平面形狀復雜、陰角多的平面布置；避免立面體形變化過大；

將體形復雜、荷載和高低差異大的建筑物分成若干個單元；

加強上部結構和基礎的剛度；同一建筑物盡量采用同一種基礎形式并埋置于同一土層中等一系列措施。

應該引起重視的是：對高層建筑來說，由于需要一定的埋置深度，從經濟的角度考慮，基礎一般采用樁箱或樁筏結合的形式，此時應保證箱體的整體剛度，群樁布置的形心應與上部結構重心相吻合。當土層有較大起伏時，應使同一建筑結構下的樁端位于同一土層中，并應考慮可能產生的液化影響。而對多層建筑而言，從經濟角度考慮，一般不采用長樁的方案，但對某些地區(qū)的軟土覆蓋層厚度較大，一般都需要采用地基處理來達到控制建筑物沉降量的目的。

3、板面設置溫度應力筋問題

《混凝土結構設計規(guī)范》第10.1.9條規(guī)定在溫度收縮應力較大的現(xiàn)澆板區(qū)域內，鋼筋間距宜取為150～200mm，并應在板的未配筋表面布置溫度收縮鋼筋，板的上下表面沿縱橫兩個方向的配筋率均不宜小于0.1%。什么區(qū)域屬于溫度收縮應力較大的區(qū)域？本人認為對于規(guī)則較短的建筑物我們可以在各樓面邊跨及屋面層設置相應的溫度應力鋼筋，而對于超長結構，則建議在超長結構的長向均應設置雙層鋼筋。其余部位則可因人而異，功能重要的區(qū)域設置。

4、衛(wèi)生間荷載取值問題

在圖紙審查中有人提出，對于有分隔蹲廁的衛(wèi)生間活載應按《全國民用建筑工程設計技術措施結構》中規(guī)定的8kN/m2 值進行設計，本人認為不妥。如今的衛(wèi)生間隔板在建筑設計中都是采用木質板、塑料板或復合板，而非以前的預制水磨石板或磚砌體，因而只考慮蹲坑的重量就可以了。蹲坑一般抬高150mm，采用1：6水泥焦渣墊層（容重為14 kN/m3），墊層荷載為0.15x14=2.1 kN/m2，該荷載為局部荷載，又非全開間荷載，且應按恒載考慮。結構設計時可按原樓面恒載加上該部分抬高所增加的荷載就可以了，活載仍舊按《建筑結構荷載規(guī)范》第4.1.1條中規(guī)定的2.0 kN/m2計取，這樣比較合理。

5、不上人屋頂活載取值問題

平時會經常遇到不上人屋頂因落水管堵塞而積滿水，又沒人疏通，這積水荷載也不能忽視。如不上人屋頂女兒墻高700mm，若積滿水，荷載為0.7x10=7kN/m2。而按《建筑結構荷載規(guī)范》第4.3.1條中規(guī)定不上人屋面活載取值僅為0.5 kN/m2。可見實際產生的荷載與設計規(guī)定的荷載相差較大。結構設計若按7 kN/m2 考慮，那又給業(yè)主帶來很大的浪費。為此，本人建議建筑設計人員在不上人屋頂女兒墻根部50mm 處增設泄水管，萬一落水管堵塞，能及時排除屋面的積水。若能采取上述措施，按荷載規(guī)范要求，不上人屋面活載仍按0.5 kN/m2設計。對上翻邊雨篷也可采取上述措施以確保結構設計不考慮積水荷載。

6、鋼筋砼水池保護層問題

《混凝土結構設計規(guī)范》第9.2.1條規(guī)定，板、墻在二a類環(huán)境的混凝土保護層厚度為20mm，《給水排水工程構筑物結構設計規(guī)范》第6.1.3條規(guī)定與水、土接觸或高濕度保護層厚度為30mm，與污水接觸位35 mm，《給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規(guī)程》第7.1.2條規(guī)定與此相同，而《地下工程防水技術規(guī)范》第4.1.6條規(guī)定防水混凝土結構迎水面鋼筋保護層厚度不應小于50mm。本人以為鋼筋砼水池砼保護層應按《給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規(guī)程》進行設計，而地下室等重要的建筑物則要按《地下工程防水技術規(guī)范》設計。

7、后澆帶問題

《混凝土結構設計規(guī)范》第9.1.1條中規(guī)定現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構伸縮縫最大間距為55m，而9.1.3條則規(guī)定當采取后澆帶分段施工、專門的預加應力措施或采取能減小混凝土溫度變化或收縮的措施，伸縮縫間距可適當增大。這兩條使我們在實際設計過程中較難把握。采取后澆帶分段施工后究竟應控制房屋長度多少而不至于產生裂縫等不良現(xiàn)象呢？本人認為這取決于各地區(qū)的溫差和施工條件以及采取的措施等等因素。按照溫州地區(qū)的經驗，在55m～70m以內時，采取設置施工后澆帶及相應的構造加強措施而不設置伸縮縫，這在本人長期的工程實踐中證明是切實可行的，多個工程均未產生較大的裂縫。當然，具體過程還應通過有效的分析或計算，慎重考慮多種不利因素，確定合理的伸縮縫間距。在結構設計中必須對梁柱配筋進行概念上的調整，規(guī)范也規(guī)定當增大伸縮縫間距時尚應考慮溫度變化及混凝土收縮對結構的影響。首先是長向板鋼筋應雙層設置，并適當加強中部區(qū)域的梁板配筋，中部區(qū)域溫度應力顯然是比較大的。當框架結構超過70m 時，本人認為必須采取特殊的措施才能不設置伸縮縫，譬如說采用預加應力，摻入抗裂外加劑等等。如果對超長結構，不能有效的分析清楚受力情況，本人建議還是應按規(guī)范要求設置伸縮縫，畢竟建筑上設縫只要處理得當還是不影響美觀的。

8、建筑工程成本控制中的常見問題

8.1 成本目標不盡合理

一些建筑施工企業(yè)在成本控制中，一是未能全部考慮到價格因素對原