关于建筑结构设计中若干问题的探讨

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【摘要】本文是作者集合多年工作经验以及目前房屋建筑结构设计中经常见到的一些问题, 并就这些问题提出了个人的处理方法。以供参考

【关键词】结构设计；问题；

前言：

随着我国经济飞速发展，生活品质的不断提高，加之地震飓风等自然灾害频发，人们对房屋质量有了较高要求。然而，对于设计者，房屋设计是一项复杂缜密而又责任重大的工作，直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性，但为了确保房屋设计质量，在房屋设计质量上常见的应注意几个常见问题如下：

1 首先，结构师必须在建筑方案设计中考虑结构概念体系设计

建筑的概念设计在整个设计过程了起着举足轻重的作用，合适的概念设计往往是建筑经济性好的首要因素。一幢建筑物的设计，如果没有事先经过全盘正确的概念设计，以后的计算模式再准确、计算再精确、配筋再合理，也不可能是一个经济、合理的优秀设计项目。

根据最新的地震区域划分和规定，当地的设防烈度为6 度（局部地区7 度）。住宅设计无论是多层砖混或和框架剪力墙结构，都不同于以往的静力设计，必须从抗震的角度，采用二阶段设计来实现三个水准的设防要求。为此，结构设计人员必须及早介入建筑结构的概念设计，否则，将会导致建筑结构设计的不合理，给以后的结构设计带来难度。为在建筑物的方案设计阶段正确把握建筑结构的概念设计，应对不同形式的住宅建筑，掌握各自概念设计中容易疏忽的要点：

1.1 对一般多层砌住宅结构， 应按《建筑抗震设计规范》（G B 5 0 01 1 -2 0 10 ） 要求做到：

优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系：纵横墙的布置宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续；楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处； 不应采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。

1.2 对钢筋砼多、高层结构住宅，力求做到：结构布置应尽量采用规则结构。对复杂结构，可以设置防震缝，把它分割成各自规则的结构单元，结构布置以少设缝为宜，一旦设缝，则应使防震缝的设置与伸缩缝、沉降缝相统一；且防震缝宽度应满足规范要求，否则地震发生时两侧结构构件会发生碰撞而破坏。

2 预防由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏

预防或减少不均匀沉降的危害，可以从建筑措施、结构措施、地基和基础措施方面加以控制。诸如：避免采用建筑平面形状复杂、阴角多的平面布置；避免立面体形变化过大；

将体形复杂、荷载和高低差异大的建筑物分成若干个单元；

加强上部结构和基础的刚度；同一建筑物尽量采用同一种基础形式并埋置于同一土层中等一系列措施。

应该引起重视的是： 对高层建筑来说，由于需要一定的埋置深度，从经济的角度考虑，基础一般采用桩箱或桩筏结合的形式，此时应保证箱体的整体刚度，群桩布置的形心应与上部结构重心相吻合。当土层有较大起伏时，应使同一建筑结构下的桩端位于同一土层中，并应考虑可能产生的液化影响。而对多层建筑而言，从经济角度考虑，一般不采用长桩的方案，但对某些地区的软土覆盖层厚度较大，一般都需要采用地基处理来达到控制建筑物沉降量的目的。常用的软土地基处理方法较多，但在选择地基处理方案前，必须认真研究上部结构和地基两方面的特点及建筑物周围环境情况，并根据工程设计要求，确定地基处理范围和处理后要求达到的技术指标，以及各种处理方法的适用性，同时综合考虑处理方案的成熟程度及以往工程经验，进行多方案比较，最终选定安全适用、经济合理的处理方案。地基经处理后，还必须满足规范所规定的强度和变形要求。

3 板面设置温度应力筋问题

《混凝土结构设计规范》第9.1.8条规定在温度收缩应力较大的现浇板区域内，钢筋间距宜取为150～200mm，并应在板的未配筋表面布置温度收缩钢筋，板的上下表面沿纵横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%。什么区域属于温度收缩应力较大的区域？本人认为对于规则较短的建筑物我们可以在各楼面边跨及屋面层设置相应的温度应力钢筋，而对于超长结构，则建议在超长结构的长向均应设置双层钢筋。其余部位则可因人而异，功能重要的区域设置。

