防范住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計通病的要點

文/常鳴 遼寧金帝建筑設(shè)計有限公司沈陽分公司 遼寧沈陽 110004

防范住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計通病的要點

文/常鳴 遼寧金帝建筑設(shè)計有限公司沈陽分公司 遼寧沈陽 110004

在建筑項目工程的建設(shè)過程中，建筑住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)系到工程項目的整體質(zhì)量和施工水平。為了根據(jù)現(xiàn)場施工建設(shè)的實際情況，靈活調(diào)整建筑住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，需要全面對建設(shè)工程的施工現(xiàn)場情況進(jìn)行考察和檢測，全面綜合考量住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計中的要點環(huán)節(jié)，防范結(jié)構(gòu)設(shè)計通病的發(fā)生，需不斷學(xué)習(xí)并借鑒國際先進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，提高住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計的科技含量和技術(shù)水平，從而提升整體工程項目的建筑質(zhì)量。

防范；建筑設(shè)計；結(jié)構(gòu)體系設(shè)計

當(dāng)前，住宅項目大家主要關(guān)心的重點在工程質(zhì)量上，進(jìn)而，工程質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到人們的生命安全。住宅設(shè)計是一項繁重而又責(zé)任重大的工作，直接影響到建筑物的安全、適用、經(jīng)濟(jì)和合理性，但在實際設(shè)計過程中，常常發(fā)生住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計的種種概念和方法上的差錯，這些差錯的產(chǎn)生，是設(shè)計人員沒有高度重視，盲目參照或套用其他的設(shè)計的結(jié)果。為了避免或減少類似的情況發(fā)生，確保住宅設(shè)計質(zhì)量能上一個臺階，應(yīng)從以下幾個方面對結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見病加以防范：

1、參與結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)該盡早加入建筑的概念設(shè)計

建筑的概念設(shè)計在整個設(shè)計過程了起著重要的作用，住宅設(shè)計無論是多層磚混或和框架剪力墻結(jié)構(gòu)，都不同于以往的靜力設(shè)計，必須從抗震的角度，采用二階段設(shè)計來實現(xiàn)三個水準(zhǔn)的設(shè)防要求。為在建筑物的方案設(shè)計階段正確把握建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計，應(yīng)對不同形式的住宅建筑，掌握各自概念設(shè)計中容易疏忽的要點：

1.1 對一般多層砌住宅結(jié)構(gòu)，應(yīng)按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》要求做到

優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系：縱橫墻的布置宜均勻?qū)ΨQ，沿平面內(nèi)宜對齊，沿豎向應(yīng)上下連續(xù)；樓梯間不宜設(shè)置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處。

1.2 對鋼筋混凝土多、高層結(jié)構(gòu)住宅，盡量做到如下要求

（1）框架與抗震墻等抗側(cè)力結(jié)構(gòu)應(yīng)雙向布置，以便各自承擔(dān)來自平行于該抗側(cè)力結(jié)構(gòu)平面方向的地震力；

（2）結(jié)構(gòu)布置應(yīng)盡量采用規(guī)則結(jié)構(gòu)。對復(fù)雜結(jié)構(gòu)，可以設(shè)置防震縫，把它分割成各自規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元，結(jié)構(gòu)布置以少設(shè)縫為宜，一旦設(shè)縫，則應(yīng)使防震縫的設(shè)置與伸縮縫、沉降縫相統(tǒng)一；

（3）框剪體系的各抗側(cè)力結(jié)構(gòu)要形成空間共同工作狀態(tài)，除了控制抗震墻之間樓、屋蓋的長寬比及保證抗震墻本身的剛度外，還需采取措施，保證樓、屋蓋的整體性及其與抗震墻的可靠連接。

2、防止由于地基沉降或不均勻沉降引起的構(gòu)件開裂或破壞

預(yù)防或減少不均勻沉降的危害，可以從建筑措施、結(jié)構(gòu)措施、地基和基礎(chǔ)措施方面進(jìn)行防范。諸如：避免采用建筑平面形狀復(fù)雜、陰角多的平面布置；避免立面體形變化過大；加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的剛度。

應(yīng)該引起重視的是：對高層建筑來說，需要一定的埋置深度，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，基礎(chǔ)一般采用樁箱或樁筏結(jié)合的形式，此時應(yīng)保證箱體的整體剛度，群樁布置的形心應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)重心相吻合。當(dāng)土層有較大起伏時，應(yīng)使用同一建筑結(jié)構(gòu)下的樁端位于同一土層中，應(yīng)考慮可能產(chǎn)生的液化影響。常用的軟土地基處理方式類型較多，但在選擇地基處理方案前，必須認(rèn)真研究上部結(jié)構(gòu)和地基兩方面的特點及環(huán)境情況，并根據(jù)工程設(shè)計要求，確定地基處理范圍和處理后要求達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)，最終選定安全實用、經(jīng)濟(jì)合理的處理方案。地基經(jīng)處理后，還必須滿足規(guī)范所規(guī)定的強(qiáng)度和變形要求。

