房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題的剖析與探討

梁利生

（三門峽市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)院，河南 三門峽 472000）

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要意義

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般在建筑設(shè)計(jì)之后，“受制”于建筑設(shè)計(jì)，但又“反制”于建筑設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定建筑設(shè)計(jì)能否實(shí)現(xiàn)，而且結(jié)構(gòu)專業(yè)是一個(gè)既有深度又有廣度的專業(yè)，從這個(gè)意義上講，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則顯得尤為重要。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為決定建筑質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，最重要的是提供舒適安全、經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案，為人們的生活、居住提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，并在此基礎(chǔ)上謀求發(fā)展。因此，轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)理念，研究和開(kāi)拓適應(yīng)現(xiàn)代化需要的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，成為新形勢(shì)下每一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者不可避免的課題，有針對(duì)性地解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量顯得尤其必要。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題

2.1 思想行為方面

當(dāng)前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的沖擊、整個(gè)社會(huì)的壓力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員有的思想浮躁，行為急躁。有的只圖賺錢，爭(zhēng)活搶活。有的不顧業(yè)主利益，設(shè)計(jì)保守，只講速度，粗制濫造，不去仔細(xì)琢磨考究，缺乏質(zhì)量意識(shí)，責(zé)任感不強(qiáng)。有的各行其是，不與其他專業(yè)或業(yè)主溝通配合，后期服務(wù)也不主動(dòng)積極。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性認(rèn)識(shí)不足，對(duì)規(guī)范的學(xué)習(xí)和理解不夠，很多工程設(shè)計(jì)涉及的內(nèi)容考慮不周，僅僅考慮一些方面。有的設(shè)計(jì)理念陳舊，滿足于照抄照搬并加以適當(dāng)?shù)母膭?dòng)，或者固定一些設(shè)計(jì)反復(fù)應(yīng)用，或者盲目套用其他地方的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)沒(méi)有做足夠的比較分析，認(rèn)為設(shè)計(jì)的些許偏差對(duì)工程質(zhì)量無(wú)足輕重。有的對(duì)新規(guī)范的學(xué)習(xí)不夠，照用老規(guī)范，結(jié)構(gòu)導(dǎo)致設(shè)計(jì)質(zhì)量達(dá)不到要求。有的在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中采用拿來(lái)主義，而不結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、氣候條件等獨(dú)特的條件以及當(dāng)?shù)氐慕ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)際閉門造車，給建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作帶來(lái)負(fù)面影響，甚至危及人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

2.2 地基基礎(chǔ)方面

2.2.1 多層房屋建筑無(wú)巖土工程地質(zhì)勘察報(bào)告或資料不全。有的僅僅依據(jù)建設(shè)單位口頭或籠統(tǒng)參照附近建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料就進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)，有的在擴(kuò)初設(shè)計(jì)階段還缺建筑場(chǎng)地巖土工程的勘察資料，有的在擴(kuò)初設(shè)計(jì)會(huì)審之后就直接進(jìn)入了施工圖設(shè)計(jì)，有的在規(guī)劃設(shè)計(jì)或方案設(shè)計(jì)會(huì)審后就直接進(jìn)入了施工圖設(shè)計(jì)。無(wú)巖土工程勘察資料，設(shè)計(jì)缺少了必要的依據(jù)。

2.2.2 地基設(shè)計(jì)不合理，用量過(guò)度，造成材料的極大浪費(fèi)。如某綜合樓為3～4層框架結(jié)構(gòu)，柱間距5.4mX6.0～8.0m，設(shè)計(jì)采用Φ1000大直徑鉆孔灌注樁，有效樁長(zhǎng)42m，顯然不符合經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)原則。

2.2.3 天然地基上錐形獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的問(wèn)題。錐形基礎(chǔ)斜面坡度大于1:3時(shí)，錐體部分砼難以振搗密實(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)容易出現(xiàn)的是砼自然堆上，采用鏟子或抹灰刀拍搗成形的現(xiàn)象，錐體部分的砼難以達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，因此建議優(yōu)先采用階梯形獨(dú)立基礎(chǔ)，利于施工，才能更好地保證施工質(zhì)量。

2.2.4 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室底板設(shè)計(jì)時(shí)，容易忽視因建筑物沉降而引起的附加應(yīng)力的影響。在上部荷載作用下，整個(gè)地下室底板與柱下獨(dú)立基礎(chǔ)協(xié)同受力，共同發(fā)生沉降變形，如不考慮因此產(chǎn)生的附加應(yīng)力，會(huì)使地下室底板設(shè)計(jì)偏于不安全，可能會(huì)導(dǎo)致地下室底板因承載能力不足而產(chǎn)生裂縫。

2.2.5 采用換土墊層進(jìn)行軟弱地基處理，不進(jìn)行換土墊層設(shè)計(jì)，只憑經(jīng)驗(yàn)處置。有時(shí)設(shè)計(jì)者對(duì)軟弱地基的危害認(rèn)識(shí)不足，只是簡(jiǎn)單地憑借經(jīng)驗(yàn)采用砂墊層加強(qiáng)一下承載力，沒(méi)有進(jìn)行墊層寬度和厚度計(jì)算，既不安全，又不經(jīng)濟(jì)。