4 卫生间荷载取值问题

在图纸审查中有人提出，对于有分隔蹲厕的卫生间活载应按《全国民用建筑工程设计技术措施结构》中规定的8kN/m2 值进行设计，本人认为不妥。如今的卫生间隔板在建筑设计中都是采用木质板、塑料板或复合板，而非以前的预制水磨石板或砖砌体，因而只考虑蹲坑的重量就可以了。蹲坑一般抬高150mm，采用1：6水泥焦渣垫层（容重为14 kN/m3），垫层荷载为0.15x14=2.1 kN/m2，该荷载为局部荷载，又非全开间荷载，且应按恒载考虑。结构设计时可按原楼面恒载加上该部分抬高所增加的荷载就可以了，活载仍旧按《建筑结构荷载规范》第4.1.1条中规定的2.0 kN/m2计取，这样比较合理。

5 不上人屋顶活载取值问题

平时会经常遇到不上人屋顶因落水管堵塞而积满水，又没人疏通，这积水荷载也不能忽视。如不上人屋顶女儿墙高700mm，若积满水，荷载为0.7x10=7kN/m2。而按《建筑结构荷载规范》第4.3.1条中规定不上人屋面活载取值仅为0.5 kN/m2。可见实际产生的荷载与设计规定的荷载相差较大。结构设计若按7 kN/m2 考虑，那又给业主带来很大的浪费。为此，本人建议建筑设计人员在不上人屋顶女儿墙根部50mm 处增设泄水管，万一落水管堵塞，能及时排除屋面的积水。若能采取上述措施，按荷载规范要求，不上人屋面活载仍按0.5 kN/m2设计。对上翻边雨篷也可采取上述措施以确保结构设计不考虑积水荷载。

6 钢筋砼水池保护层问题

《混凝土结构设计规范》第8.2.1条规定，板、墙在二a类环境的最外层钢筋保护层厚度为20mm，《给水排水工程构筑物结构设计规范》第6.1.3条规定与水、土接触或高湿度保护层厚度为30mm，与污水接触位35 mm，《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》第7.1.2条规定与此相同，而《地下工程防水技术规范》第4.1.6条规定防水混凝土结构迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm。本人以为钢筋砼水池砼保护层应按《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》进行设计，而地下室等重要的建筑物则要按《地下工程防水技术规范》设计。

7 后浇带问题

《混凝土结构设计规范》第8.1.1条中规定现浇钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距为55m，而8.1.3条则规定当采取后浇带分段施工、专门的预加应力措施或采取能减小混凝土温度变化或收缩的措施，伸缩缝间距可适当增大。这两条使我们在实际设计过程中较难把握。采取后浇带分段施工后究竟应控制房屋长度多少而不至于产生裂缝等不良现象呢？本人认为这取决于各地区的温差和施工条件以及采取的措施等等因素。在结构设计中必须对梁柱配筋进行概念上的调整，规范也规定当增大伸缩缝间距时尚应考虑温度变化及混凝土收缩对结构的影响。首先是长向板钢筋应双层设置，并适当加强中部区域的梁板配筋，中部区域温度应力显然是比较大的。当框架结构超过70m 时，本人认为必须采取特殊的措施才能不设置伸缩缝，譬如说采用预加应力，掺入抗裂外加剂等等。如果对超长结构，不能有效的分析清楚受力情况，本人建议还是应按规范要求设置伸缩缝，毕竟建筑上设缝只要处理得当还是不影响美观的。

8 结束语：

综上所述，建筑结构设计是一个繁琐并且至关重要的工作，考虑到最终用户的安全，作为我们设计人员必须要作到认真、到位、严格控制好每个细节。