建筑結構設計中常見問題淺析

楊 帆，王 蕾，吳 鳴

1 鄭州大學設計研究院四所（450002） 2 核工業第五研究設計院（450052）

1 磚混結構房屋中構造柱兼作承重柱

在磚混結構中，構造柱不但能夠提高墻體的抗剪能力，構造柱與圈梁連接成為整體，形成對砌體的約束，這對于限制墻體裂縫的開展，維持豎向承載力，提高結構的抗震性能有著重要作用。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問題:1）構造柱作為承重柱使用后，使得構造柱提前受力，不但降低構造柱對墻體的拉結和約束作用，而且當遭遇地震時,構造柱必然形成應力集中，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）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會立即出現裂縫。建議承重大梁下的柱子按承重柱設計，若梁上荷載和跨度都比較小時，構造柱也可布置于梁下，但必須滿足墻體的局部承壓和抗彎強度。

2 連續梁按單梁進行設計

由于邊梁上荷重一般較小,設計者往往把實際應為連續梁的梁按單簡支梁進行設計，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或墻體出現豎向裂縫。如果該邊梁長度較長時,問題將會更加嚴重。因為該梁一般直接暴露在室外，受環境溫度影響較大。當環境溫度變化時，梁的伸縮受到梁端柱或挑梁的約束，在梁內產生收縮應力，引起梁的支座附近沿整個梁截面四周裂縫貫通,梁承載力降低，直接影響了觀感和使用安全。

3 懸挑梁的梁高選用過小

設計者往往只注意了對梁的強充和傾覆進行驗算，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回大而加寬，影響了房屋的正常使用。據筆者觀察，這種挑梁的變形發展到后期，梁支座截面上部受拉區常常出現較寬的豎向裂縫。受支座附近剪彎作用的影響,其上部受拉區出現的豎向裂縫向下延伸發展為斜裂縫，此時梁已接近破壞，當為托墻挑梁時，過大的撓度引起梁上墻體在梁支座附近出現裂縫。裂縫在梁支座處沿斜向延伸，縫愈靠上愈寬。挑梁的截面過小對結構的抗震也很不利。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。

4 樓板設計常見問題

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,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，很容易存在嚴重的安全隱患。樓板設計中常見如下幾個問題:1）設計時為了計算方便或因對板的受力狀態認識不足,簡單地將雙向板作為單向板進行計算，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。2）板承受線荷載時的彎矩計算問題。在民用建筑中，常常在樓板上布置一些非承重隔墻,故大樓板設計中常常將該部分的線荷載換算成等效的均布荷載后，再進行板的配筋計算。但有些設計人員錯誤地將隔墻的總荷載附以板的總面積。另外，板上隔墻頂部處理常采用立磚斜砌,緊頂上部分的樓、屋面板，這樣會給上部的板增加一個中間支承點,使其變為連續板，支承點上部出現了負彎矩,而在板的設計中又沒考慮該部分的影響，致使板頂出現裂縫。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d（d為短向鋼筋的直徑）。有的設計者為圖省事或對板受力認識不足,而取兩個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，甚至出現開明縫的現象。

建筑結構設計是經驗性很強的工作，希望通過大家不斷的總結和探討，提高結構設計的安全性、經濟性。

[1]GB 50003-2001,砌體結構設計規范[S]

[2]GB 50011-2001,建筑抗震設計規范(2008年版)[S]

[3]DBJ 41/070-2005,住宅工程質量通病防治技術規程[S]

[4]蔣驍瑤.淺談砌體結構變形裂縫的原因及控制[]天工網結構板塊論文

[5]徐占龍,李銘銘.砌體結構常見裂縫的分析[].中國期刊網論文