关于建筑结构设计若干问题探讨
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摘要：建筑结构设计是一个系统而又复杂的工作，建筑结构设计的好坏直接影响着建筑的质量优劣，在实际设计工作中，常常发生一些可以避免的问题。本文着重探讨了建筑结构设计中的几个要注意的问题。
关键词：建筑；结构设计；问题
随着经济建设的高速发展，我国建筑迅速增多。建筑质量问题一直是业界探讨和社会大众关注的话题，建筑工程质量关乎安全，而设计的质量又是建筑质量的一个重要方面。为了避免或减少建筑结构设计问题的发生，有必要对一些典型设计问题进行深入思考并进行小结。
1 梁结构设计中容易忽视的问题
钢筋混凝土框架结构日趋增多，在砖混结构中，整体现浇混凝土柱、梁也司空见惯。随着结构计算现代化，结构内力计算及配筋等均无什么问题，但有些设计人员往往为了建筑造型上的需要或考虑不细致，让梁与柱的截面宽度相等，致使在梁和柱的结合处，梁、柱纵向钢筋的中心线分别垂直相交。即使它们所采用的钢筋型号不同，也会出现这种现象。对此，大多数施工单位采用在梁、柱交接处把梁的纵向钢筋间距缩小，沿柱的纵向钢筋内侧伸入柱内。从实际情况看，梁、柱的纵向受力钢筋多在φ12以上。这样，此处梁的受力钢筋位移均大于5mm。《混凝土结构工程施工及验收规范》中规定：钢筋混凝土梁和柱受力钢筋的混凝土保护层厚度为25mm；受力钢筋位置的允许偏差为±5mm。由此可见，前述施工操作已违反规范规定。对这种因设计考虑不周而引起的施工操作违反规范，应引起有关设计人员的重视。
在设计有多种主、次梁交叉的现浇楼、屋盖寸，设计人员往往在设计和绘制主梁配筋图中，对板及次梁在主梁的位置仅以涂黑表示，考虑的宅梁高度为板顶至梁底(T型截面)；设计和绘制次梁配筋图时，主梁和板也仅以涂黑和作为支座的尺寸线表示，考虑的次梁高度为板顶至次梁底(T型截面)。设汁和绘制现浇板配筋图时，主、次梁作为支座也是以尺寸线表示。这样，施工人员在施工现浇楼、屋盖时，往往会因壬梁、次梁、板的负筋的相互位置而感到困惑。不是板超厚，便是主、次梁及板的设计计算截面与实际受力截面不符。如果第一排为板负筋，第二排为主梁负筋，第三排为次梁负筋，刚次梁负筋保护层实际上成为：板的保护层高度＋板负筋直径＋主梁箍筋直径＋主梁负筋直径(两排以上尺寸更大)。此种排法，板、主梁负筋直径越大，排数越多，则次梁实际产生的保护层便越厚。如不注意，设计时主、次梁顶同高，施工中往往将次梁负筋穿过主梁负筋下面后，再向上翻至板负筋下面。这样节点附近次梁的负筋成厂马鞍形，其有效高度将会不同程度地减小，易在该部位产生裂缝。设计时应当降低次梁顶标高，以保证次梁任何一截面的有效高度。
主梁负筋放置在次梁负筋下面的排法，则主梁实际产生的保护层为：板保护层高度＋板负筋直径＋板负筋构造筋直径+次梁负钢筋直径+主梁箍筋直径。若板负筋与次梁负筋直径越大，主梁的保护层也就越厚，相应主梁计算高度就越小。施工人员往往把主梁负筋穿过次梁负筋后再向上翻，结果在节点附近的主梁负筋也做成了马鞍形，而且丰梁负筋往往较粗，其马鞍形也就更大，直接减少节点附近主梁的计算高度。因此，设计时应当降低主梁顶标高(即扣除规定保护以上的高度)，使土梁任一截面均能保证设计计算高度。在工地检查、验收钢筋工程时，我们还发现，在多梁交叉的复杂的节点中，有的其至将次梁负筋放在板负筋上面，造成板的有效高度较大幅度地减小。综上所述，在多梁交叉的现浇楼、屋盖设计中，—是要考虑板、次梁、主梁的排筋方案，二是根据排筋方案决定主、次梁顶的结构标高，三是设计者应在图纸中注明主、次梁及板的负筋的相互位置（即排放顺序），以免施工人员任意排放，留下不安全隐患。
