民用建筑结构设计中常见问题分析

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摘要：随着人民生活水平的提高，我们对建筑结构设计提出了更高的要求，越来越注重建筑设计形态的多元性和创新性。但是要想实现建筑设计形态的多元性和创新性，就一定要先考虑到建筑结构设计的安全性和实效性，否则将会直接影响到建筑工程的质量，会对居民的生命财产安全造成很大的威胁。本文详细分析了民用房屋建筑结构设计中常见的问题，然后阐述了房屋建筑结构设计中应注意的一些问题。

关键词：房屋建筑；结构设计；地基；构造柱；承重墙

中图分类号：TU318文献标识码： A

一、房屋建筑结构设计的基本方法

（一）建筑结构基础设计方法

在建筑结构的设计过程中，一定要注意混凝土的选择，要符合图纸上的标注和相关的规定，这样建筑才能坚固耐用。还有建筑结构基础所配的钢筋一定是适合最小的配筋率。在条基交叉部分基底的面积上，为了保证建筑的安全性，所以不能够进行重复的使用，并且还要注意不断的对基础宽度进行调整。结合建筑地点的实际情况，仔细分析计算，不断的去完善基础图设计。

（二）房屋建筑结构设计的平面图

在绘制房屋结构平面布置图时，要考虑建筑的建设地点所处的地理位置，结合实际情况进行设计，按照相关的规定，使用正规的设计图纸和设计方法。先进行人工设计和计算，等到设计完成以后，再利用计算机进行辅助修理，借助输入建模进行模拟实验，找出设计的不足之处和缺陷，及时的进行改正。通过这样反复的设计和计算，才能确定建筑结构的平面图。

（三）屋顶（面）结构图

当建筑是坡屋面时，结构的处理方式有梁板式及折板式两种。梁板式适用于建筑平面不规整，板跨度较大，屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面，折板式适用于相反的条件。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于120厚。此外，梁板折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法，通常使用剖面示意图加大样详图的表示方法，这样更便于施工人员正确理解图纸。正确绘图和设计的关键是设计人员真正的心知肚明，结构设计者必须要具备一定的空间概念，正确理解建筑图纸和意图。设计的图纸方能让施工人员明白。由于屋面的起坡会造成阁楼层的部分墙体超高，要结合门窗顶设置圈梁来降低墙的计算高度。

（四）大样详图

在建筑详图准确无误的基础上，大样详图的绘制可在建筑详图的基础上直接绘制，也可在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。这个阶段需要注意在保持建筑外形的前提下尽量使结构受力合理和施工方便。在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。

二、房屋建筑结构设计中常见的问题

（一）地基与基础方面的问题及对策

1、问题

在房屋建筑过程中最主要的部分就是地基，因此说在地基和基础设计时，设计人员要进行多方面的考察，了解分析并参照地质勘察资料，才能对基础类型以及上部结构进行设计，也才能达到设计标准，安全适用科学合理。而有些房屋建筑设计人员只依据参考地耐力进行设计，并没有地质勘测报告这一依据，是不全面不安全的，所以说不要怀着侥幸的心理认为不会出现问题，即使地耐力容许值小也有可能会出现问题，因此设计人员在设计时必须要全面考虑。

2、对策

（1）地基是房屋建筑的最根本的环节，也是结构设计的基础部分。地质因素是地基结构设计首先要考虑的条件。水文条件、房屋建筑的承载力情况以及地区抗震烈度等因素都要被结构设计综合考量。在认真比对的基础上，设计出合理经济的基础形式。

（2）基础宽度小于2.5m时，要最先考虑诸如灰土条形基础、四合土条形基础等刚性条形基础。在基础宽度大于2.5m时，要采用比较柔性的基础。对于没有地下室、承载多的多层内框架结构，设计十字交叉梁条形基础可以有效的减少地基的不均匀沉降。

（3）后浇带设计对于保证地基不均匀沉降的对应调整具有现实作用，后浇带的设计范围应该有效的限定在800~1000mm。灌注后浇带所使用的材料要选择比原构件提高一级的微膨胀混凝土，并且要确保后浇带的梁板的牢固。

（二）砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用

在砖混结构中，构造柱不但能够提高墙体的抗剪能力，而且构造柱与圈梁联结在一起，形成对砌体的约束，这对于限制墙体裂缝的开展，维持竖向承载力，提高结构的抗震性能有着重要的作用。但在当前结构设计中，构造柱经常被作为承重柱使用，这种作法将引起以下几个问题：

