浅析建筑结构设计中的问题

陈哲 刘院虎

【摘要】：社会文明发展的进步、促使人们对质量的要求越来越高，最为突显的是建筑工程的质量要求，而建筑结构在整个建筑物的质量上起着决定性的作用，因此对结构的设计要严整、规范。本文从建筑结构设计的基本方法与问题进行说明，从而提出建筑结构设计中应注意的问题。

【关键词】：建筑结构设计

中图分类号：TU3文献标识码： A

一、房屋建筑结构设计的基本方法

1 结构平面图

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。

2 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。此外梁板的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。

3 大样详图

在建筑详图的准确无误的基础上，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。这阶段需要注意在保持建筑外形的前提下尽量的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。

4 楼梯

楼梯梯板要注意挠度的控制，梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求，梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。局部不合适处可以采用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。注意梁下的净空要求，并要注意梯板宽度的问题。首段梯板的基础应注意基础的沉降问题，必要时应设梯梁。

5 基础

基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要求。（通常情况下可采用 C25）基础的配筋应满足最小配筋率的要求（施工图审查中心重点审查部位）。条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。条基交叉处的基底面积不可重复利用，应注意调整基础宽度。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度。基础图中的构造柱，当定位不明确时应给予准确定位。

二、当前房屋建筑结构设计中的常见问题

1 桩间距过小

桩间距过小，不满足规范对桩的最小中心距的规定。特别是试桩、锚桩之间的间距，往往被设计人员忽视，这直接影响了试桩结果的正确性。

2 桩身钢筋笼长度不足

对挤土灌注桩，桩身钢筋笼长度没有穿越软弱土层的层底深度，不能满足桩基规范第 4.1.1.2 条“对于沉管灌注桩，配筋长度不应小于软弱土层层底深度”的规定，这也是工程设计中常见的问题。

3地基与基础方面

3.1多层房屋建筑无地质勘察报告，仅仅依据建设单位口头或笼统参照附近建筑物的基础设计资料就进行施工图设计。地基与基础设计要做到合理，安全适用，设计人员必须依据地质勘察资料，统一考虑多方面因素进行基础类型选择和设计，仅凭地耐力这一数据是不全面的，也是不安全的，更不能盲目的把地耐力容许值取得小一些就认为万无一失了。

3.2 采用换土垫层进行软弱地基处理，不进行换土垫层设计，只凭经验处置。有时设计者对软弱地基的危害认识不足，只是简单地凭借经验采用砂垫层加强一下承载力，没有进行垫层宽度和厚度计算，既不安全，又不经济。

3.3民用建筑中柱、梁及基础的负荷未按规范乘以折减系数。设计人员设计多层民用建筑时，在计算梁、柱和基础的负荷时未按现行设计规范将荷载乘以折减系数计算其荷载值，因而采用荷载值偏大。

2.4 房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值

现行的规范、规程给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。某些高层建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值，甚至个别建筑高度和高宽比均超出规定限值。在结构设计过程中，对于房屋高度、高宽比和体型复杂程度超过现行规范、规程的高层建筑，应按超限高层建筑进行设计。同时，另一点不容忽视的问题是，房屋适用高度除与结构体系类型及抗震设防烈度有关外，还与场地类别与结构是否规则等因素有关，当位于Ⅳ类场地或结构平面与竖向布置不规则时，其最大适用高度应适当降低（一般降低 20%）。

2.5 结构布置不合理、不规则

结构尽可能规则，结构的布置才能更趋于合理，这是结构设计中十分重要的环节，这里的“规则”包含了对建筑的平立面外形尺寸，抗侧力构件布置、质量分布，直至承载力分布等诸多因素的综合要求。由于引起结构不规则的因素太多，特别是对于复杂的建筑体型，很难一一用若干简化的定量指标来划分不规则程度并规定限制范围。由于缺乏规范依据及相应的设计规定，加之对结构抗震概念设计缺乏应有的了解，有些设计人员往往对结构规则性把握不准确，导致工程中出现了规则性较差、对结构抗震十分不利的建筑。这主要体现在以下几点：2.5.1 最常见的一种情况就是平面凹凸不规则。

2.5.2 平面扭转不规则问题。如框架 - 剪力墙结构中，纵横剪力墙布置过分集中或仅布置在房屋的一端，使结构刚度中心严重偏离质量中心。有时甚至是结构整体计算的第一振型为扭转振型。

2.5.3 楼层错层问题。高层建筑中带有较大范围的错层，使楼层的楼板不连续，对结构抗震十分不利。

2.5.4 高层建筑结构中，同时采用两种以上的复杂结构。诸如带转换层结构、错层结构、连体结构、多塔楼结构等，均属于复杂结构形式，根据抗震对高层建筑规则性的要求，高层结构不宜同时采用两种以上的复杂结构。

2.5.5 高层建筑带有明显薄弱层，又没有采取有效的抗震加强措施。

2.5.6 高层建筑楼板，特别是首层和转换层楼板开洞过多过大，有的楼板开洞率甚至超过了 30%。在工程设计中应尽量避免采用不规则的结构，不应采用严重不规则的结构。在设计不规则结构时，应采用符合结构实际受力状态的力学模型进行计算分析，并采取有效的抗震加强措施。

2.6 结构缝设置不合理，缝宽度不足

对于超长建筑物，为减少温度变化对结构的不利影响，合理地设置伸缩缝是必要的。有些设计人员用后浇带代替伸缩缝，其实这种做法存在一定的问题。因为后浇带只能减少混凝土材料干缩的影响，不能解决温度变化的影响。后浇带处的混凝土封闭后，若结构再受温度变化的影响，后浇带就不能再起任何作用了。对于不能或不便设置温度伸缩缝的超长结构，除留设施工后浇带外，还应采取其它构造加强措施，如加强顶层屋面的保温隔热措施，对受温度变化影响较大的部位适当配置直径较小、间距较密的温度筋，或采用预应力混凝土结构等。

2.7 异形柱结构设计中存在的问题

近年来，在我国的住宅建设中，特别是高层或小高层住宅，有些采用了异形柱结构。目前在异形柱结构设计中存在的问题很多，也比较突出，主要表现在异形柱结构房屋的高度超高、体型不规则、结构布置不合理、抗震构造措施不当等方面。应当说，目前国内对异形柱的受剪承载力、节点承载力和结构延性等方面的试验研究还不多，对异形柱结构抗震性能的认识还不够充分。在这种情况下，设计异形柱结构时，对房屋高度、结构规则性及抗震措施等方面宜从严掌握。

结束语

建筑结构设计在建筑工程整体设计当中是必不可少的重要部分，缺乏了科学合理的建筑结构设计将会导致建筑工程不扎实，为日后的使用留下巨大的后患，只有严格按照相关规定来进行设计，这样才能为建设公司带来很大的经济效益，还能够保障人民生命财产的安全。