建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題匯編及分析

文/張波 湖南省建筑設(shè)計院有限公司 湖南長沙 410000

筆者在多年的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙內(nèi)部審核、審定，外部施工圖審查過程中，遇到了很多涉及結(jié)構(gòu)安全及違反強條的內(nèi)容，現(xiàn)按荷載、結(jié)構(gòu)布置 、計算參數(shù)共3 類整理出來，以供設(shè)計人員參考。

1、荷載

荷載的重要性，大家都知道，一個結(jié)構(gòu)單體，荷載弄清楚并輸入正確了，那么作為一個受過專業(yè)訓(xùn)練的結(jié)構(gòu)設(shè)計人員，自己心里面就有底了，房屋安全就不會有大問題了。

重力荷載：結(jié)構(gòu)主要功能就是承載重力荷載。重力荷載不能漏，特別是長期作用于結(jié)構(gòu)的填充墻墻體荷載、水箱、自動扶梯、冷卻塔風(fēng)機等設(shè)備。下面列出幾個易漏荷載的情況。

1.1 建筑專業(yè)在出圖前，臨時加墻或墻體移位而沒有通知結(jié)構(gòu)專業(yè)或通知了而結(jié)構(gòu)專業(yè)沒補強。重力荷載中的墻荷載不能漏，特別是有的公建如大型商業(yè)，層高高，墻荷載大，建筑后期調(diào)整急于出圖，容易產(chǎn)生此類問題。

1.2 出屋面樓梯間的四周墻體,小屋面?zhèn)鞯搅荷系暮奢d。因為屋面一般只有女兒墻，但出屋面樓梯間不但有墻，還是材質(zhì)比較重的外墻，不是內(nèi)墻那種輕質(zhì)填充墻的，同時出屋面樓梯間的頂蓋也有荷載通過梁上起柱，最終傳到屋面大梁上(見圖1)。有時建筑有造型要求，屋面構(gòu)架或女兒墻較高，經(jīng)常遇到有6m 高的造型的女兒墻，按6m 高外墻計算，線荷載達到24KN/m 左右，經(jīng)常壓在正面南向樓頂，樓頂?shù)年柵_頂雨棚邊梁及挑梁上，荷載計算不足，有嚴重的安全隱患。(見圖2)

1.3 陽臺挑梁尖上的建筑線條或轉(zhuǎn)角墻重量。這個作用在挑梁尖的集中力，對挑梁彎矩及配筋影響較大，應(yīng)注意安全隱患。(見圖3)

圖1

圖2

圖3

1.4 樓梯間剪刀梯跑之間的防火墻重量。這片防火墻每層抬，但是建筑通高均有，按100m的高層住宅計算，其重量對底層豎向構(gòu)件及基礎(chǔ)均有較大影響。(見圖4)

1.5 墻在樓板上，墻底未布置梁，直接落在板上，用均布荷載代替墻重，均布荷載考慮不足，墻走向平行于梁、板配筋加強不夠。設(shè)計中，經(jīng)常見到設(shè)計人員用均布荷載代替隔墻荷載，這也不是不行，優(yōu)點是小梁布置少，導(dǎo)荷后對框架主梁的影響不大，后期受建筑分隔變化影響少，設(shè)計速度快，但是，有些公建如大型商業(yè)，層高高，有些墻體又不能用輕質(zhì)墻，如前室的防火墻，荷載大，不能這樣直接落在板上，應(yīng)布置小梁。(見圖5)

1.6 設(shè)備荷載按均布考慮計算梁配筋，實際為集中荷載，導(dǎo)荷不同，受力改變，梁配筋不夠。(見圖6)

圖4

圖5

圖6

1.7 施工圖審查易查出問題的地方--面荷載，

(1)如陽臺、衛(wèi)生間經(jīng)常還按2.0KN/m2 取值。

(2)儲藏室、設(shè)備房、食堂冷庫面荷載按自動輸入的默認值如2.0KN/m2，未調(diào)整。

(3)模型中的平面網(wǎng)格改動，荷載會回到默認值，應(yīng)復(fù)核調(diào)整。

(4)設(shè)計墻、柱、基礎(chǔ)時荷載折減問題，荷載規(guī)范表5.1.1 條第一項適用，其它按梁折減。

(5)人防底板，人防荷載與水壓按規(guī)范4.9.1條（理論上）應(yīng)同時作用。

2、結(jié)構(gòu)布置

結(jié)構(gòu)布置，原則上要傳力直接、簡單、傳力途徑短、盡量避免平面外受力、盡量避免過大的扭矩等復(fù)合受力狀態(tài)，同時應(yīng)考慮樓屋蓋豎向剛度及振動問題，確保計算模型的簡化合理。/下面舉幾個結(jié)構(gòu)布置欠合理的例子。

