关于房屋建筑结构设计的探讨

吴丽平

摘 要：随着建筑业的发展，每年都有大量楼房落成，钢筋混凝土民用建筑居多。介绍了目前结构设计中存在的问题，提出了相关的对策，供同行参考。

关键词：结构设计 问题 对策

1.引 言

随着国民经济的不断发展，我国建筑业也得到了快速发展，取得了巨大的成就。但同时也存在一些问题。实际设计工作中，常常发生住宅结构设计的种种概念和方法上的差错，这些差错的产生，有的是由于设计人员没有对一般住宅尤其是多层住宅设计引起高度重视，盲目参照或套用其他的设计的结果；有的则是由于设计对设计规范和设计方法缺乏理解；还有的是由于设计者的力学概念模糊，不能建立正确的计算模式，对结构电算结果也缺乏判断正确与否的经验。

2.常见问题

2.1 荷载取值折减问题

荷载是上部结构对于基础的一种力学作用，是上部结构设计与地基基础设计之问的数值联系。地基基础设计的荷载是上部结构设计的结果，地基基础设计的荷载必须和上部结构设计的荷载组合取值一致。但由于地基基础设计与上部结构设计在概念与设计方法上都有差异，设计原则也不统一，造成了地基基础设计荷载规定中的某些方面与上部结构设计中的习惯并不完全一致。

民用建筑中柱，梁及基础的负荷未按规范乘以折减系数。设计人员设计多层民用建筑时，在计算梁、柱和基础的负荷时未按现行设计规范采用荷载乘折减系数计算其荷载值，因而荷载值不准确，造成浪费。

2.2 基础设计问题

《建筑结构可靠度设计统一标准》(CB50068—2001)第1.0.8条明确了建筑结构的安全等级的划分。《建筑地基基础设计规范))(GB50007—2002)作为国家专业标准文件，仅注明了基础设计安全等级应按国家有关规范规定采用。基础设计规范虽然根据地基复杂程度、建筑物规模和功能等将地基基础分为三个设计等级，但是未能就地基基础的安全等级的划分加以确定，况且，地基基础的设计等级与地基基础的安全等级是完全不同的两个概念。可靠度设计统一标准中有关基础安全等级第1.0.8条的引注2的规定，意味着地基基础的安全等级不完全等同于上部结构的安全等级。笔者认为，地基基础的安全等级不宜低于上部结构的安全等级。

2.3 上部结构

(1) 结构的抗震等级不明确

在工程设计中．多数房屋建筑按其抗震设防分类属于丙类建筑，如民用住宅、办公楼及一般工业建筑等等，其抗震等级可根据烈度、结构类型和房屋的高度按《建筑抗震设计规范》表6.1.2确定。而电讯、交通、能源、消防和医疗等类建筑以及大型体育场馆、大型零售商场等公共建筑，首先，应当根据《建筑抗震设防分标准》确定其中哪些建筑属于乙类建筑(可能还有甲类建筑，本文不涉及)。乙、丙类建筑，地震作用均按本地区抗震设防烈度计算。对于乙类建筑，一般情况下，当抗震设防烈度为6°～8°时．抗震措施应符合本地区抗震设防列度提高一度的要求。所谓抗震措施．在这里主要体现为按本地区设防烈度提高一度由《建筑抗震设计规范》表6.1.2确定其抗震等级。

（2）框架外挑梁配筋问题

由于占地面积的限制、使用功能的要求或结构上的原因，工程上常在框架的梁端设计挑粱。由于框架粱的荷载与外挑梁的实际荷载值不同，因而框架梁与外挑梁的断面尺寸会有所不同，而有的设计人员在绘图时只是将框架梁上的某些主筋向外挑梁延伸了事，殊不知有些主筋根本无法伸进挑梁，这些差错一般在施工时才会暴露出来，但为时已晚、许多钢筋已截断成型，这不仅影响了施工进度，也造成了不必要的损失。

（3）悬挑梁的梁高选用过小

一些设计者往往只注意了对梁的强充和倾覆进行验算，而忽略了对梁的挠度的验算。梁高选用过小，引起梁截面的受压区应力过高．在正常使用状态下，梁截面受压区产生非线性徐变。梁挠度随时间的推移不断加大。挑梁的变形引起梁板出现裂缝，裂缝宽度随着挑梁变形的加大而加宽，影响了房屋的正常使用。梁支座附近上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。受支座附近剪弯作用的影响，竖向裂缝向下延伸发展为斜裂缝，此时梁已接近破坏，当为托墙挑梁时，梁过大的挠度引起梁上境况体在梁支座附近出现裂逢，裂缝在梁支座处沿斜向延伸，缝愈靠上愈宽。

3.问题对策探析

（1）避免荷载计算的错误。诸如漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符，基础底板上多算或少算土重。

（2）防止由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏预防或减少不均匀沉降的危害，可以从建筑措施、结构措施、地基和基础措施方面加以控制。

（3）避免楼板计算中不正确方法。a．连续板计算不能简单地用单向板计算方法代替。b．双向板查表计算时，不能忽略材料泊松比的影响，否则，由于跨中弯矩未进行调整，将使计算值偏小。

（4）对电算结果的正确性作出合理评价。目前结构计算大多采用结构设计计算程序进行计算，如何对计算结果进行分析、评价，是一个非常重要的方面。必须根据工程设计的经验对计算结果进行分析、判断，根据其正确与否，决定能否作为施工图设计的依据。

（5）构造要求。对钢筋混凝土结构裂缝控制的主要方法是通过合理选择结构形式，降低结构约束程度，对于水平构件梁、板、墙等采用中低强度级混凝土，加强构造配筋。对于多层主楼与低层裙房之间的连接部分或超长结构可采取后浇带方法施工。施工后浇带既在整个结构施工中解决了主楼与低居裙房的差异沉降，又达到了不设永久变形缝的目的。施工后浇带的位置宜选在结构受力较小的部位，一般在梁、板的变形缝反弯点附近，此位置弯矩不大，剪力也不大；也可选在梁、板的中部，弯矩虽大，但剪力很小。在施工后浇带处，混凝土虽为后浇，但钢筋不能断。后浇带的宽度一般以700—l000mm为宜。施工后浇带的断面形式应考虑浇筑混凝土后连接牢固，一般宜避久留直缝。对于板，可留斜缝；对于梁及基础，可留企口缝，而企口缝又有多种形式，可根据结构断面情况确定。

4.结 语

结构工程的设计对象是包括梁、板、柱、墙和基础等构成建筑基本形体的力学构件和体系。通过对各类常见结构错误问题的分析，可以加强结构设计人员对常见结构设计错误的辨别能力，提高对结构设计问题的防治能力，使结构设计工作做行更安全、经济、合理。◆

参考文献：

［1］李国胜．多高层钢筋混凝土结构设计[M]．北京：中国建筑工业出版社，2004．