浅谈建筑结构设计中需注意的问题

王雨洪

摘 要：对于建筑工程来说，在开展结构设计的时候，经常会因为工程设计人员工作疏漏或别的原因造成设计问题，从而影响建筑质量。结构设计是建筑物设计的一个重要的组成部分，结构工程师必须要对其加以重视。本文针对建筑结构设计，阐述了在设计过程中需要注意的几个问题。

关键词：建筑工程；结构设计；注意问题

对于建筑工程而言，结构设计工作直接影响了施工方向，对建筑质量以及安全和美观有着重要的影响。所以，在对建筑结构进行设计时，一定要系统和全面地结合设计内容以及设计原则开展工作，确保建筑物安全与稳定。下面本文阐述几个设计过程中需注意的问题。

一、建筑地基与基础问题

在对建筑结构进行设计时，需首先重视地基与基础设计工作，其设计质量直接影响建筑结构的整体。此外，地基与基础也决定了工程造价，对成本有重要的影响作用。但是从实际情况看，很多设计人员在对建筑进行设计的时候，对梁板和基础负荷进行布置的时候，并没有结合相关规范操作，导致荷载取值比较大而不经济。而且，有些建筑工程还缺少地质勘察报告，只是参考类似建筑基础资料进行设计，最终影响了工程质量和存在安全隐患。

第一，结合地质勘察报告选择合适的建筑基础形式。设计人员在对基础形式进行选择的时候，要保证满足以下条件：（1）具有良好的整体性，（2）能够满足变形和承载力等方面的要求，（3）能够调整不均匀沉降。对于高层建筑来说，设置地下室能够使得地基附加应力以及沉降量减小，较好满足地基承载力，并能保证上部结构稳定性。另外，还应重视地方性基础规范，对于软土层厚度比较大的工程，要对地基进行处理或采用桩基础，从而控制建筑沉降。一般来说，对软土地基进行处理的方法很多，在对地基处理方案进行选择前，要对地基以及上部结构的具体特点以及环境状况进行研究，并结合设计要求，将处理范围和技术指标等确定下来。准备多个方案，进行比较，选择经济且安全的方案[1]。

第二，关于桩基础持力层问题。对于桩端持力层来说，一般情况下，硬岩石是最好的一种选择。在施工过程中，桩端达到持力层之后，要重视桩端全断面进入持力层的深度。如果持力层为黏性土或粉土，则深度不宜小于2d（d为桩身直径）。对于嵌入倾斜的完整和较完整岩的全断面深度不宜小于0.4d 且不小于0.5m，倾斜度大于30%的中风化岩，宜根据倾斜度及岩石完整性适当加大嵌岩深度；对于嵌入平整、完整的坚硬岩和较硬岩的深度不宜小于0.2d，且不应小于0.2m。

第三，关于后浇带问题。高层建筑和裙房地下室以下部位整体时，两者之间应设置沉降后浇带；当地下室结构整体长度较长时应设置伸缩后浇带，防止混凝土因温度变化拉裂。后浇带的混凝土强度应比原混凝土等级提高一级的浇筑，宜采用早强、补偿收缩的混凝土。沉降后浇带的钢筋应贯通，伸缩后浇带钢筋应断开，后浇缝混凝土宜在其两侧混凝土浇注完毕两个月后浇筑。

二、结构整体抗震设计问题

一般来说，在进行结构整体抗震布置的时候，要保证结构抗侧力构件承载力及刚度分布的规则合理性，这就需要通过概念对结构先进行构件布置，再通过认证可靠的结构计算软件如PKPM或GSSAP等进行上机操作，通过不断的调整使计算满足各规范要求的结果参数，并对整体计算结果从力学概念和工程经验等方面加以分析判断，设计出安全适用、经济合理的建筑结构。从实际情况看，由于各结构从业人员设计水平的参差不齐，设计出的建筑承重结构存在布置不合理以及体型不规则而未分缝等情况。对于体型比较复杂的建筑，难以利用定量指标对不规则程度进行划分，设计人员无法有效把握结构规则性，一味听从业主以及建筑师的要求，最终导致规则性错误的产生。