(1)在主樓投影范圍內(nèi)一層開大洞，嵌固層假定不成立，如車道、自動扶梯等。

(2)頂層退臺，抬柱子轉(zhuǎn)換梁斷面太小。

(3)大跨度樓蓋主框梁斷面太小，梁剛度小，樓蓋有振動問題。抬動力設(shè)備的梁斷面太小，梁剛度小，樓、屋蓋有振動問題。

(4)挑梁跨度大，撓度過大，邊梁抬墻體，墻體開裂滲水（水平裂縫在層高中間，窗間墻中間），(頂層梁底填充墻體裂縫一般為溫度問題)。挑梁跨度大，撓度過大，抬大跨度自動扶梯，易產(chǎn)生振動，易造成扶梯卡軌。

(5)盡量不布置剪力墻平面外單挑梁、盡量不布置梁平面外單挑梁。

(6)大小跨板相鄰，板厚不同時，梁支座處板頂配筋應(yīng)等彎矩配置。

(7)空心樓蓋的應(yīng)用問題，空心樓蓋用得好，可以節(jié)約造價。但應(yīng)注意應(yīng)用條件，在設(shè)備房，屋面，衛(wèi)生間等位置盡量少用。同時，也應(yīng)注意相關(guān)邊界條件。

(8)穿層柱的處理，1）計算長度應(yīng)調(diào)整。2）建議用平面框架復(fù)核。

(9)輕鋼屋面，波形屋面板順?biāo)贾茫瑱_條則垂直于屋面板布置，當(dāng)主桁架平行于檁條時則應(yīng)設(shè)次梁轉(zhuǎn)換。

3、計算參數(shù)

結(jié)構(gòu)計算軟件中，各種計算參數(shù)的設(shè)置直接影響計算結(jié)果，計算參數(shù)設(shè)置如出現(xiàn)問題，或不準(zhǔn)確，將直接導(dǎo)致對計算結(jié)果的誤判，甚至錯了還不知道錯在那里，現(xiàn)將計算參數(shù)易錯點、計算結(jié)果應(yīng)用和判定、圖面表達誤差的問題歸納如下：

(1)場地類別及特征周期不對。有點地勘明明是3 類場地，特征周期0.45S，計算時仍按2類場地，0.35s 計算。

(2)風(fēng)載敏感的高層建筑,承載力設(shè)計時按基本風(fēng)壓的1.1 倍采用,基本以60m 為界。

(3)有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，夾角＞15 度時，應(yīng)分別計算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。這里指的是構(gòu)件之間有夾角 ，而不是計算軟件里輸出的最大地震力角度，有的設(shè)計人員往往搞混了。

(4)框剪結(jié)構(gòu)，0.2Q0 剪力未調(diào)整，有的設(shè)計人員在軟件計算時，0.2Q0 剪力調(diào)整段數(shù)填0，就是不調(diào)整，或調(diào)整起始層數(shù)未填，也是不調(diào)整，不對。

(5)墻、柱砼強度等級圖紙與計算不符，圖紙標(biāo)注低于計算書，特別在變標(biāo)號處層數(shù)不對，如計算書下面5層C50（不記地下層）,而圖紙第4層樓面就變C45（只3層C50 ）

(6)商業(yè)錯層處、架空層或局部通高的剪力墻墻肢，應(yīng)進行墻體穩(wěn)定驗算。特別是大堂局部通高的剪力墻墻肢，往往跨兩層高，如底層2層x3m=6m，剪力墻厚度200，一端一字墻，房子33層100m 高，此處不能用調(diào)整計算長度的方法復(fù)核墻體穩(wěn)定，應(yīng)該將底層層高設(shè)為實際層高6m 計算墻體穩(wěn)定，否則有安全隱患。

(7)空心樓蓋考慮板平面外剛度計算時，對梁配筋的影響判定。

(8)空心樓蓋，無梁樓蓋邊梁。現(xiàn)澆無梁樓蓋邊梁高度不小于板厚2.5 倍，與半個柱上板帶共同承受彎矩及剪力，還承受扭矩。

(9)混凝土建筑中的坡屋頂鋼構(gòu)，風(fēng)荷載計算未考慮高度及陣風(fēng)影響。

結(jié)論：

上面列舉的，在結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算中的各類問題，均是在實際工作中發(fā)現(xiàn)的，也是結(jié)構(gòu)設(shè)計人員易犯錯的地方，整理出來，以供設(shè)計人員參考。