3 上部結(jié)構(gòu)方面

3.1 梁：框剪結(jié)構(gòu)的連梁設(shè)計(jì)很重要，但我們看到，目前很多設(shè)計(jì)在這個(gè)環(huán)節(jié)上做的并不好。有的是因?yàn)橹匾暡粔颍械氖且驗(yàn)檎J(rèn)識(shí)不足。簡(jiǎn)單地說(shuō)，連梁就是那些連接兩片剪力墻，當(dāng)遇到中震或大震時(shí)，它會(huì)首先開(kāi)裂，起到耗能作用，從而使建筑物保持一定延性的梁。只有滿足了這種情況，才是連梁，或者說(shuō)我們才有意義把它按連梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.2 板：設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行樓板設(shè)計(jì)時(shí)，為了計(jì)算方便或者因?qū)Π宓氖芰顟B(tài)認(rèn)識(shí)不夠，就簡(jiǎn)單地把雙向板作用按照單向板進(jìn)行計(jì)算。這樣樓板的實(shí)際受力狀態(tài)與計(jì)算假定狀態(tài)不符，導(dǎo)致樓板的一個(gè)方向受力過(guò)大，而另一方向受力不足，致使樓板出現(xiàn)裂縫。在整個(gè)建筑工程中，因樓板的存在，墻、柱等豎向抗側(cè)力構(gòu)件共同變形，共同抵抗水平地震荷載、風(fēng)荷載等水平荷載，故樓板的合理設(shè)計(jì)顯得尤為重要，在樓板設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)充分認(rèn)識(shí)建筑中不同部位樓板的實(shí)際受力狀態(tài)而采取相應(yīng)的處理措施，否則樓板易出現(xiàn)溫度裂縫或其他裂縫，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全和使用。

3.3 柱：承重柱截面高度設(shè)計(jì)過(guò)小這種情況多發(fā)生于六度抗震設(shè)防區(qū)。一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員誤認(rèn)為六度設(shè)防就是不設(shè)防，為受力分析方便，他們故意把柱子的截面高度設(shè)計(jì)得過(guò)小，使梁柱的線剛度比加大，計(jì)算簡(jiǎn)圖中梁柱節(jié)點(diǎn)可簡(jiǎn)化為鉸支，把梁簡(jiǎn)化為鉸支梁，梁柱按軸心受壓計(jì)算，這種做法雖然易于進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力分析，但卻給房屋結(jié)構(gòu)埋下了隱患，因?yàn)檫@樣做忽略了梁柱間的剛結(jié)作用，即忽略了柱對(duì)梁的約束彎矩，加之柱截面的配筋都較小，結(jié)構(gòu)一旦受力后，柱頂抗彎剛度必然不足，從而柱子在梁底附近將會(huì)出現(xiàn)一條或多條水平裂縫，形成塑性餃。這樣在正常使用情況下，柱子已開(kāi)始帶鉸工作。

4 其它方面問(wèn)題

4.1 要多注意一些構(gòu)造上的細(xì)節(jié)問(wèn)題。比如鋼筋混凝土構(gòu)件在不同條件下的鋼筋保護(hù)層厚度的取值；框架梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時(shí)，箍筋直徑應(yīng)按要求增大2mm；框架梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值偏?。豢蚣芰焊咝∮?00時(shí)加密區(qū)箍筋間距偏大(如采用@100，小于梁高的1/4)；框架梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2.5%；框架柱全部縱向鋼筋的配筋率偏小等等，這些都是我們?cè)O(shè)計(jì)的構(gòu)件能夠正常工作的前提，應(yīng)予以重視。

4.2 一些高層建筑設(shè)計(jì)，南北側(cè)窗臺(tái)高度不同。如南側(cè)為落地窗或低窗臺(tái)（200～300mm），北側(cè)為高窗臺(tái)（900～1100mm）。在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算中，剪力墻的連梁高度均未考慮窗臺(tái)，且連梁剛度折減系數(shù)取規(guī)范最小值0.5，周期折減系數(shù)取1.0。因此，應(yīng)按實(shí)際連梁高度進(jìn)行整體計(jì)算，或采取以下措施:未作為連梁設(shè)計(jì)的窗臺(tái)后砌，采取有效施工措施防止不同墻體材料之間出現(xiàn)裂縫；減薄混凝土窗臺(tái)厚度或在窗臺(tái)墻與窗間墻連接處設(shè)控制縫。

4.3 結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不合理，縫寬度不足。對(duì)于超長(zhǎng)建筑物，為減少溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響，合理地設(shè)置伸縮縫是必要的。有些設(shè)計(jì)人員用后澆帶代替伸縮縫，其實(shí)這種做法存在一定的問(wèn)題。因?yàn)楹鬂矌H能減少混凝土材料干縮的影響，不能解決溫度變化的影響。后澆帶處的混凝土封閉后，若結(jié)構(gòu)再受溫度變化的影響，后澆帶就不能再起任何作用了。

結(jié)語(yǔ)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑安全應(yīng)用的前提和基礎(chǔ)，密切關(guān)系到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要樹(shù)立高度的主人翁責(zé)任感和項(xiàng)目終身負(fù)責(zé)的危機(jī)感，不斷適應(yīng)新形勢(shì)的需要，更新設(shè)計(jì)理念，強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)，注重與其他專業(yè)的溝通配合，善于反思和總結(jié)工作中的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，充分解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面存在的問(wèn)題，才能緊跟時(shí)代步伐，為人們安居樂(lè)業(yè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

[1]張磊.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題探討[J].中國(guó)城市經(jīng)濟(jì)，2011.

[2]梁麗芳，都軍花.淺談建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問(wèn)題及對(duì)策，2009.