试论设计对多层建筑结构稳定性产生的影响

刘莉

（山西职业技术学院，山西 太原 030006）

试论设计对多层建筑结构稳定性产生的影响

刘莉

（山西职业技术学院，山西 太原 030006）

衣食住行作为人类生活的四大要素，其中居住占据了人生三分之二的时间。据资料统计，一个国家每年对住宅建设所投入的资金应占基本建设投资的二分之一左右，大约是国民生产总值的百分之五左右，由此可见住宅建设的重要地位。笔者分析研究了当前多层建筑结构稳定性中的关键问题，有针对性地提出了建议和要求，以便做出改进。

多层建筑结构理论；建筑设计；施工形式；稳定性

一、多层建筑结构理论简述

根据中国《民用建筑设计通则》（GB50352-2005），住宅建筑依层数划分为四种，分别为低层住宅，楼层高度为一至三层；多层住宅，楼层高度为四至六层；中高层住宅，楼层高度为七层至九层；而高层住宅则是指十层及十层以上。除住宅建筑之外，民用建筑高度小于或者等于24m者为单层和多层建筑，24m以上就为高层建筑(其中建筑高度大于24m的单层公共建筑不包括在内)；建筑高度大于100m的民用建筑则被称为超高层建筑。从专业的角度来看，多层建筑是指建筑高度大于10米，小于24米的结构，且建筑层数在三层与七层之间的建筑结构。

多层建筑具有以下优点：和低层住宅相比，在占地上要节省空间，同时住宅建设时期又比高层建筑要短，通常情况下开工一年即可竣工完成；和高层住宅相比较，减少了电梯、高压水泵、公共走道等方面的资金投入，性价比较高；结构设计理念相对成熟，一般都是采用砖混结构，建材生产方便，可大批量生产，因此工程造价较低，符合大多数购房者的心理价位。

尽管多层建筑存有上述的优点，但是也存在如下所述的缺点：相对中间住层而言，底层和顶层的居住条件不理想；由于设计和建筑工艺确定，致使多层在结构、建材、布局上很难有创新的想法，导致多层住宅建筑立面、建筑风格方面缺少变化，样式呆板。

二、建筑设计对多层建筑稳定性的影响研究分析

（一）多层建筑的设计基础

设计多层建筑时，由于缺少详细的地址勘探报告，只是凭借建筑单位的口头说明或是简单的参照周围已完成建筑的基础设计资料就进行建筑施工，采用换土垫层进行软化地基处置，没有换土垫层设置，只是一句以往的经验，不计算垫层厚度和宽度，既影响安全性，又不满足经济性的要求。

（二）构造柱同时具有承重作用

在砖混结构中，构造柱是不受力的。构造柱的主要作用是：为提高多层建筑砌体结构的抗震性能,规范要求应在房屋的砌体内适宜部位设置钢筋混凝土柱并与圈梁连接,共同加强建筑物的稳定性。因此，构造柱主要不是承担竖向荷载的，而是抗击剪力和地震等横向荷载的。而在当前的设计中，构造柱却常被当成承受柱使用。在这种情况下，构造柱提前受力，构造柱底部基础的抵抗冲切、抵抗弯曲以及局部承受压力的强度势必达不到要求，从而构造柱的拉结和约束作用被降低，如果遇到地震等突发状况，构造柱会在第一时间就被破坏。

（三）多层建筑结构中，纵向框架易被忽视

根据建筑设施抵抗地震的设计规范要求，应根据两个主轴方向分别计算水平地震要求，纵向框架也不能忽视。但是，一些设计师忽视了对地震纵向作用的考虑，在实际的建造中往往会有梁的支座负筋、跨中纵筋以及箍筋的配筋布置不足的现象发生。

（四）悬挑梁的梁高选择不准确

很多设计师只重视对梁的强度和倾覆的计算，而对梁的挠度的计算却没有足够的重视。如果选择较小的梁高，容易导致梁的截面的受力区的应力偏高，减小了梁的延展性，在纵向地震的作用下，容易遭受脆性损坏，失去承载力。

