鋼筋混凝土房屋設計中存在的問題及對策探討

■余佩瑜 ■浙江綠城六和建筑設計有限公司，浙江 杭州 310013

1 鋼筋混凝土房屋結構的工程原理

鋼筋混凝土房屋具有非常明顯的不可逆性，落成之后后期修正的難度較大，因此必須要將全部的難點疑點集中在設計環節加以妥善解決。鋼筋混凝土結構主要是由鋼筋與混凝土按照一定的比例配合而成的，兩者共同受力，是統一的工程結構，具有不可分割性。鋼筋混凝土房屋的主要承重構件就是鋼筋與混凝土，前者具有理想的抗拉性能，后者具有高度的抗壓性能，不同材質的結合使用，能將抗拉性能與抗壓性能融合于一體，增強鋼筋混凝土房屋的梁柱、剪力墻、樓板等承載能力，產生良好的力學作用，是一種具有高度現實意義的房屋設計結構。

2 鋼筋混凝土房屋設計中存在的問題與對策分析

2．1 基礎結構方面

2．1．1 地下室底板

由于土地資源的緊張，業主為了最大限度地利用有限的土地資源，在進行鋼筋混凝土房屋設計的過程當中，往往會選擇加筑地下室，以擴充可使用的空間。對于存在地下室的鋼筋混凝土房屋而言，如果在設計的過程當中不注重地下室樓板的承載能力，很有可能會造成建筑物發生沉降或者是傾斜的問題，增加安全隱患。當地下室樓板設計承載力與實際承載力誤差大于20%的時候，混凝土底板就會出現裂縫，裂縫持續擴大，危及房屋與業主的安全。為了避免因地下室底板承載力不足而造成沉降，設計人員在進行設計的過程當中，可以著重在持力層與地下板之間規定要布置褥墊進行施工，降低附加應力的影響。

2．1．2 防水功能

鋼筋混凝土房屋的防水功能主要立足于柱下承臺的形式基礎方面，受柱下承臺的形式基礎的制約，整個房屋的基槽地模形狀往往會產生很大的變化，例如放坡、陰陽角等的位置與數量都會相應地改變與增多，增加防水工序的施工難度。為了進一步確保鋼筋混凝土房屋的防水性能，提高業主的居住質量，設計人員需要就柱下承臺的形式基礎作出充分的調整，將自然因素納入設計考慮的范疇，如雨季與旱季的防水性能的要求，關鍵在于繪制包絡圖，參照包絡圖的相關數據，對柱下承臺的形式基礎作出改變，使放坡以及陰陽角的位置與數量都趨于穩定，彰顯鋼筋混凝土房屋防水功能的規律性，降低施工難度。

2．1．3 外墻配筋

在以往的鋼筋混凝土房屋設計工作當中，設計人員經常采用的都是底部固結和頂部鉸接的計算模型以及單向板的計算方式，但是卻忽略了鋼筋結構的影響因素，如雙向板、梁柱鋼筋籠等方面，導致了計算結果與實際情況存在很大的誤差，無法保證外墻配筋比例的合理性與科學性。鑒于此，由于在鋼筋混凝土房屋設計當中，外墻配筋的計算方法多種多樣，缺乏統一的標準，筆者建議設計人員先行建立統一的計算方法使用制度，明確使用底部固結和頂部鉸接的計算模型以及單向板的計算方式的具體情況，縮小計算結果與實際情況的客觀誤差。

2．1．4 獨立基礎

鋼筋混凝土房屋的獨立基礎主要是天然地基錐體獨立基礎，存在明顯的基礎坡面，在以往的設計工作當中，存在著的明顯問題就是以1∶3的比例進行坡度規劃。而1∶3的比例由于基礎坡面的坡度過大，施工人員在進行混凝土搗實的時候，施工難度非常大，施工設備上不去，只能采用人工搗實的方法，施工效率低，搗實的質量不理想。為了克服基礎坡面過大的問題，可以嘗試如下兩種的設計方法:一是按照1∶1的比例進行坡度規劃，使坡度盡量保持平緩。二是直接廢除椎體獨立地基的設計方法，建議采用階梯型基礎的設計方法，以保證鋼筋混凝土房屋獨立基礎的設計質量。

2．2 上部結構方面

2．2．1 挑梁與墻體

鋼筋混凝土房屋設計中挑梁與墻體部分的問題集中表現在挑梁變形與墻體外閃方面，因為鋼筋混凝土房屋結構的受力情況不均勻，容易出現局部受力過大的問題。為了避免挑梁變形與墻體外閃，設計人員可以在挑梁端頭設計的時候添加構造柱結構的設計，所謂的構造柱，即是通過在挑梁附近加筑一條梁柱，將每層的挑梁連接在一起，避免因局部受力過大而導致出現挑梁變形與墻體外閃的問題，其中的物理原理是:將本來集中在挑梁的壓力通過構造柱卸載到各層結構當中，將壓力分散，繼而消除挑梁變形與墻體外閃的問題。

2．2．2 梁柱強度

以往的鋼筋混凝土房屋設計工作普遍存在著“強柱強梁”的問題，“強柱強梁”即是立柱與橫梁的強度過大，對整個房屋結構造成硬性破壞。鑒于此，為了減輕房屋結構的硬性破壞，設計人員應該采用“強柱弱梁”的設計方法，即是立柱的強度系數略高于橫梁的強度系數，這種設計方法，主要是針對在強烈地震之下，將損失降到最低而產生的，根木目標在于避免梁柱同時倒塌，使整個鋼筋混凝土結構的房屋瞬間崩潰，以保證梁先倒塌，柱后倒塌，提高鋼筋混凝土房屋的抗震性能，具體內容可參閱《建筑抗震設計規范》(建標［20063 77號］)。

2．2．3 鋼筋保護層厚度

鋼筋混凝土構件的保護層厚度一直存在著取值過小的問題，舊版03G101標準圖集規定的混凝土保護層是從縱筋的最外皮到混凝土邊緣的距離，而新版11G101標準圖集規定的混凝土保護層則是從箍筋的最外皮到混凝土邊緣的距離，由于測量的具體位置發生了較大的變化，因此保護層的具體數值也要作出相應的調整，鋼筋的混凝土保護層厚度從墊層頂面算起應大于42mm，對梁類構件為-7—+10mm;對板類構件為-5—+8mm，其中的合理誤差在(1．00±0．85)之間。

2．2．4 剪力墻

目前，鋼筋混凝土房屋設計中剪力墻部分普遍存在的問題就是單肢剛度偏大，并且布置非常不均勻，為梁板等構件的設計帶來負面的影響，剪力墻單肢剛度偏大所造成的直接結果就是容易發生應力破壞。鑒于此，設計人員在進行第一級別剛度的剪力墻設計的時候，將其單肢剛度控制在4．5以上，同時總肢數應當在5以上，依照整體的框架結構，合理設計剪力墻。

3 結束語

綜上所述，鋼筋混凝土房屋設計中存在的問題主要集中于基礎結構與上部結構兩個方面，設計人員需要重點關注地下室底板、外墻配筋、挑梁與墻體、剪力墻等部分，處理好細節問題，以提高鋼筋混凝土房屋設計的整體質量。

［1］李一民．鋼筋混凝土房屋設計結構中存在的問題與改進措施［J］．科技資訊，2012，10:172．

［2］錢啟軍．鋼筋混凝土結構設計中的常見問題探討［J］．工業設計，2012，02:106．

［3］崔鵬．鋼筋混凝土房屋設計中有關結構分析的若干問題探討［J］．黑龍江科技信息，2014，17:167．