1、构造柱作为承重柱使用后，使得构造柱提前受力，这不但会降低构造柱对砌体的拉结和约束作用，而且结构一旦遭遇地震作用，在构造柱位置必然形成应力集中，首先破坏。这样构造柱不但起不到应有的约束作用，反而成为房屋结构中的一个薄弱的部位。

2、构造柱一般生根于地圈梁中，没有另设基础，构造柱兼作承重柱使用后，柱底基础的抗冲切、抗弯部及局部承压强度必然不能满足要求。柱底基础一旦发生冲切或局部承压破坏便出现裂缝。本文建议承重大梁下的柱子应按承重柱设计。若梁上荷载和跨度都比较小时，构造柱也可布置于梁下，但此时必须按不考虑构造柱作用来验算梁下墙体的局部承压和抗弯强度。经验算满足，方可在梁下布置构造柱。

（三）楼板设计常见问题

在房屋建筑工程中楼板作为最主要的承重构，设计中关系到到梁、墙、柱等构件的安全，因此必须重视楼板的整体设计保证质量杜绝隐患。

1、在设计时必须对楼板的受力状态进行充分了解，严格对双向板作用单向板进行计算，保证配筋比的合格。而有些设计人员图省事，对于以上几点工作不认真，致使楼板出现裂缝，因此必须提高设计人员的整体素质，排除质量隐患。

2、板承受线荷载时弯矩计算问题，在民用建筑中，常常在楼板上布置一些非承重隔墙，故大楼板设计中常常将该部分的线荷载换算成等效的均布荷载后进行板的配筋计算，但有些设计人员错误地将隔墙的总荷载附以板的总面积。另外，板上隔墙顶部处理常采用立砖斜砌顶紧上部分的楼、屋面板，这样会给上部的板增加了一个中间支承点，使其变为连续板，支承点上部出现了负弯矩，而在板的设计中又没考虑该部分的影响致使板顶出现裂缝。

3、双向板有效高度取值偏大。双向板在两个方向均产生弯矩，由此双向板跨中正弯矩钢筋是纵横叠放，短跨方向的跨中钢筋应放在下面，长跨方向的跨中钢筋置于短跨钢筋的上面，计算时应用两个方向的各自的有效高度，一般长向的有效高度比短向的有效高度小d，（d为短向钢筋的直径）。有的设计得为图省事或对板受力认识不足，而取两上方向的有效高度一致进行配筋计算致使长跨有效高度偏大，配筋降低，使结构构件存在的质量隐患，甚至出现开明缝的现象。

（四）悬挑梁的截面高度选用过小

设计者往往只注意了对梁的强度和抗倾覆进行验算，而忽略了对梁挠度的验算。梁高选用过小，常引起梁截面的受压区应力过高，在正常使用状态下，梁截面受压区产生非线性徐变。梁挠度随时间的推移不断加大。挑梁的变形引起梁板出现裂缝，裂缝宽度随着挑梁变形的加大而加宽，影响了房屋的正常使用。

据笔者观察，这种挑梁的变形发展到后期，梁支座截面上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。受支座附近剪弯作用的影响，竖向裂缝向下延伸发展为斜裂缝，此时梁已接近破坏，当为托墙挑梁时，梁过大的挠度引起梁上墙体在梁支座附近出现裂缝。裂缝在梁支座处沿斜向延伸，梁缝愈靠上愈宽。挑梁的截面过小对结构的抗震也很不利。悬挑结构对竖向地震的作用最为敏感。梁高小时，截面的相对受压区高度较大，梁的延性减小，在竖向地震作用下易发生脆性破坏，失去承载力。

（五）地梁设计中应注意的问题

地梁的受力状态与普通的框架梁的受力状态不同，普通的框架梁在荷载作用下，梁产生变形不受其他介质约束，梁上荷载传递给框架柱；而地梁在荷载作用下，梁变形受到土的约束，一部分荷载通过梁底土的反力和梁侧土摩擦阻力传递给地基；另一部分荷载传递给框架柱。由于土反力的复杂性，目前定量确定土反力和梁侧土摩擦阻力还有困难。

在工程设计中，有两种处理方法，第一种是把地梁按一层框架梁计算，不计地基土的影响，把荷载全部传框架柱。这种处理方法使计算模型与实际情况不符。地梁与框架梁不同，地梁处没有风力、地震作用，也没有水平变形，按嵌固考虑。结构电算时，往往“底层层高”不高（即地梁与基础顶面距离），形成“底层框架柱”为短柱或极短柱，使电算结果很不合理。第二种是把地梁不参与框架结构的整体计算，当作简支梁，地梁的剪力传递给框架柱，不计地梁弯距的影响。笔者认为，尽管二种方法都有缺陷，相比之下，第二种方法要相对合理些。

参考文献

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