钢筋混凝土属于弹塑性材料，在发生地震的时候，结构屈服时能够通过塑性变形将能量吸收掉，从而使结构具有良好的延性。比如对于框架结构来说，为了确保结构良好的延性，必须要坚持强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件以及强结构底部的设计原则。与此同时，在开展抗震性设计的过程中，不能够随便增强局部，结构刚度以及承载力必须要能够适应地震影响后的要求，同时还要保证其分布的均匀性，如果局部结构刚度较大，则会形成应力集中部位，在地震作用下会首先破坏。所以，对于高层的梁端以及柱端还有剪力墙加强位置等，在保证受弯钢筋承载力以及抗震性满足相关要求的基础上，尽可能减少钢筋超配量。

三、关于现浇混凝土楼板设计问题

在进行空间结构分析时，现浇钢筋混凝土整体楼板起着协调各榀抗侧力构件的变形，实现共同工作的目的，所以必须合理考虑其刚度。但在实际中，因建筑设计需要通过楼板大开洞的方法形成中厅或者天井，则影响了其水平方向上的传力途径，难以形成刚性横隔板的作用，导致楼板刚性假定难成立。楼板可能产生较明显的面内变形时，计算时应考虑楼板的面内变形影响，并应采取以下加强措施：（1）洞口周边楼板应加厚，提升楼板配筋率，采取双层双向配筋并提高配筋率。（2）大开洞周边应设置边梁或暗梁。（3）在楼板洞口角部集中配置斜向钢筋。

当建筑长度较长而未分缝时，应采用温度后浇带方式断开梁板避免混凝土水化热收缩对现浇楼板产生裂缝。对于带转角窗的房间楼板应该加大板厚，并且提高板的配筋。住宅核心筒内细腰部位应加大板厚及增大板配筋率。

四、非结构构件设计需注意的问题

抗震设计时，应重视非结构构件与结构主体的连接，历次地震表面，其倒塌极易造成人员伤亡。（1）抗震设计时，砌体填充墙应沿框架柱全高每隔500mm左右设置2根直径6mm的拉筋，6度时拉筋宜沿墙全长贯通，7、8、9度时拉筋应沿墙全长贯通。楼梯是疏散人员的安全岛，抗震设计更应注重其构造措施。对于钢筋混凝土框架结构体系来说，楼梯间砌体墙除应设置分布拉筋外，应设置间距不大于层高且不大于4m的钢筋混凝土构造柱，强化填充墙以及柱的拉结作用，并对填充墙通过钢丝网砂浆面层对其进行加强处理。

（2）雨篷属于悬臂构件，当钢筋混凝土雨篷悬臂较大时宜采用悬臂梁板形式。对于带反沿的钢筋混凝土雨篷设计时，需要考虑下水口堵塞后的积水荷载，并结合实际情况适当加大配筋，并对二、三类环境中的雨篷加强其上表面的防护措施。

（3）在对砖砌女儿墙设计时，为了保证抗震性能，需避免将其整体直接砌筑于楼面板上，应采取顶部布置压顶梁及设置构造柱等措施。构造柱应布置在自由端部及转角处，并根据女儿墙高度的增加适当加密中部构造柱间距，压顶梁及构造柱的钢筋锚固长度应满足相应规范规定。

（4）幕墻以及装饰贴面来说，需要和建筑主体结构之间保持可靠连接，这样在地震发生的时候就不会因为脱落而对人们的安全造成威胁。

结语：

总之，为了保证建筑结构的安全性以及稳定性，需要从下部基础至上部主体及非结构构件进行深思熟虑的细致设计。设计人员需要对重要问题进行分析和总结，结合相关规定和要求，选择合适的基础形式，及重视后浇带设计，确保建筑结构的整体抗震性，并对非结构构件做好相关措施设计工作，从而确保建筑结构设计的安全适用，经济合理和方便施工。

参考文献：

[1] 邱明. 关于建筑结构设计应注意的问题分析[J]. 城市建筑，2013，（14）：57.

[2] 《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

[3] 《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ 3-2010

[4] 《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2010