房屋结构设计的常见问题分析
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房屋结构设计的常见问题分析
作者：朱济珉
来源：《城市建设理论研究》2013年第01期
摘要：房屋结构设计是个系统、全面的工作，是房屋施工的前提与依据，设计工作好不好直接关系到施工的质量与成本。
当前房屋结构设计中还存在许多问题，加深对当前房屋建筑结构设计中常见问题的认识与研究，能够及时解决设计问题，预防施工质量问题，使建筑具有更高的水准，更合理、更经济的结构形式。
本文就房屋结构设计中常见的问题进行了分析，希望能对设计工作者起到一定借鉴作用。
关键词：房屋结构；设计；问题
Abstract: building structure design is a systematic and comprehensive work, is the premise and the basis for building construction, design work ok or not directly related to the construction quality and cost. The current building structure design there are still many problems, deepen our understanding of the current building structural design of common awareness of the problem and research, to solve design problems, prevent the construction quality problem, the building has a higher level, more reasonable and more economic structure. This paper building structure design of common problems have been analyzed, and hope to play a reference design workers.
Key words: building structure; Design; problems
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
一、地基基础问题
（一）有软弱深厚的淤泥土层时，忽略水平力的影响。
有软弱深厚的淤泥土层时，柱下桩基础不仅要计算桩承台水平位移对上部结构的影响，而且要验算桩基在水平推力作用下其水平承载力能否满足要求。
桩基持力层选择不妥，如选择液化土层作为持力层。
持力层应为稳定的、非液化的、压缩性小的、承载力相对较高的土层。
如粘土、粉质粘土可作为摩擦桩的持力层；密实的砂土层、岩层可作为端承桩的持力层。
对存在液化土层的低承台桩基验算时，单桩承载力根据现场静载荷试验确定，桩承载力没有考虑液化土层的影响。
抗震验算时单桩竖向承载力可参照《桩基规范》JGJ94第5章的相关规定要求扣除液化土层的侧阻力部分；或按《抗震规范》GB 50011第4.4.2条和第4.4.3条对低承台桩基进行抗震验算。
地下室单桩竖向承载力特征值直接取用静载荷试验确定的特征值，导致承载力偏大，埋下安全隐患。
用于静载荷试验的桩顶是在自然地坪处，对于地下室的桩基，其单桩竖向承载力特征值应为试验结果扣除地下室深度范围的桩侧阻力，即试桩加长部分的桩侧摩阻力。
挖孔桩的桩长不论长短，单桩竖向承载力均考虑桩侧阻及端阻。
一般情况下，支承在微风化岩层上长径比L/d＜5的端承桩，只计端阻，不计侧阻，支承于其他土层上的桩，可计入侧阻及端阻，但有扩大头的桩其扩大部分及以上2d范围内不计桩侧阻力。
二、钢筋混凝土工程存在的问题
房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值。
现行的规程、规范给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。
个别高层建筑房屋设计高度和高宽比均超出规定限值，且无可靠的设计依据，在抗震设防区也没有采取有效的抗震加强设计，给结构抗震带来一定的隐患。
结构布置不合理，体型不规则。
结构的合理布置使结构尽可能“规则”，是抗震概念设计中的十分重要的环节，这里的“规则”包含了对建筑的平立面外形尺寸，抗侧力构件布置质量分布，直至承载力分布等诸多因素的综合要求。
由于引起结构不规则的因素太多，特别是对于复杂的建筑体型，很难一一用若干简化的定量指标来划分不规则程度并规定限制范围。
如建筑抗震设计规范和钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程，仅规定了规则结构的准则，没有对规则与不规则作出定量的划分，也没有对不规则结构作出相应的设计规定。
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难以把握，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。
配筋构造不合理或不符合有关规定。
屋面梁配筋太少。
结构建模时, 设计人员图方便,屋面梁直接拷贝下层梁的尺寸。
由于屋面梁荷载较小,计算结果配筋不多,这样屋面梁在温度变化、混凝土收缩和受力等作用下因配筋率过低而导致裂缝宽度较大。
受扭屋面梁缺少必要的腰筋。
对于一般的梁,为了保持钥筋骨架的刚度, 也为了承受温度和收缩应力及防止梁腹出现过大的裂缝,一般构造设计时会在梁腹板高度大于450mm时加设腰筋,其间距≤200mm,然后拉筋勾连。
对于受扭构件,《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第10.2.5条第二款规定,其纵向受力钢筋的间距不应大于200mm和梁截面短边长度。
对于设置悬挑檐口的屋面梁,在结构设计中误等同一般梁,未按受扭构件设计配筋。
三、楼板设计问题
楼板是建筑工程的主要承重构件，它将楼面、屋面的荷载传递到周围的墙或梁上，因此楼板的设计问题必然关系到梁、墙、柱等构件的安全，若对整个设计考虑不周就会出现质量问题，埋下安全隐患，楼板设计中常存在以下问题。
（一）设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足，简单地将双向板作用单向板进行计算。
使计算假定与实际受力状态不符，导致一个方向配筋过大，而另一方向仅按构造配筋，造成配筋严重不足，致使楼板出现裂缝。
（二）楼板承受线荷载时弯矩计算问题。
在民用建筑中，常常在楼板上布置一些非承重隔墙，故大楼板设计中常常将该部分的线荷载换算成等效的均布荷载后，进行楼板的配筋计算。
但有些设计人员错误地将隔墙的总荷载附以楼板的总面积。
另外，楼板上隔墙顶部处理时常采用立砖斜砌，砌体顶紧上部的楼、屋面板，这样会给上部的楼板增加中间支承点，使其变为连续板。
支承点上部出现负弯矩，而在楼板的设计中又没考虑该部分的影响，致使楼板顶出现裂缝。
（三）双向板有效高度取值偏大。
双向板在两个方向均产生弯矩，双向板跨中正弯矩钢筋是纵横叠放，短跨方向的跨中钢筋应放在下面，长跨方向的跨中钢筋置于短跨钢筋的上面，计算时应用两个方向的各自的有效高度。
一般长向的有效高度比短向的有效高度小d（d为短向钢筋的直径）。
有的设计得为图省事或对板受力认识不足，而取两个方向的有效高度进行配筋计算，致使长跨有效高度偏大，配筋降低，使结构构件存在的质量隐患，甚至出现开缝的现象。