2 砖石结构设计与施工中应注意的问题
由于砖石结构的质量、强度离散性大，施工质量不易控制，虽然现行规范中规定构件的强度安全系数较大，但可靠度并不高。如设计中考虑稍有不周，施工中质量控制不严及种种环境、人为因素，极易造成工程事故。近年来国内这类事故占的比例很高，应该在设计与施工中引起足够的重视。
1、顶层砖墙裂缝
目前，砖混结构钢筋混凝土平顶屋面房屋顶层砖墙裂缝较为普遍，屋面无可靠的隔热层尤为严重。有的影响了房屋的正常使用，有的甚至危及到工程的安全。这种裂缝产生的原因是：结构设计中只考虑到屋面传来的垂直荷载很小，而没有考虑温差应力，故顶层砖墙采用的砖及砂浆强度等级较低，更没有采取防裂措施。施工人员亦认为顶层砖墙承受的荷载很小，强度储备大，马虎点没关系，故放松了对质量的控制，更有甚者偷工减料，擅自降低砂浆强度等级。结果由于钢筋混凝土屋面与砖砌体的线胀系数相差很大，当温度发生变比，屋面热胀或冷缩时，顶层砖墙除承受屋面的垂直荷载外，还要承受很大的温差荷载，当温度应力超过砖墙的容许应力时，砖墙就产生了各种裂缝。屋面热胀，顶层内，外纵墙，横墙两肩产生正八字形裂缝；顶层内、外纵墙上沿门窗洞口出现垂直裂缝；顶层窗间墙产生水平裂缝。屋面冷缩，顶层内、外纵横墙上产生倒八字形裂缝，四角圈梁下产生水平包角缝等。除按规定设置伸缩缝，选择适当的施工温度外，必须提高顶层砖墙的砖与砂浆的强度等级，严格控制施工质量，注意砌体养护，从而提高砖墙的抗拉、抗剪强度。必要时在墙体内配置钢筋，以防止裂缝。
2、底层砖墙强度安全系数不够
目前结构设计中，对承重砖墙的强度计算是取1m宽为单元的。砖石结构设汁手册中列出厂各种砖、砂浆强度等级的每米宽砖墙承载能力表。为砖石结构设计提供了方便。一般砖混结构房屋墙身强度通过查表得出每米承载能力X，通过计算上部结构(包括墙身)传至砖墙的线荷载Y，若X>Y，即认为是安全的。但经过大量的凋查和复核，发现不少五六层的砖混结构房屋底层砖承重墙安全系数不够。因为五六层砖墙承重结构房屋底层墙身承受的荷载已接近或达到极限承载力(6层以上一般采用钢筋混凝土框架承重)，而承重墙中往往设有壁龛，配电箱，有的暗埋有水电管线等，削弱了墙体的截面积。结构计算时取米为单元，没有考虑到以上因素，结果造成了强度安全系数不够。有的酿成了工程事故；有的目前虽然没有造成事故，但毕竟是—隐患。所以对五六层的砖墙承重房屋底层砖墙强度计算时，必须考虑墙体内壁龛、配电箱、暗埋管线等对砖墙承载面积的削弱，适当提高安全系数，必要时可设钢筋混凝上柱加强，从而保证结构的安全。
3、局部承压强度不足
在砖混结构房屋中，因砖砌体局部承压破坏造成的工程事故也并不少见、其原因有：结构设计中的疏忽和计算误差。施工中砖未浇水充分湿润，气候炎热干燥，阳光强烈。特别是当砖砌体砌筑到大梁底等待支模、绑扎大梁钢筋，砌体顶面暴露在阳光下，又不浇水养护，轻轻—压，砂浆就全变成粉末。这种情况如施工上不采取措施，必然要造成局部承压破坏，酿成工程事故。在砖混结构房屋的结构设计中，必须重视砌体局部承压的计算。施工中必须加强对砌体的养护，保证质量，从而杜绝事故的发生。
参考文献
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