鋼筋混凝土結構設計中的常見問題

張 媛

(安徽華電工程咨詢設計有限公司，安徽 合肥 230022)

1 地基與基礎設計過程中存在的問題

(1)柱下獨立基礎帶梁板式的地下室底板設計中，地下室底板設計中，容易忽視因建筑物沉降所引起的附加應力的影響。因為實際上整個地下室底板與柱下獨立基礎在上部荷載作用下，將會一起發生沉降變形，共同受力，如未考慮因此產生的附加應力，對底板而言是偏于不安全的，有可能會導致地下室底板承載能力不足而開裂。尤其對于采用天然地基的情況時，其影響則更為顯著。對于總沉降量較小的工程，可考慮在地下室底板與持力層之間采取褥墊處理措施，當然，是否采用，還要綜合考慮其他因素。另外，對于地下水位季節性變化較大的地區，應考慮高低兩種不同水位對地下室底板的不同影響，求出包絡圖，再做配筋設計。

(2)對于有地下室的建筑，當地下水位較高時，在室外地坪之下的結構部分，外輪廓形狀應盡量簡潔，這樣有利于建筑防水的施工。尤其對于柱下承臺的形式，更為明顯。此時，由于柱下承臺的影響，基槽地模形狀很復雜，有很多的陰陽角和放坡，即加大了防水施工的難度，有加長了施工時間，都不利于保證質量，并且還增加工程造價。對于這種情況下，我建議大家考慮反承臺法，即統一地下室底板和承臺的下皮標高相同，承臺需要加厚部分向上作，然后地下室內部作濾水層和覆土等地面做法。這種做法的優點是，基槽地模形狀很簡單，方便施工，利于施工質量得保證，同時也縮短了施工時間。并且，內部的覆土重量也平衡掉了部分作用在底板上的水浮力，減小配筋，這種自相平衡的思路最科學。同時也提高了建筑物的抗傾覆能力。

(3)地下室底板和外墻配筋計算時，往往假設條件與實際情況不符。例如地下室外墻配筋計算:有的工程外墻配筋計算中，凡外墻帶扶壁柱的，不區別扶壁柱尺寸大小，一律按雙向板計算配筋，而扶壁柱按地下室結構整體電算分析結果配筋，又未按外墻雙向板傳遞荷載驗算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協調的原理分析，其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議:除了垂直于外墻方向有鋼筋砼內隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大(如高層建筑外框架柱)之間外墻板塊按雙向板計算配筋外，其余的外墻宜按豎向單向板計算配筋為妥。

(4)天然地基錐體獨立基礎設計問題，有的基礎設計錐體斜面坡度大于1∶3，該錐體部分砼很難振搗密實，現場施工往往是砼自然堆上，采用鏟子或抹灰刀拍搗成形，其錐體部分的砼很難達到設計強度要求。因此建議優先采用階梯形獨立基礎，利于施工，才能更好地保證施工質量。

(5)柱下獨立基礎之間的拉梁，如同時又是首層維護墻的承重梁的時候，不應該再簡單地按拉梁進行設計。而且在考慮荷載時，要考慮梁上皮以上土擴散角之內的土重。

2 上部結構設計中存在的問題

框剪結構，剪力墻的布置要均勻，不要出現單肢剛度過大的剪力墻，以免應力過于集中，一旦破壞，將構成嚴重影響。而且，與之相關聯的基礎，連梁等構件的設計難度都會加大。剛度較大的第一級別的剪力墻(同一級別的剪力墻是指剛度相近，比值小于2時的墻肢)，其墻肢數不應少于4肢。另外，當遇到中震時，我們應考慮第一級別的剪力墻進入塑性后，還應有小級別的剪力墻來維持建筑物變形不致過大，產生次生災害。這就是多道設防的概念。但當遇到大震時，小級別的剪力墻也進入塑性階段后，建筑物基本已經破壞了。此時，我們應該通過我們的設計有選擇地讓梁破壞，從而保證柱子的完整性，來保證建筑不倒，或緩倒，以爭取時間，減少人員的傷亡。這就是我們說的延性設計。

3 鋼筋混裝土結構設計中的裂縫問題

(1)結構裂縫。對于現澆的鋼筋混凝土結構，不同的結構構件之間剛度往往是不同的，因此這就容易造成一些結構中形成相對剛度薄弱區，就是在這些相對薄弱部分及結構的截面突變處，易出現結構裂縫破壞，如建筑物墻角處及鋼筋混凝土樓板的板端處。

(2)溫度裂縫。溫度裂縫是鋼筋混凝土結構中最常見的裂縫，它的形成是由于外界溫度變化較大，混凝土隨著溫差而發生熱脹冷縮，這種裂縫常出現在建筑結構的屋面層。

(3)構造裂縫。造成鋼筋混凝土結構出現構造裂縫的原因主要有混凝土的水灰比過大、模板的滑動、混凝土澆筑時未充分振搗等。除此之外，支架下沉、脫模過早，混凝土養護工作未做好也會造成鋼筋混凝土結構出現構造裂縫。第四，收縮裂縫?；炷两Y構在養護過程中會逐漸的硬化、碳化及脫水，這一過程一直持續，即使達到28天齡期也不會停止，這一特性是水泥基混凝土的固有特性，再加上混凝土硬化時發生化學反應再失掉一部分水分，因此整個過程中均有混凝土收縮的現象出現，此時就會形成各種收縮裂縫。

4 鋼筋混凝土結構設計問題的對策分析

4.1 合理簡化結構體系。

根據實際情況，對復雜的結構體系進行合理簡化，運用概念設計理念，對實際存在而又被忽略的變形及受力要在計算配筋時加以考慮，對于結構易出現問題的部位，可根據經驗采取適當的措施進行預防。

4.2 結構的尺寸設計要適當。

前文已經提到溫差及材料的變形均會導致鋼筋混凝土結構開裂，當結構的尺寸過長時，結構因溫差及材料的變形所引起的應力就會越大，此時建筑的墻體與樓板易出現橫向裂縫，經統計發現，結構的應力與其長度呈非線性關系，因此在設計時必須要保證結構的尺寸滿足設計規范要求，以防止或減少結構裂縫的出現。

4.3 結構的形狀及布置要盡量規則。

結構的形狀及布置不規則時，由于各方向上結構的剛度不一，因此產生的變形也不盡相同，在結構的剛度薄弱處易出現問題。因此在設計時應盡量保證結構形狀以及結構布置的規則性。

4.4 對板類構件裂縫控制采取防治措施。對于易出現裂縫的屋

5 結束語

建筑結構設計質量，密切關系到人民生命財產的安全，責任重大。而且結構專業是一個既有深度又有廣度的專業，我們必須在工作中，不斷地學習、總結，才能有所進步，才能成為一名合格的工程師。這也是我把我在設計過程中的一些認識寫出來的原因，希望與同行們一起討論、共同提高。

[1]貢金鑫，魏巍巍.工程結構可靠性設計原理[M].北京:機械工業出版社，2007.

[2]趙國藩，金偉良，貢金鑫.結構可靠度理論[M].北京:中國建筑工業出版社，2000.