浅谈土建建筑结构设计中的几个常见问题

【摘要】：建筑结构设计是一项系统的、全面的工作，在设计中存在的问题是多种多样的，需要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。通过加深对建筑结构设计内容与原则的认识，注意结设计中常见的问题，可以有效地提高结构设计水平。

【关键词】：土建；建筑结构；设计；常见问题；

中图分类号：V552文献标识码： A

引言

建筑物的结构设计包括上部结构设计和基础设计。上部结构没计主要内容及步骤：a．根据建筑设计来确定结构体系、确定结构主要材料．结构平面布置．c．初步选用材料类型、强度等级等，根据经验初步确定构件的截面尺寸；d．结构荷载计算及各种荷载作用下结构的内力分析．e．荷载效应组合；f构件的截面设计。此外还包括某必要些构造措施，需要依据结构专业相关规范、图集。

1.建筑物结构设计的要求

（1）计算内容：结构构件应进行承载能力极限状态的计算和正常使用状态的验算，如直接承受动力荷载的构件应进行疲劳强度验算；

（2）结构上多种作用效应同时发生时，应通过结构分析分别求出每一种作用下的效应后，考虑其可能的最不利组合；

（3）抗震设计：我国的抗震设防烈度为6至9度，建筑结构根据所在地区的烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级。对应不同的抗震等级，有不同的计算和构造要求。

2.建筑结构设计应注意几项的问题

2.1体系选型和布置方面

2.1.1结构布置不合理，体型不规则

结构设计中十分重要的环节就是结构的布置要合理，即结构布置尽可能的“规则”由于引起结构不规则的因素很多，特别是对于复杂的建筑体型，很难一一用若干简单的定量指标来划分不规则程度并规定限制范围。正是由于缺乏规范依据及相应的设计规定，加之对结构抗震概念设计缺乏应有的了解，有些设计人员往往对结构规则性把握不够，有时甚至听任业主和建筑师的要求，在实际工程中出现了不少规则性很差、对结构抗震十分不利的高层建筑。

2.1.2建筑结构的类型的选择

根据建筑物的用途，可以分为工业建筑与民用建筑。根据建筑物的层数，可以分为单层、多层、高层和超高层建筑。建筑物根据所使用的结构材料可以分为：木结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构和混合结构等。建筑物根据其结构形式，可以分为排架结构、框架结构、剪力墙结构、简体结构和大路结构等。

2.2结构构件方面

2.2.1关于箱、筏基础底板的挑板问题

从结构角度来讲，如果能出挑板，能调匀边跨底板钢筋，特别是当底板钢筋通长布置时，不会因边跨钢筋而加大整个底板的通长筋，较为节约：出挑板后，能降低基底附加应力，当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时，加挑板就可能采用天然地基：能降低整体沉降，当荷载偏心时，在特定部位设挑板，还可调整沉降差和整体倾斜：窗井部位可以认为是挑板上砌墙，不宜再出长挑板。虽然在计算时此处板并不应按挑板计算。从建筑角度讲，取消挑板，可方便柔性防水做法。

2.2.2承重柱截面高度设计过小

这种情况多发生于六度抗震设防区。一些结构设计者误认为六度设防就是不设防，图受力分析方便，他们故意把柱子的截面高度设计得过小，使梁拄的线刚度比加大，把梁简化为铰支梁，柱按轴心受压计算。这种做法虽然易于进行结构受力分析，但却给房屋结构埋下了隐患。因为这样做忽略了梁柱间的刚结作用，即忽略了柱的约束弯矩，加之以柱截面的配筋都较小，结构一旦受力后。柱顶抗弯强度必然不足，从而使柱子与梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝，形成塑性铰。这样在正常使用情况下，柱子已开始带铰工作。这不但影响了房屋的耐久性，而且也常常引起用户的恐惧心理。更为严重的是，这样的结构一但遭遇地震作用时，将会倒塌，这违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。