（五）多层建筑结构中，连续梁设计不准确

在设计阳台边梁的过程中，边梁承受的载荷通常情况下较小，很多设计师为了方便受力分析，连续梁的边梁按照简单边梁设计，导致边梁在支座部位上部的负筋配置数量减少，加载后梁支座上部受拉区域出现纵向裂纹，进而导致梁上的栏板出现纵向裂纹。

（六）多层建筑结构的楼板设计问题

作为建筑工程中的主要承重构件，板将楼面、屋面的载荷传递到墙或者梁，因此，梁、柱、墙等构件的安全性都依托于楼板的设计。楼板的设计方案好坏直接影响整个建筑结构的质量高低。进行楼板设计时，应注意以下几方面：

第一，没有对楼板的受力情况进行详细分析，双向板和单向板混淆不清，不符合实际受力状态，造成一个方向配筋过大，而另一个方向配筋严重不足，从而形成楼板裂纹。

第二，分析楼板所承受的线载荷的弯矩时，应该将该部分的线性载荷换算成具有同等效用的均布载荷后，然后再计算板的配筋要求。避免在实际设计工作中将隔墙的总载荷附以楼板的总面积，从而忽略板上砌墙的影响，板的支撑点的上部出现了负弯矩，容易造成板顶裂纹。

第三，双向板有效高度取值不准确。计算双向板时，应该综合权衡两个方向的弯矩选择有效高度，通常是短向的有效高度要大于长向的有效高度。但是在实际设计中，由于对板的受力没有明确认识，配筋计算时常常选择两个方向的有效高度一致，这种设计方案造成长跨有效高度过大，配筋达不到合格要求，从而形成楼板裂纹。

三、施工形式对多层建筑稳定性的影响分析

（一）多层建筑的基础形式分析

多层建筑的上部结构的整体刚度和抗震性能至关重要，而与之相适应的基础选型成为影响结构安全和建筑经济的重要因素。多层建筑常用的基础形式有以下五种：墙下条形基础、独立基础、柱下条形基础及十字交叉基础、钢筋混凝土阀片基础以及桩基础。其中，墙下条形基础主要是承受抗压强度，也能承受一定的抗拉、抗剪强度；一般柱下基础多用独立基础；柱下条形基础具有良好的刚度，能够很好地调整不均匀沉降；承载力高、沉降量小是桩基础的显著特点；阀片基础可以充当地下室的底板结构，综合考虑地基和基础，技术和经济均能达到理想效果。

（二）多层建筑的主体结构分析

常见的多层建筑主体结构有砖混结构和框架结构两种。承重构件的不同是这两种结构的本质区别。砖混结构是指建筑物中，采用砖或者砌块砌筑具有纵向作用的墙、柱等，采用钢筋混凝土结构砌筑具有横向承重的梁、楼板、屋面板等。简单地说，砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构。框架结构的承重结构是由梁和柱以刚接或者铰接相连接形成，即由梁和柱组成框架，共同抵抗横向荷载和纵向荷载。框架结构的房屋墙体不承重载荷，仅起到围护和分隔作用。相比较而言，砖混结构没有框架结构更加稳定。框架结构的柔性较好，砖混结构作为刚性结构，在设计中有很多限制的地方。

（三）墙体材料的选择对多层建筑稳定性的影响分析

墙体材料的选择也能影响多层建筑的稳定性。选择钢筋混凝土，稳定性较好，如果选择轻质墙体材料，由于构造措施不完善，相应的稳定性也会受到影响。通常有规律可循，实心砌体墙优于空心砌块，有筋墙体强于无筋墙体，选择普通烧结砖墙体要优于加气混凝土轻质墙体。

[1]肖俊.浅谈设计对多层建筑结构稳定性的影响[J].建筑，2011，（1）.

[2]施余孟.论设计对多层建筑结构稳定性的影响[J].中国科技财富，2011,（4）.

[3]谭彦菁.论多层建筑结构稳定性的几种影响因素[J].中国科技纵横，2011，（10）.

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1673-0046（2012）8-0150-02