建筑结构设计的常见问题分析

2010-08-15浙江武义县建筑设计院陈继荣

河南科技 2010年8期

浙江武义县建筑设计院陈继荣

建筑结构设计的常见问题分析

浙江武义县建筑设计院陈继荣

随着我国经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，为了完善城市功能、满足人们的生活需要，基础设施和居住设施等一系列的设施建设迫在眉睫。建筑，也就成了时代发展必须关注的对象。本文就对建筑结构设计中常见问题的分析，总结设计经验，以达到保证建筑的安全、延长其使用寿命的目的。

建筑结构设计问题分析解决措施

一、建筑结构设计的基本方法

1．关于平面结图的构设计

在进行平面结构图的绘制时，要考虑到要不要运用结构设计软件进行建模。当建筑地点位于6度抗震设防烈度区的时候，根据相关建筑抗震的设计规范，可以不使用建模软件进行建模，但是一定要符合相关抗震措施的基本要求。对于砌体结构的建筑物，不需要软件建模，进行直接设计就可以，但是在此设计过程中需要对建筑物整体受压和局部受压的问题进行注意。不过，在时间比较充分的情况下还是采用软件建模比较好。但是需要注意的是，如果建筑地点处于抗震设防烈度为7度以上（含7度）时就有必要输入软件进行建模计算。

2．关于屋顶结构图的设计方法

当建筑是坡面的时候，结构设计的两种方法——梁板式和折板式。梁板式一般被用于建筑面不是十分规整，板跨度比较的坡屋面；折板式则通常被与梁板式相反的建筑结构当中。梁板式和折板式的板都是偏心受拉构件。板的厚度一般不能小于120毫米。除此之外，梁板折角钢筋的设置需要绘制有大样示意图。绘图和设计的最为重要的是设计人员要将建筑结构烂熟于心，这就要求结构的设计人员一定要具有必要的空间感，以能够正确的理解建筑图纸。唯有如此设计图纸才能够使施工人员无误执行。

3．大样详图的设计

在保证建筑详图的绘制准确的基础之上，大样详图的绘制工作既可以在其基础上直接进行，也可以在对已经完成的详图的修改的基础之上来绘制。这个过程需要注意的是，必须在保证建筑外形的前提之下尽量使结构的受力合理化、建设施工简单方便。在标志高度和建筑外形的规格上必须与建筑专业彼此一致。

4．基础的设计方法

基础在设计时应当注意所选择的混凝土标号要与结构耐久性相符合。基础所配内筋要适合最小配筋率。条基交接处的钢筋布置应该配有详图或者标准图。条基交叉部位的基底面积不能够重复使用，应该注意不断调整基础的宽度。除此之外，当基础图中绘制的构造柱定位不明确的时候要给予准确的定位。

二、建筑结构设计的常见问题

1．基础拉梁的设计不够合理

当多层框架房屋基础的埋深值比较大的时候，为了减小底层柱的计算长度和底层的位移，可以在适当的位置架设基础拉梁，但是不适合按照构造要求设置的，可以按照框架梁设计，并且按照相关规定更加钢筋加密区。但是根据抗震这方面来说，采取短柱的方案是比较合理的。通常情况下，在独立基础埋置浅，或运用短柱基础时，因为地基不牢固或者柱子荷载差距比较大，或者存在抗震的要求，针对这种情况就可以沿着两个主轴方向设置基础拉梁。当基础拉梁上有填充墙或者楼梯柱等荷载的时候，拉梁的截面应当大一些，构造配筋也要随之增加。基础拉梁的顶标高度一般与基础或者短柱标高度相同。在此情况下，基础可以按照“偏心有受压”基础设计。在框架底层高度不大或基础埋置不深的情况下，要将基础拉梁设计得强大一些，以便用拉梁对柱底弯矩进行平衡。此时，拉梁的正弯矩筋应该全跨拉通，负弯矩筋最少应该保持在在半跨拉通。不应当设置于基础的顶面之上，基础可以按照中心承受力进行受压设计。

2．独立基础的结构设计荷载的取值不合理

钢筋混凝土结构的多层框架房屋通常采用柱下的独立基础，当在地基的主要受力范围之内没有粘性土层的时候，高度在25m之下的建筑物不需要对地基和基础进行抗震承载力的验算。这就意味着，在8度地震区，许多钢筋混凝土框架的房屋可以不需要对地基和基础进行抗震承载力验算。但是这些特定地区的建筑物在进行基础设计的时候应该考虑到风荷载力的影响。在进行设计独立基础的时候，在基础顶部发生作用的外荷载只选择轴力设计值及弯矩设计值，没有剪力设计值，有的甚至仅仅选取轴力设计值。上面的两种情况都会导致基础设计的尺寸偏小，配筋数量偏少，以致影响到基础本向以及上部结构安全。

3．悬挑梁的梁高度选用过小

一部分建筑结构设计者经常忽略对梁挠度的计算。梁高选用大都比较小，造成梁截面的受压区的应力过高，在正常的使用状态之下，梁截面的受压区产生非线性徐变。伴随着时间的推移，梁挠度逐渐加大。挑梁的变形导致梁板出现裂缝，由于挑梁变形的不断扩大，裂缝的宽度也随之不断加宽，这样就影响了建筑物的正常使用。如果挑梁变形进一步发展，梁支座截面上部受拉区经常会出现跨比较大的竖向裂缝。受支座附近的剪弯作用影响，竖向的裂缝不断向下延伸成为斜裂缝，这个时候梁已经接近毁坏。裂缝在梁支的座位置斜向延伸，缝越靠上宽度越大。挑梁截面过于窄小对建筑结构的抗震效果影响很大。悬挑结构对非水平地震的作用极为敏感。当梁高比较小的时候，梁截面的相对受压区高度是比较大的，此时梁的延性比较小，在竖向地震作用力之下容易发生断裂，从而失去其原有的承载力。

4．盲目的追求低含钢率

最近一段时间内，建筑商的工程数量剧增，建筑商盲目追求建筑材料的低含钢率，一些建筑商甚至把含钢率标示设计合同上，这样就给结构设计者造成了很大压力。因此设计者必须想尽办法在结构设计过程中降低含钢率。有些甚至在工程计算书上大做文章，影响了建筑结构在地震时安全性。就建筑结构的含钢率而言，应当在不影响质量的前提下尽可能地做到经济。结合不同的建筑结构、不同的建筑地区确定符合实际的含钢率。