试论住宅结构设计中存在问题与对策

【摘要】随着我国社会主义市场经济的不断完善和发展，我国建筑业也得到了飞速的发展。多年来砖混房屋是我国当前建筑中使用最广的一种建筑结构形式，其中民用住宅建筑中约占90％以上。住宅结构的设计是一项系统而又复杂的工作。近年来，随着新技术、新要求的不断涌现，对结构设计师的专业技术水平及各方面的设计能力提出了更高的要求。本文对住宅结构设计质量存在的问题进行了剖析，并提出了相应对策，供设计人员参考。

【关键词】住宅结构设计；施工图设计；概念设计；地基设计

住宅质量的好坏主要由设计质量和施工质量两个方面来衡量，而住宅设计是一项繁重而又责任重大的工作，直接关系到人们的生命财产安全。因此为确保建筑物的“安全、适用、经济和合理性”四项基本原则的实现，对结构设计师的职业能力是有严格要求的。然而在现实设计工作中常常发生不可避免的偏差，无疑是为建筑物以后的使用埋下隐患。为确保工程质量，设计工作者应加强自身专业知识的学习，积累工作经验。我国自2000年全面推行建设工程施工图设计审查制度以来，通过施工图设计审查发现并纠正了不少违反《工程建设标准强制性条文》及其他一些违规设计问题，对规范设计市场秩序，确保设计质量，起到了积极作用。

1　住宅结构设计中存在的问题及原因分析

1.1　防火设计不规范

设计人员对防火规范的不熟悉导致设计中对防火标准执行有误，存在许多安全隐患。比如，重要场所的安全疏散出口、疏散门开启方向不正确；防火分区面积设计过大，防火间距过长；消防设施设计不合理、不配套等。一旦出现火情，这些设计失误将导致十分严重的火灾事故。

1.2　结构设计不合理

设计者设计过程中不遵守规范要求，比如违反《建筑抗震设计规范》中关于底部框架梁与抗震墙的设计要求，把底层设计成大空间，抗震墙很少，导致结构体系不合理，传力不明确。一些混凝土构件，特别是悬挑构件的最小配筋率达不到要求，设计中荷载取值不规范，漏算错算现象很常见，诸如此类的这些设计不合理使未来建筑物的使用存在严重的安全隐患。

1.3　设计深度不达标

设计人员责任感缺失，图纸设计不精细，施工图设计表述不全，细部大样不详；缺少重要的设计依据、设计参数、工程类别、安全等级、耐火等级等。这些问题的产生，一方面是由于设计人员对一般住宅尤其是多层住宅的设计重视度不够，另一方面反映了设计者对设计规范和方法缺乏理解。因此，在住宅结构设计中应严格从结构计算和构造上满足规范的相关要求。

2　住宅结构设计中的注意事项

2.1　结构计算应注意的问题

房屋建筑结构设计的阶段大致可以分为三个阶段：结构方案性构思阶段，结构建模计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为：根据建筑的重要性及功能要求，建筑所在地理位置的抗震设防烈度、工程地质勘查报告、建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和各受力构件。

一些设计在缺乏基本的结构观念或结构布置缺乏必要措施，采用楼板变形的计算程序。尽管程序的编程在数学力学模型上是成立的甚至是准确无误的，但在确定楼板变形程度上却很难做到准确。作为计算的大前提都无法达到标准。为了使程序的计算结果基本上反映结构的真实受力状况而不致于出现根本性的误差，设计时应尽可能将楼层设计成刚性楼面，应在建筑设计甚至方案阶段就避免采用楼面有变形的平面，并且从结构布置和配筋构造上给予保证。

2.1.1　免荷载计算。免荷载计算避免漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符等问题。

2.1.2　楼板计算。双向板查表计算时，要考虑材料泊松比的影响，跨中弯矩未进行调整，可能导致计算值偏小。

2.1.3　电算结果的有效评价。在结构计算大多采用结构设计计算程序进行计算的前提下。如何计算结果进行分析、评价是一个重要的问题。可以根据工程设计的经验对计算结果进行分析、判断，并将其作为设计的一个重要依据。

2.2　构造设计中应注意的问题

2.2.1　设计中要考虑构件最大配筋率和最小配筋率的限值问题。

2.2.2　严格按照规范要求，选用材料要满足各项技术指标要求。

2.2.3　采取有效的通风隔热措施防止屋面因温度应力引起的墙体开裂等问题。

2.2.4　严格按抗震构造要求设置的构造柱要求设计，构造柱与圈梁、楼板和墙体的拉接必须符合规范要求。

3　住宅结构设计的概念设计与地基设计

3.1　建筑结构的概念设计

住宅结构的概念设计在整个设计过程中起着举足轻重的作用，是指当一些在计算中或在规范中难以作出具体规定的问题时，需要由工程师运用“概念”进行分析，作出判断并采取相应的措施。例如结构破坏机理的概念、力学概念以及由震害试验现象等总结提供的各种宏观和具体的经验等。这些概念及经验贯穿在方案确定及结构布置过程中，也体现在计算简图或计算结果的处理中。因此在建筑物的方案设计阶段应正确把握建筑结构的概念设计，对不同形式的住宅建筑掌握各自概念设计中容易疏忽的要点。

概念设计在主体结构设计中对结构选型如框架、框架一剪力墙、简体结构和大跨结构等都具有指导性意义。概念设计要遵从一切从实际出发、全面分析的原则，并且全面分析当地既有的建筑、气象、水文地质及资源环境保护等情况，整体分析考虑结构设计过程中结构机构选型、各种材料荷载。

3.2　住宅地基结构设计

一般而言，地基的结构设计应分别就高层建筑与多层建筑考虑不同的设计，从建筑措施、结构措施、地基和基础措施等方面加以控制。地基与基础设计要做到合理，安全适用，设计人员必须依据地质勘察资料，统一考察多方面因素进行基础类型和上部结构设计。设计人员在设计多层民用建筑时，计算梁、柱和基础的负荷时《建筑结构荷载规范》用荷载乘折减系数计算其荷载值，因而使荷载值更为准确，对有些地基承载力及变形不满足结构本身需求的，还需要对地基作地基处理，根据工程设计标准，确定地基处理范围和处理后要求达到的技术指标以及各种处理方面的适用性。同时综合考虑处理方案的成熟程度及施工单位的经验，进行多方案比较，最终选定安全实用、经济合理的处理方案，地基经处理后，还要满足规范所规定的强度和变形要求，高层建筑需要一定的埋置深度，经济的解决方法是采用桩箱或桩筏结合的形式。此时应保证箱体的整体刚度，当土层有较大起伏时，应使用同一建筑结构下的桩端位于同一土层中，同时要考虑可能的液化影响。

4　结语

结构设计是一项系统、全面的工作。加强住宅结构的概念设计和地基设计，加深对当前住宅建筑结构设计中常见问题的认识与研究，不断提高自身的结构设计水平，使设计的作品具有更高的水准、更合理和更经济，住宅设计质量不断提升，住宅的结构设计工作做到更安全、更合理。这就需要我们设计工作者必须具备扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度，按规范相应的构造要求严格执行，才能从根本上消除设计质量的隐患。