混凝土结构设计有关问题的探讨

【摘 要】本文笔者主要根据实际工作中碰到的问题结合新颁布实施的新规范，从结构构造、结构计算两个个方面，针对实际工作中容易忽略的问题做了相关探讨。

【关键词】结构构造；结构计算

前 言

随着《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）（以下简称《抗规》）、《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）（以下简称《高规》）及《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）（以下简称《混规》）相续颁布实施及计算软件PKPM2010的升级，对结构设计提出更新的要求。笔者将结合新的规范和计算软件就一些容易忽略的问题做一些探讨。

一、结构构造问题

1、在很多工程的结构设计中，结构楼板有很大的凹入 或开大洞，使结构平面出现细腰、弱连接部位，结构平面不 满足混凝土《高规》第 3.4.6 条规定。这种情况宜采用考虑弱连接楼板变形影响的计算方法（如考虑弹性楼板计算）；构造上应对弱连接部位的梁板采取相应的加强措施。

2、一、二级框架梁纵向配筋时容易疏忽的问题：

a. 梁 端截面底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值分别小于0.5和0.3，不符合《高规》第 6.3.2-3 条要求；

b. 沿梁全长的顶面 拉通钢筋少于梁两端顶面纵向配筋中较大截面面积的 1/4，不符合《高规》第6.3.3-3 条要求。

c. 当梁端纵向受拉钢筋配筋率＞2%时，按《高规》第 6.3.2-4 条，要注意梁箍筋直径应比《高规》表6.3.2-2的要求增大2mm；

d. 出现梁端纵向受 拉钢筋配筋率＞2.75%情况，不符合《高规》第 6.3.3-1 条要 求。

3）设计的框支梁所配腰筋直径为14，不符合《高规》第10.2.7-3条构造要求。

3、设计高层剪力墙结构的连梁，当跨高比不大于2.5时，设置腰筋不满足《高规》第7.2.27-4条要求。

4、在抗震设计时应注意下列情况，结构构件的抗震等级应比《高规》表3.9.3和表3.9.4的相应规定提高，主要有：

a. 部分框支剪力墙结构，当转换层的位置设置在3层及3层以上时，其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级宜提高一级采用，见《高规》第 10.2.6 条要求；

b. 带加强层的高层建筑，加强层及其相邻层的框架柱和核心筒剪力墙的抗震等级应提高一级，见《高规》第 10.3.3条要求；

c. 错层高层建筑，错层处的框架柱和剪力墙的抗震等级应提高一级，见《高规》第 10.4.4条要求；

d. 连体高层建筑，连接体及与连接体相邻的结构构件的抗震等级应提高一级，，见《高规》第 10.5.6条要求；

以上提高原则：当抗震等级为特一级时则不再提高。

5、设计的剪力墙结构在角部设有转角窗时，应对角窗部位的结构构件适当加强。参见图集[3]。

6、设计地震区填充墙时，填充墙的拉结筋不符合《抗规》第13.3.3条。

7、桩基础设计，有抗震要求的柱下独立承台未在两个主轴方向设置联系梁；不符合地基规范第 8.5.20 条要求。

8、在设计基础防水板时，应注意防水板配筋除满足地下水浮力要求外，应满足抗弯构件最小配筋率要求，依据《混规》 8.5.2条，配筋率应不小于 0.15%。

二、结构计算应注意的问题

采用 SATWE 程序进行结构整体计算时，对计算参数取用不当，会影响计算结果的准确性、可靠性，有可能造成计算结果偏于不安全。

1、计算中对是否点取"对所有楼层强制采用刚性楼板假定"选用不当。当计算模型存在楼板开大洞、不连续、弱连接的情况，不符合刚性楼板假定时，应采用"弹性楼板假定"计算。

2、在输入风荷载信息中的结构基本周期时，其取值与结构计算第一周期相差过大。

3、多层钢筋混凝土结构整体计算，当楼层的弹性水平位移比大于 1.3 时，而仍未计入双向水平地震作用下的扭转影响。根据《抗规》第 3.4.3 条及第5.1.1条规定应计入双向水平地震作用下的扭转影响。

4、计算有斜交抗侧力构件的结构，当其斜交角度大于15°时，未按《抗规》第5.1.1.2条规定，分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。

5、计算柱、墙和基础时，采用的活荷载折减系数应符合《建筑结构荷载规范》（GB50009-2002）（简称荷载规范）第 4.1.2条。当建筑的使用功能不属于荷载规范表4.1.1 中第 1（1）项时，活荷载应按 4.1.2 条内的相应规定进行折减。

三、其它计算应注意的问题

1、计算钢筋混凝土框架或框架-剪力墙结构时，当框架梁与柱偏心较大（偏心距大于柱宽的 1/4）时，设计须考虑偏心对梁柱节点核心区的不利影响。设计应特别注意，在 9 度抗震设计时，不应采用梁柱偏心较大的结构，见《高规》第 6.1.7 条的条文说明。

2、在计算有较小高差的楼板配筋时（如高差≤300mm），对板在高差处的支座按简支边模型计算和配筋。对于计算较大跨度悬挑板结构，当悬挑板厚度大于支座内跨板厚度时，设计应注意，悬挑板根部的内跨板支座抗弯承载力应满足悬挑板根部倾覆弯矩的要求。

3、 当地基基础设计等级为甲级、乙级时，设计未按《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）（简称地基规范）第 3.0.1条、第 3.0.2 条要求，进行地基变形计算。

4、人防外墙的土压力计算，其分项系数不应取 1.0。按《人民防空地下室设计规范》（GB50038-2005）第 4.10.2条，永久荷载分项系数，当其效应对结构不利时取 1.2。

5、在高层建筑地基基础设计时，按混凝土高规第12.1.6 条规定：对高宽比大于 4的高层建筑，基础底面不宜出现零应力区。

6、计算独立柱基＋防水板基础时，防水板计算简图取四边支撑板不妥。具体计算原则和计算方法建议参考文[3]。

参考文献

[1] 陈岱林,等.多层及高层结构 CAD软件高级应用——PKPM 系列软件应用指南丛书[M].北京:中国建筑工业出版社，2004.

[2] 朱炳寅,等.建筑地基基础设计方法及实例分析[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007.

[3] 05SG109-3 民用建筑工程设计常见问题分析及图示(混凝土结构).

[4]朱炳寅.建筑结构设计规范应用图解手册[M].中国建筑工业出版社,2005.

[5] 建筑抗震设计规范（GB50011-2010）[S]，北京：中国建筑工业出版社，2010.

[6] 混凝土结构设计规范（GB 50010-2010），北京：中国建筑工业出版社，2010.

[7] 高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010），北京：中国建筑工业出版社，2010.

[8] 建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002），北京：中国建筑工业出版社，2002.