建筑結構設計常見問題匯編及分析

文/張波 湖南省建筑設計院有限公司 湖南長沙 410000

筆者在多年的結構設計圖紙內部審核、審定，外部施工圖審查過程中，遇到了很多涉及結構安全及違反強條的內容，現按荷載、結構布置 、計算參數共3 類整理出來，以供設計人員參考。

1、荷載

荷載的重要性，大家都知道，一個結構單體，荷載弄清楚并輸入正確了，那么作為一個受過專業訓練的結構設計人員，自己心里面就有底了，房屋安全就不會有大問題了。

重力荷載：結構主要功能就是承載重力荷載。重力荷載不能漏，特別是長期作用于結構的填充墻墻體荷載、水箱、自動扶梯、冷卻塔風機等設備。下面列出幾個易漏荷載的情況。

1.1 建筑專業在出圖前，臨時加墻或墻體移位而沒有通知結構專業或通知了而結構專業沒補強。重力荷載中的墻荷載不能漏，特別是有的公建如大型商業，層高高，墻荷載大，建筑后期調整急于出圖，容易產生此類問題。

1.2 出屋面樓梯間的四周墻體,小屋面傳到梁上的荷載。因為屋面一般只有女兒墻，但出屋面樓梯間不但有墻，還是材質比較重的外墻，不是內墻那種輕質填充墻的，同時出屋面樓梯間的頂蓋也有荷載通過梁上起柱，最終傳到屋面大梁上(見圖1)。有時建筑有造型要求，屋面構架或女兒墻較高，經常遇到有6m 高的造型的女兒墻，按6m 高外墻計算，線荷載達到24KN/m 左右，經常壓在正面南向樓頂，樓頂的陽臺頂雨棚邊梁及挑梁上，荷載計算不足，有嚴重的安全隱患。(見圖2)

1.3 陽臺挑梁尖上的建筑線條或轉角墻重量。這個作用在挑梁尖的集中力，對挑梁彎矩及配筋影響較大，應注意安全隱患。(見圖3)

圖1

圖2

圖3

1.4 樓梯間剪刀梯跑之間的防火墻重量。這片防火墻每層抬，但是建筑通高均有，按100m的高層住宅計算，其重量對底層豎向構件及基礎均有較大影響。(見圖4)

1.5 墻在樓板上，墻底未布置梁，直接落在板上，用均布荷載代替墻重，均布荷載考慮不足，墻走向平行于梁、板配筋加強不夠。設計中，經常見到設計人員用均布荷載代替隔墻荷載，這也不是不行，優點是小梁布置少，導荷后對框架主梁的影響不大，后期受建筑分隔變化影響少，設計速度快，但是，有些公建如大型商業，層高高，有些墻體又不能用輕質墻，如前室的防火墻，荷載大，不能這樣直接落在板上，應布置小梁。(見圖5)

1.6 設備荷載按均布考慮計算梁配筋，實際為集中荷載，導荷不同，受力改變，梁配筋不夠。(見圖6)

圖4

圖5

圖6

1.7 施工圖審查易查出問題的地方--面荷載，

(1)如陽臺、衛生間經常還按2.0KN/m2 取值。

(2)儲藏室、設備房、食堂冷庫面荷載按自動輸入的默認值如2.0KN/m2，未調整。

(3)模型中的平面網格改動，荷載會回到默認值，應復核調整。

(4)設計墻、柱、基礎時荷載折減問題，荷載規范表5.1.1 條第一項適用，其它按梁折減。

(5)人防底板，人防荷載與水壓按規范4.9.1條（理論上）應同時作用。

2、結構布置

結構布置，原則上要傳力直接、簡單、傳力途徑短、盡量避免平面外受力、盡量避免過大的扭矩等復合受力狀態，同時應考慮樓屋蓋豎向剛度及振動問題，確保計算模型的簡化合理。/下面舉幾個結構布置欠合理的例子。

(1)在主樓投影范圍內一層開大洞，嵌固層假定不成立，如車道、自動扶梯等。

(2)頂層退臺，抬柱子轉換梁斷面太小。

(3)大跨度樓蓋主框梁斷面太小，梁剛度小，樓蓋有振動問題。抬動力設備的梁斷面太小，梁剛度小，樓、屋蓋有振動問題。

(4)挑梁跨度大，撓度過大，邊梁抬墻體，墻體開裂滲水（水平裂縫在層高中間，窗間墻中間），(頂層梁底填充墻體裂縫一般為溫度問題)。挑梁跨度大，撓度過大，抬大跨度自動扶梯，易產生振動，易造成扶梯卡軌。

(5)盡量不布置剪力墻平面外單挑梁、盡量不布置梁平面外單挑梁。

(6)大小跨板相鄰，板厚不同時，梁支座處板頂配筋應等彎矩配置。

(7)空心樓蓋的應用問題，空心樓蓋用得好，可以節約造價。但應注意應用條件，在設備房，屋面，衛生間等位置盡量少用。同時，也應注意相關邊界條件。

(8)穿層柱的處理，1）計算長度應調整。2）建議用平面框架復核。

(9)輕鋼屋面，波形屋面板順水布置，檁條則垂直于屋面板布置，當主桁架平行于檁條時則應設次梁轉換。

3、計算參數

結構計算軟件中，各種計算參數的設置直接影響計算結果，計算參數設置如出現問題，或不準確，將直接導致對計算結果的誤判，甚至錯了還不知道錯在那里，現將計算參數易錯點、計算結果應用和判定、圖面表達誤差的問題歸納如下：

(1)場地類別及特征周期不對。有點地勘明明是3 類場地，特征周期0.45S，計算時仍按2類場地，0.35s 計算。

(2)風載敏感的高層建筑,承載力設計時按基本風壓的1.1 倍采用,基本以60m 為界。

(3)有斜交抗側力構件的結構，夾角＞15 度時，應分別計算各抗側力構件方向的水平地震作用。這里指的是構件之間有夾角 ，而不是計算軟件里輸出的最大地震力角度，有的設計人員往往搞混了。

(4)框剪結構，0.2Q0 剪力未調整，有的設計人員在軟件計算時，0.2Q0 剪力調整段數填0，就是不調整，或調整起始層數未填，也是不調整，不對。

(5)墻、柱砼強度等級圖紙與計算不符，圖紙標注低于計算書，特別在變標號處層數不對，如計算書下面5層C50（不記地下層）,而圖紙第4層樓面就變C45（只3層C50 ）

(6)商業錯層處、架空層或局部通高的剪力墻墻肢，應進行墻體穩定驗算。特別是大堂局部通高的剪力墻墻肢，往往跨兩層高，如底層2層x3m=6m，剪力墻厚度200，一端一字墻，房子33層100m 高，此處不能用調整計算長度的方法復核墻體穩定，應該將底層層高設為實際層高6m 計算墻體穩定，否則有安全隱患。

(7)空心樓蓋考慮板平面外剛度計算時，對梁配筋的影響判定。

(8)空心樓蓋，無梁樓蓋邊梁。現澆無梁樓蓋邊梁高度不小于板厚2.5 倍，與半個柱上板帶共同承受彎矩及剪力，還承受扭矩。

(9)混凝土建筑中的坡屋頂鋼構，風荷載計算未考慮高度及陣風影響。

結論：

上面列舉的，在結構設計及計算中的各類問題，均是在實際工作中發現的，也是結構設計人員易犯錯的地方，整理出來，以供設計人員參考。