刍议房屋建筑结构设计常见问题分析

刍议房屋建筑结构设计常见问题分析

何雄杰

（江苏营特工程咨询设计管理有限公司，江苏常州213141）

摘要：在建筑功能多元化发展的趋势之下，建筑结构设计的重要意义得到了进一步凸显。随着不断出现的新技术、新要求，对结构设计师的专业技术及各方面的设计能力提出了更高的要求。文章主要对于建筑结构设计常见的问题进行了分析，并给出了一些实质性的建议。

关键词：结构设计；箱基；筏基；问题分析；宽扁梁

前言

随着我国经济的快速发展，建筑也取得了飞速的进步，并且取得了很大的成就。房屋也逐渐的由单层、多层向高层发展，并且房屋的结构也逐渐变得复杂和多种多样。建筑施工要以建筑结构设计为蓝本，建筑结构设计是建筑施工的基础和保证，因此，建筑结构设计水平的高低直接关系到建筑物的质量与安全。在建筑结构设计中，设计人员必须严格遵守高层建筑结构设计的原则，做好建筑结构设计的相关分析，以确保建筑的整体质量

1房屋建筑结构设计概述

建筑结构包括上部结构设计和基础设计。建筑物的设计包括建筑设计、结构设计、给排水设计、暖气通风设计和电气设计等。每一部分的设计都应围绕设计的四个基本要求：即功能要求、美观要求、经济要求和环保要求。建筑结构是一个建筑物发挥其使用功能的基础，结构设计是建筑物设计的一个重要组成部分，主要包括以下四个过程：方案设计→结构分析→构件设计→绘施工图。

为保证建筑结构的可靠度达到设计要求，在设计中，必须遵循以下要求：（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极限状态的验算，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：由于我国部分地区处于地震带，地震频发，所以针对不同的地质特性，应该进行相应的抗震设计。

2建筑结构设计时应注意的事项

2.1关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题

（1）阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小，可砍成直角或斜角。

（2）如果底板钢筋双向双排，且在悬挑部分不变，阳角不必加辐射筋。

2.2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。当然此问题并不绝对，当有数层地下室，窗井横隔墙较密，且横隔墙能与内部墙体连通时，可灵活考虑；当地下水位很高，出基础挑板，有利于解决抗浮问题；从建筑角度讲，取消挑板，可方便柔性防水做法。

2.3关于梁、板的计算跨度。一般的手册或教科书上所讲的计算跨度，如净跨的1.1倍等，这些规定和概念仅适用于常规的结构设计，在应用日广的宽扁梁中是不合适的。梁板结构，简单点讲，可认为是在梁的中心线上有一刚性支座，取消梁的概念，将梁板统一认为是一变截面板。在扁梁结构中，梁高比板厚大不了多少时，应将计算长度取至梁中心，选梁中心处的弯距和梁厚，及梁边弯距和板厚配筋，取二者大值配筋。（借用台阶式独立基础变截面处的概念）柱子也可认为是超大截面梁，所以梁配筋时应取柱边弯距。削峰是正常的，不削峰才有问题。

2.4抗震缝应加大。经统计，按规范要求设的防震缝在地震时有40%发生了碰撞。故应增大抗震缝间距。

2.5关于回弹再压缩。基坑开挖时，摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束，不反弹，坑中心的地基土反弹，回弹以弹性为主，回弹部分被人工清除。当基础较小，坑底受到很大约束，如独立基础，回弹可以忽略，在计算沉降时，应按基底附加应力计算。当基坑很大时，相对受到较小约束，如箱基，计算沉降时应按基底压力计算，被坑边土约束的部分当做安全储备，这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。

2.6主梁有次梁处加附加筋。一般应优先加箍筋，附加箍筋可理解为：主梁箍筋在次梁截面范围无法加箍筋或箍筋短缺，（实际中次梁截面范围正常设箍筋），在次梁两侧补上，象板上洞口附加筋。附加筋一般要有，但不应绝对。规范说的清楚，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。当主次梁截面相差不大，次梁荷载较大时，应加附加筋。当主梁高度很高，次梁截面很小、荷载很小时，如快接近板上附加暗梁，主梁可不加附加筋。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，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。

2.7一般情况下，悬挑梁宜做成等截面，尤其出挑长度较短时。与挑板不同，挑梁的自重占总荷载的比例很小，作成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋，每个都不一样，加大施工难度。变截面梁的挠度也大于等截面梁。当然，外露的大挑梁，可适当变截面，使感官效果好些。

2.8当建筑大多数房间较小，而仅一两处房间较大时，如按大房间确定基础板厚会造成浪费，而按小房间确定则造成配筋困难，当承载力能满足要求时，可在大房间中部垫聚苯卸载，按小房间确定基础板厚。

在现代建筑，特别是高层建筑项目施工的过程中，建筑物的整体质量在很大程度上是由地下室外墙所支撑的。因此，若在建筑结构设计的过程中，对于地下室外墙的设计不够科学与合理，则势必会导致整个建筑物的稳定性受到严重的影响。结合实际工作经验来看，在地下室外墙设计的过程当中，结构设计工作人员首先需要对整个建筑物的质量加以衡量，结合建筑项目所处区域的地质特征，完成对地下室外墙基本尺寸的设计工作。常规意义上来说，对于高层建筑项目而言，地下室外墙结构设计过程中的墙面厚度需要保持在250mm以上。同时，为了防止由水泥用量增大而导致地下室外墙墙面混凝土产生裂缝问题，应当避免将混凝土强度设计过高，但也应当在C30等级以上。

3对建筑材料加以统筹安排与利用

在工作人员展开建筑结构设计工作的过程当中，对于各类建筑材料的选取同样是关键的工作内容之一。对于建筑材料的选择需要充分考虑的指标包括：（1）建筑材料的受力特征；（2）建筑材料的工作环境。同时，所选择的建筑材料应当在保障材料使用性能的基础之上，最大限度的降低建筑材料的损失与浪费问题。此过程当中需要特别注意的是：建筑结构设计人员需要结合项目设计的实际情况，设计多种建筑材料的选取方案，通过综合对比的方式，选择经济优势、以及性能优势最为突出的建筑材料设计方案。

4结语

房屋建筑工程的结构设计是一个系统的、全面的工作。设计人员一定要有扎实的理论作为知识功底，并且要有灵活的创新思维和踏实认真的工作态度。加强对于当前我国建筑工程结构设计的问题研究，从而不断的提高自身的结构设计水平，使得设计出来的作品更加合理、经济和方便。

参考文献：

[1]潘绍焕．建筑结构设计规范中几个问题的探讨[J]．安徽建筑，2006（11）

[2]刘若文．现浇混凝土框架结构设计中应注意的问题[J]．中国新技术新产品，2011（13）

[3]曹军．高层建筑结构设计中平面不规则问题的分析与抗震措施[J]．中华建设，2012（12）