3、從結(jié)構(gòu)計算和構(gòu)造上滿足規(guī)范要求

3.1 從結(jié)構(gòu)計算角度，看結(jié)構(gòu)計算應(yīng)注意的問題

3.1.1 避免荷載計算的錯誤。諸如漏算或少算荷載、活荷載折減不當(dāng)、建筑物用料與實際計算不符，基礎(chǔ)底板上多算或少算土重。

3.1.2 PKPM軟件在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題

①要注意水平荷載問題

影響框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要因素是水平荷載，在使用PKPM軟件對高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要確定水平荷載是否會對設(shè)計成果產(chǎn)生影響，建筑物的高度不斷增加，水平荷載產(chǎn)生的位移與內(nèi)力就會隨之增加。在框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中的水平荷載有風(fēng)荷載和地震作用兩種。

②框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中風(fēng)荷載系數(shù)選擇要慎重

運(yùn)用PKPM軟件對框架-剪力墻的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的過程中，設(shè)計人員對計算參數(shù)或系數(shù)的選取應(yīng)用不當(dāng)，導(dǎo)致在對剪力墻進(jìn)行假設(shè)時常出現(xiàn)一些問題，無法掌握框架剪力墻結(jié)構(gòu)在受力以及變形等特征，就會使該結(jié)構(gòu)的承受水平荷載能力不足。因此對風(fēng)荷載的風(fēng)壓值進(jìn)行計算時對系數(shù)的選擇要慎重考慮，必要時要自己動手進(jìn)行計算。

③重視地震作用中計算參數(shù)的選擇

在框架剪力墻中如果抗側(cè)剛度過大，就會出現(xiàn)地震反應(yīng)，從而使得框架剪力墻結(jié)構(gòu)上部以及基本費(fèi)用隨之增加。其結(jié)構(gòu)的抗震性較差，無法達(dá)到設(shè)計者和住戶的要求。

3.1.3 避免樓板計算中不正確方法

①連續(xù)板計算不能簡單地用單向板計算方法代替。

②雙向板查表計算時，不能忽略材料泊松比的影響，否則，由于跨中彎矩未進(jìn)行調(diào)整，將使計算值偏小。

3.1.4 以軟件計算結(jié)果的正確性不能作出判斷性評價。目前結(jié)構(gòu)計算大多采用結(jié)構(gòu)設(shè)計計算程序進(jìn)行計算，如何對計算結(jié)果進(jìn)行分析、評價，是一個非常重要的方面。必須根據(jù)工程設(shè)計的經(jīng)驗對計算結(jié)果進(jìn)行分析、判斷，根據(jù)其正確與否，決定能否作為施工圖設(shè)計的依據(jù)。

3.2 從構(gòu)造角度看應(yīng)注意的問題

3.2.1 注意構(gòu)件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震設(shè)計中既要保證建筑結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生時具有一定的延性，又必須滿足最小配筋的要求。

3.2.2 嚴(yán)格按照規(guī)范要求，保證鋼筋在各個部位所需滿足的錨固、延伸和搭接長度，材料選用也必須滿足強(qiáng)度要求。

3.2.3 為了防止屋面溫度應(yīng)力引起的墻體開裂，必須采取有效的通風(fēng)融熱措施。

3.2.4 按抗震構(gòu)造要求設(shè)置的構(gòu)造柱，應(yīng)在整個建筑物高度內(nèi)上下對準(zhǔn)貫通，上至女兒墻壓頂，下至淺于500毫米基礎(chǔ)圈梁，或伸入室外地面以下500毫米，構(gòu)造柱與圈梁、樓板和墻體的拉接必須符合規(guī)范要求。

結(jié)語：

綜上所述，通過對各類常見結(jié)構(gòu)錯誤問題的分析，可以加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對常見結(jié)構(gòu)設(shè)計錯誤的辨別能力，提高對結(jié)構(gòu)設(shè)計通病的防治能力，使住宅的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作做行更安全、更合理。

[1]譚曉恒,徐曉東.淺談防范住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計通病的要點[C]//土木建筑學(xué)術(shù)文庫.2010.

[2]馮春林.淺談住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計的通病及防范要點[J].科技風(fēng), 2009(11).

[3]李俊召.淺談住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計通病防范[J].時代報告:學(xué)術(shù)版, 2015(4):387-387.

常鳴，1984，男，漢族，籍貫：遼寧省沈陽市，學(xué)歷：本科，工作單位：遼寧金帝建筑設(shè)計有限公司沈陽分公司，研究方向：結(jié)構(gòu)設(shè)計。