淺談房屋結構設計常見問題與解決對策

摘要：本文針對當前建筑結構設計中存在的一些常見問題進行簡要的分析，并介紹了一些相關對策，以促使我國的建筑結構設計向著更加安全可靠的方向發展。

關鍵詞：建筑結構設計 房屋 問題 對策

隨著我國社會主義市場經濟的不斷完善和發展，我國建筑業也得到了飛速的發展。人們對建筑結構設計也提出了越來越高的要求。磚混結構由于選材方便、施工簡單、工期短、造價低等特點，多年來磚混房屋是我國當前建筑中使用最廣的一種建筑形式，其中民用住宅建筑中約占90%以上。磚混結構多采用粘土磚和混合砂漿砌筑，通過內外磚墻的咬砌達到具有一定整體連接性的目的。

1.當前房屋建筑結構設計中的常見問題

1.1柱，梁及基礎負荷

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，統一考察多方面因素進行基礎類型和上部結構設計。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用荷載乘折減系數計算其荷載值，因而使荷載值更為準確。

1.2樁間距過小

樁間距過小，不滿足規范對樁的最小中心距的規定。特別是試樁、錨樁之間的間距，往往被設計人員忽視，這直接影響了試樁結果的正確性。

1.3承重磚基礎采用多孔磚砌

根據多孔磚墻體結構構造，地面以下或室內防潮層以下的基礎不得采用多孔磚砌筑。承重柱截面高度設計過小，一些結構設計者誤認為六度設防就是不設防，也不考慮受力分析，他們故意把柱子的截面高度設計得過小，使梁柱的線剛度比加大。把梁簡化為鉸支梁，柱按軸心受壓計算。

1.4房屋高度、高寬比超過現行規范、規程的限值

現行的規范、規程給出了房屋的最大適用高度和高寬比限值。某些高層建筑房屋高度超過最大適用高度或高寬比超出規定限值，甚至個別建筑高度和高寬比均超出規定限值。在結構設計過程中，對于房屋高度、高寬比和體型復雜程度超過現行規范、規程的高層建筑，應按超限高層建筑進行設計。

2.異形柱結構設計中存在的問題

近年來，在我國的住宅建設中，特別是高層或小高層住宅，有些采用了異形柱結構。目前在異形柱結構設計中存在的問題很多，也比較突出，主要表現在異形柱結構房屋的高度超高、體型不規則、結構布置不合理、抗震構造措施不當等方面。應當說，目前國內對異形柱的受剪承載力、節點承載力和結構延性等方面的試驗研究還不多，對異形柱結構抗震性能的認識還不夠充分。在這種情況下，設計異形柱結構時，對房屋高度、結構規則性及抗震措施等方面宜從嚴掌握。

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。

2.1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。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。

2.2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。另外，板上隔墻頂部處理常采用立磚斜砌砌頂緊上部分的樓、屋面板，這樣會給上部的板增加了一個中間支承點，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。

2.3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。

3.樓層平面剛度的問題

一些設計在缺乏基本的結構觀念或結構布置缺乏必要措施時，采用樓板變形的計算程序。盡管程序的編程在數學力學模型上是成立的甚至是準確無誤的，但在確定樓板變形程度上卻很難做到準確。作為計算的大前提都無法“準確”，就不可能指望其結果會“正確”了。據此進行的結構設計肯定存在著結構不安全成分或者結構某些部位或構件安全儲備過大等現象。為了使程序的計算結果基本上反映結構的真實受力狀況而不致于出現根本性的誤差，設計時應盡可能將樓層設計成剛性樓面。要做到這一點，首先應在建筑設計甚至方案階段就避免采用樓面有變形的平面比如樓層大開洞、外伸翼塊太長、塊體之間成“縮頸”連接、凹槽缺口太深等。其次要從結構布置和配筋構造上給予保證，對于使用功能確實必需的，或者建筑效果十分優越的建筑設計，如果其平面無法完全符合剛性樓板的假定，那么在結構設計時可以通過增設連系梁板、洞口邊加設暗梁邊梁、提高連系梁板或暗梁邊梁的配筋量、采用斜向配筋或雙層配筋形式等方法，盡量滿足剛性樓板的基本假設，或者彌補由于不是絕對的剛性樓板假定而產生的計算“誤差”。

4.關于結構設計不足的相關對策

4.1對于超長建筑物，為減少溫度變化對結構的不利影響，合理地設置伸縮縫是必要的。有些設計人員用后澆帶代替伸縮縫，其實這種做法存在一定的問題。因為后澆帶僅能減少混凝土材料干縮的影響，不能解決溫度變化的影響。后澆帶處的混凝土封閉后，若結構再受溫度變化的影響，后澆帶就不能再起任何作用了。

4.2對于不能或不便設置溫度伸縮縫的超長結構，除留設施工后澆帶外，還應采取其它構造加強措施，如加強頂層屋面的保溫隔熱措施，對受溫度變化影響較大的部位適當配置直徑較小、間距較密的溫度筋，或采用預應力混凝土結構等。

4.3采用組合結構可建造比混凝土結構更高的建筑，不但具有優異的靜、動力工作性能，而且能大量節約鋼材、降低工程造價和加快施工進度。在不同的情況下，可以取代鋼筋混凝土結構和鋼結構，科技含量也較高，對環境污染也較少，已廣泛應用于冶金、造船、電力、交通等部門的建筑中，并以迅猛的勢頭進入了橋梁工程和高層與超高層建筑中。

5.結語

結構設計是個系統、全面的工作。加深對當前房屋建筑結構設計中常見問題的認識與研究，以不斷提高自身的結構設計水平，使設計的作品比現階段的其它建筑具有更高的水準、更合理和更經濟的結構形式。這就需要我們設計工作者必須具備扎實的理論知識功底，靈活創新的思維和嚴肅認真負責的工作態度，按規范相應的構造要求嚴格執行，才能從根本上消除設計質量的隱患。