閱讀 5168 次 房屋建筑結構設計中常見問題分析

解林偉   張  彭

西安持瑞建筑設計咨詢有限公司  710054   西安

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一、地基與基礎方面 

    1.1 多層房屋建筑無地質詳勘報告，僅依據建設單位口頭或籠統參照附近建筑物的基礎設計資料就進行施工圖設計。地基與基礎設計要做到合理，安全適用，設計人員必須依據地質勘察資料，統一考慮多方面因素進行基礎和上部結構設計，僅憑地基承載力這一數據是不完全面的，也是不安全的，更不能盲目把地基承載力特征值取得小一些就認為萬無一失了。 

 

    1.2 采用換土墊層法對軟弱地基進行處理，不進行換土墊層設計，只憑經驗處置。有時設計者對軟弱地基的危害認識不足，只是簡單地憑借經驗采用砂石墊層提高一下承載力，沒有進行墊層寬度和厚度計算，也沒有對軟弱下臥層進行驗算，這樣既不安全，也不經濟。 

 

    1.3 民用建筑中柱，梁及基礎的負荷未按規范乘以折減系數。設計人員設計多層民用建筑時，在計算梁、柱和基礎的負荷時未按現行設計規范乘折減系數計算其荷載值，因而荷載值不準確。 

 

    在磚混結構中，構造柱不但能夠提高墻體的抗剪性能，而且構造柱與圈梁聯結在一起，形成對砌體的約束，這對于限制墻體裂縫，保證豎向承載力，提高結構的抗震性能有著重要的作用。在當前結構設計中，構造柱經常被作為承重柱使用，這種作法將引起以下幾個問題。 

 

    2.1 構造柱作為承重柱使用后，由于鋼筋混凝土構造柱與磚砌體材料的彈性模量相差8-10倍，就產生由于剛度差引起的受力集中，構造柱就成了受力柱，首先破壞。這樣構造柱不但起不到其應有的作用，反而成為房屋結構中的一個薄弱部位。 

 

    2.2 構造柱一般生根于地圈梁中，沒有另設基礎，構造柱兼作承重柱使用后，柱底基礎的抗沖切、抗彎部及局部承壓強度必然不能滿足要求。柱底基礎一旦發生沖切或局部承壓被出現裂縫。

 

    現行建筑抗震設計規范要求水平地震作用應按兩個主軸方向分別計算，各方面的地震作用應由該方向的抗側力構件來承擔。說是說，在框架結構設計中，縱向框架與橫向框架有同等的重要性。一些結構設計者對于橫向進行抗震設計，而縱向地按普通的連續梁進行設計，梁柱的節點和框架中的縱筋、箍筋的配置無法符合框架的構造要求。由于沒有考慮地震的縱向作用，在實際設計中經常出現梁的支座負筋，跨中縱筋及箍筋的配筋置均不足的現象。

    設計者往往只注意了對梁的強度和抗傾覆進行驗算，而忽略了對梁撓度的驗算。梁高選用過小，引起梁截面的受壓區應力過高，在正常使用狀態下，梁截面受壓區產生非線性徐變，梁撓度隨時間的推移不斷加大。挑梁的變形引起梁板出現裂縫，裂縫寬度隨著挑梁變形的加大而加寬，影響了房屋的正常使用。懸挑結構對豎向地震的作用最為敏感。梁高小時，截面的相對受壓區高度較大，梁的延性減小，在豎向地震作用下易發生脆性破壞，失去承載力。

 

    這種情況多發在陽臺邊梁的設計中。由于邊梁上的荷重一般較小，沒有引起設計者的重視，設計者把實際應為連續梁的梁按單跨簡支梁進行設計，致使梁在支座處上部負筋配置量過少。這樣必然引起梁在支座附近上部受拉區出現豎向裂縫，進而引起梁上部欄板出現豎向裂縫。 

 

    板是建筑工程中的主要承重構件，是它將樓面，屋面的荷載傳給其周圍的墻或梁上，樓板的設計問題必將連帶梁、墻、柱等構件安全。若對整個設計考慮不周，很容易出現設計質量問題，有的還可能存在嚴重的質量隱患。樓板設計中常見如下幾個問題。 
　　

    6.1 設計時為了計算方便或因對板的受力狀態認識不足，簡單地將雙向板作用單向板進行計算。使計算假定與實際受力狀態不符，導致一個方向配筋過大，而另一方向僅按構造配筋，造成配筋嚴重不足，致使板出現裂縫。 

 

    6.2 板承受線荷載時彎矩計算問題，在民用建筑中，常常在樓板上布置一些非承重隔墻，故大樓板設計中常將該部分的線荷載換算成等效的均布荷載后，進行板的配筋計算。但有些設計人員錯誤地將隔墻的總荷載附以板的總面積。

 

    6.3 雙向板有效高度取值偏大。雙向板在兩個方向均產生彎矩，由此雙向板跨中正彎矩鋼筋是縱橫疊放，短跨方向的跨中鋼筋應放在下面，長跨方向的跨中鋼筋置于短跨鋼筋的上面，計算時應用兩個方向的各自的有效高度，一般長向的有效高度比短向的有效高度小。有的設計者為圖省事或對板受力認識不足，而取兩方向的有效高度一致進行配筋計算，致使長跨有效高度偏大，配筋降低，使結構構件存在質量隱患，甚至出現裂縫的現象。 

總之，我們設計工作者應按規范相應的構造要求嚴格執行，才得以從根本上消除設計質量的隱患。 

 

建筑抗震設計規范   GB50011-2010

砌體結構設計規范   GB50011-2001

建筑結構荷載規范(2006年版)   GB5009-2001

林同炎，S.D.思多臺斯伯利 ，結構概念和體系，建筑工業出版. 
戴國瑩，李德虎，建筑結構抗震鑒定及加固的若干，建筑結構，1999（4）. 
高立人，王躍，結構設計的新思路--概念設計，建筑 ，1999（1）. 

 

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)