房屋建筑结构设计内容与存在问题分析

屈俊峰

摘要：本文首先指出了当前房屋建筑结构设计中存在的问题，并给出了一些设计建议和解决问题的措施。

关键词：房屋结构设计存在问题解决措施

1地基与基础工程设计

1.1多层房屋建筑无地质详勘报告，仅仅依据建设单位口头或笼统参照附近建筑物的基础设计资料就进行施工图设计。地基与基础设计要做到合理，安全适用，设计人员必须依据地质勘察资料，统一考察多方面因素进行基础类型和上部结构方宁设计，仅凭地耐力这一数据是不完全面的.也是不安全的，更不能盲目地把耐力容许值取得小一些就认为成无一失了。

1.2采用换土垫层进行软弱地基处理，不进行换土垫层设计，只凭经验处置。有时设计者软弱地基的危害认识不足，只是简单地凭借经验采用砂垫层加强一下承载力，没有进行垫层宽度和厚度计算，既不安全，又不经济。

1.3民用建筑中柱，梁及基础的负荷末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舸用荷载乘折减系数计算其荷载值，因而荷载值准确。

2基础选型一般准则

2.1多高层建筑的基础，可根据上部结构的类型、层数、荷载及地基承载力，采用独立柱基、条形交叉梁、满堂筏板基础。筏板基础可以是梁板式和平板式，当建筑物层数较多，地下室柱距较大、基底反力很大时，宜优先选用平板式。采用梁板式筏基时，基础梁截面高度大必然增大基础埋深，增加基础挖土量和护坡量：基础梁与筏板的混凝土需分层浇筑，梁支模费事且延长工期，基础梁之间尚需回填材料：梁板式筏基，梁和板的配筋是分算的，计算梁配筋不考虑板的贡献，导致梁配筋偏于保守。因此其综合经济效益比平板式筏基差。

2.2与高层主楼地下室基础连成一体的裙房地下室或地下车库的基础，为控制其与主楼基础之问的差异沉降，采用独立柱基抗水板是一种有效而经济合理的做法，现在北京等许多地方的工程中采用。为控制主楼与裙房或地下车库之间基础的差异沉降，应采取必要措施，例如，基础落在不同的土层上i高层建筑采用桩基或复合地基，裙房或地下车库采用天然地基，或两者采用不同直径、长度的桩基础；均采用地基土承载力接近的天然地基时，主楼为满堂筏板基础，裙房或地下车库采用独立柱基抗水板。

3基础设计等级问题

《建筑结构可靠度设计统一标准》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》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。

4砖混造柱兼作承重柱用

在砖混结构中，构造不但能够提高墙体的坑剪能力，而且构造柱与固粱联结在一起，形成对砌体的约束，这对于限制墙体裂缝的开展，维持竖向承载力，提高结构的抗震性能有着重要的作用。在当前结构设计中，构造柱经常被作为承重柱使用，这种作法将引起以下几个问题。

4.1构造柱作为承重柱使用后，使得构造柱提前受力，这不但会降低构造柱对彻底的拉结和约束作和，而且结构一旦遭遇地震作用时，在构造柱位置必然形成应力集中，首先破坏。这样构造柱不但起不到其应有的作用，反而成为房屋结构中的一个薄弱的部位。

4.2构造柱一般生根于地圈梁中，没有另设基础，构造柱兼作承重柱使用后，柱底基础的抗冲切、抗弯部及局部承压强度必然不能满足要求。柱底基础一旦发生冲切或局部承压被出现裂缝。本文建议承重大梁下的柱子应按承重柱设计。若梁上荷载和跨度都比较小时，构造柱也可布置于梁下，但此时必须按不考虑构造柱作用来验算下墙体的局部承压和抗弯强度。经验算满足，方可在粱下布置构造柱。

5承重柱截面高度设计过小

这种情况多发生于六度抗震设防区。一些结构设计得误认为六度设防就是不设防，不图受力分析方便，他们故意把柱子的截面高度设计得过小，使梁柱的线刚度比加大(因一些结构设计手册中规定：当梁柱的线刚度比大干4时计算简图中梁柱节点可简化为铰支)。把梁简化为铰支梁，柱按轴心受压计算。这种做法虽然易于进行结构受力分析，但却给房屋结构埋下了隐患。因为这样做忽略了梁柱问的刚结作用，即忽略了柱对消化酶的约束弯矩，加之以柱截面的配筋都较小，结构一旦受力后，柱顶抗弯强度必然不足，从而柱子而梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝，形成塑性饺。这样在正常使用情况下，柱子已开始带饺工作。这不但影响了房屋的耐久性，而且也常常引起用户的恐惧心理更为严重的是，这样的结构一理遭遇地震作用时，将会倒塌，这违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。

6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，而忽略了对梁手挠度的验算。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回大而加宽，影响了房屋的正常使用。据笔者观察，这种挑梁的变形发展到后期，梁支座截面上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。受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。挑梁的截面过小对绌构的抗震也很不利。悬挑结构对竖向地震的作用最为敏感。梁高小刊，截面的相对受压区高度较大，梁的延性减小，在竖向地震作用下易发生脆性破坏，失去承载力。

7楼板设计常见问题

楼板是建筑工程中的主要承重构件。是它将楼面，屋面的荷载传给其周围的墙或梁上，楼板的设计问题必将连带梁、墙、柱等构件安全。若对整个设计考虑不周，很容易出现设计质量问题，有的还可能存在严重的质量隐患。楼板设计中常见如下几个问题。

7.1设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足，简单地将双向板作用单向板进行计算。使计算假定与实际受力状态不符，导致一个方向配筋过大，而另一方向仅按构造配筋造成配筋严重不足，致使楼板出现裂缝。

7.2板承受线荷载时弯矩计算问题，在民用建筑中，常常在楼板上布置一些非承重隔墙故大楼板设计中常常将该部分的线荷载换算成等效的均布荷载后，进行板的配筋计算。但有些设计人员错误地将隔墙的总荷载附以楼板的总面积。