2.2.3关于短柱问题

在框架结构中．如果柱净高与柱截面高度之比等于4或剪跨比小于等于2．那么该柱为短柱短柱在地震作用下．容易发生脆性破坏。因为短柱的受剪承载力及变形能力不足．会引起建筑物的严重破坏．设计应尽可能避免。短柱的形成主要有两种原因：一是由于楼梯间半休息平台或结构局部错层造成两个框架梁之间的框架柱净高较小引起的：二是填充墙没置不当．造成某层的框架柱两侧一部分无填充墙，一部分有填充墙．无填充墙的柱净高与柱截面之比往往小于等于4形成短柱。处理短柱主要是增加柱的抗剪承载力及改善其变形能力．一般采JH复合箍筋．箍筋沿全赢加密：保证短柱的纵向钢筋对称布置．且每侧的纵向钢筋配筋率不宜大于1．2％的方式处理．也可以采用外包钢板．配x形钢筋等方式处理。

2.2.4主梁有次梁处加附加筋。

一般应优先加箍筋，附加箍筋可认为是：主梁箍筋在次梁截面范围无法加箍筋或箍筋短缺，在次梁两侧补上，像板上洞口附加筋。附加筋一般要有，但也不是绝对的。规范中说的比较清楚，位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载，应全部由附加横向钢筋承担。也就是说，位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的垫梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力应加附加筋。但梁截面高度范围内的集中荷载可根据具体情况而定。还有当主次梁截面均很大，如工艺要求形成的主次深梁，而荷载相对不大，主梁也可不加附加筋。总的原则是当主梁上次梁开裂后，从次梁的受压区顶至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁产生的剪力时，主梁可不加附加筋。梁上集中力，产生的剪力在整个梁范围内是一样，所以抗剪满足，集中力处自然满足。主次深梁及次梁相对主梁截面、荷载较小时，也可满足。

2.2.5连续梁按单梁进行设计

这种情况多发在阳台边梁的设计中。由于边梁上的荷重一般较小，没有引起设计者的重视，图受力分析方便，设计者把实际应为连续梁的梁按单简支梁进行设计，致使梁在支座处上部负筋配置量过少。这样必然引起梁在支座附近上部受拉区出现竖向裂缝，进而引起梁上部拦板出现竖向裂缝。如果该边梁长度较长时．问题将会变得更加严重。因为该梁一般直接暴露在室外，受环境温度影响较大。当环境温度变化时，梁的伸缩受到梁端柱或挑梁的约束，在梁内产生收缩应力，该收缩应力作用于原已产生的梁上裂缝处，引起梁的支座附近沿整个梁截面四周裂缝贯通，梁承载力降低，直接影响了使用安全。

2.3正确分析计算结果

在结构设计中普遍采用计算机技术．但是由于目前软件种类繁多．不同软件往往会导致不同的计算结果。因此设计师应对程序的适用范围、条件等进行全面了解。在计算机辅助没计时，由于结构实际情况与程序不相符合．或人工输入有误，或软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果，因而要求结构工程师在拿到电算结果时应认真分析、校核，做出合理判断。采取相应的构造措施：结构设计始终要牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉原则”，注意构件的延性性能；加强薄弱部位；注意钢筋的锚固长度．尤其是钢筋执行段的锚固长度应考虑温度应力的影响。结构计算式在计算简图的基础上进行，计算简图选用不当则会导致结构安全的事故常常发生．所以选择适当的计算简图是保证结构安全的重要条件．计算简图还应有相应的构造措施来保证．实际结构的节点不可能是纯粹的铰结点和刚结点．但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。

3.结语

建筑工程在国民生产中的具有基础地位，应发挥应有的作用，能够实际的服务于现代化的建设，千里之行始于足下，深刻的认识到建筑结构设计的重要性，工作事无巨细，设计人员应具有整体观，全局观，认真把握好设计中的每个阶段，做到心中有数，通过对各类常见结构错误问题的分析，可以加强结构设计人员对常见结构设计错误的辨别能力，提高对结构设计问题的防治能力，使建筑的结构设计工作做到更安全、更合理，更经济实用。

参考文献

【1】孔雅莎．建筑结构设计杂谈【J】．建筑结构，2006（3)．

【2】颜兴强．浅谈建筑结构设计方法【J】．沿海企业与科技，2009(5)．

【3】熊煜．建筑结构设计中若干问题分析【J】．山西建筑，2009(25)．