论建筑结构设计常见问题及解决方法

李景其

摘要：建筑结构设计的好坏直接关系到建设工程的实用性、可靠性、和美观性、经济型及方便施工等多方面问题，因此控制建筑结构设计的质量是相当有必要的。建筑结构设计的质量会受到如工程环境、项目特殊使用要求及设计员的水平等多方面的因素的影响。为防止建筑结构设计过程中出现错误，我们认真研究建筑结构设计中的常见问题，并研究出相关解决措施。

关键词：建筑结构设计 常见问题 解决方法

中图分类号：TU3文献标识码： A

随着社会经济的不断高速发展,越来越多造型奇特、功能多样的建筑出现在我们的生活环境中, 建筑结构设计质量的优劣性与人们的生命财产安全有着直接重要的联系, 而高质量的建筑产品必是源自于科学、合理的建筑结构设计及施工标准程序之上。因此，我们必须正确认识到重视建筑结构设计中常见问题的重要性, 针对存在的一些问题, 本文就建筑结构设计中应该引起高度重视的几点与大家共同研究。

一、地基基础设计中常见问题及解决方法

（一）施工检测现状地貌与地质勘查报告不符

在近几年对诸多建筑工地施工现场技术检查中我们发现: 施工方具体施工工程与设计方的图纸与施工要求并不相符，主要表现在建筑施工方基本按设计图纸要求开挖建筑基槽，但是却经常出现在已达到设计要求深度时却还没有达到设计持力层或已经开挖过深。经调查了解，有的是地址勘察工作做的过早，经过较长时间，在勘察后建设方就已对原有要施工的场地进行了修缮平整，而设计方、施工方却并不知情；有的是因为施工场地土层复杂，土层变化较大，土层结构不稳定，但是勘察报告却没有完全准确、详细的对这种情况加以解释或注明该情况。

为了避免这一问题出现所带来的建筑施工问题，设计人员应该在开始进行基础设计时就及时向勘察部门、建设方、施工方详细了解这方面的准确信息，在设计阶段就尽量避免这种情况的出现，及时发现问题，与施工方良好沟通，杜绝出现安全隐患。

（二）忽视地质勘察报告中所报标高与总平面图设计图标高的对应关系问题

有些刚刚参加建筑设计的工作人员，没有具体的设计经验，对建筑设计中的一些关键问题不能很好处理。很多设计员在设计师不重视勘察报告中所提供的标高与建筑设计总平面图所标标高的对应关系，只简单的把勘察报告中所标示出的勘察时的地表面作为实际室外地坪，结果往往会造成基础实际出现错误重大或造成安全隐患，不利于建筑施工。对于建筑坐落于低洼、坡地等需要大量填挖土方进行平整的施工场地经常出现此类问题。

还有一种情况是设计师在进行基础设计时就没有根据建筑总平面图所要求的标高，将基础底标高和基础范围体现在详细的地址勘察报告中，就不能准确明白的察觉出基础设计师所存在的设计问题。

二、混凝土结构设计中常见问题及解决方法

（一）结构布置不合理，形状不规则

近些年来许多建筑设计只片面追求自身的建筑特点，却不考虑设计结构布置，出现了许多形状不规则的平面设计布置，同时很多结构设计人员在设计过程中不注意抗震方面的设计，不按《建筑抗震设计规范》的基础要求对平面不规则或竖向不规则的结构设计布置采用合适的计算模型计算，并不能对相关的计算参数进行有效调整，不也不针对性修改部分梁柱的计算结果，同时忽视也部分楼板的加强处理。

（二）计算构件实际受力所采用的模型和程序不合理

根据对剪力墙和楼板所假设的的模型化条件不同，目前最常采用的的多高层结构分析软件主要有以下三类1）薄壁柱模型；2）板-梁墙元模型；3）壳元，板壳墙元模型。不同的计算模型根据其自身特点有其不同的使用范围。通常使用的薄壁柱模型较多采用7个自由度（6个空间自由度和一个截面翘曲自由度）。当剪力墙的上下两截面形状变化较大或上下薄壁柱的形心产生了较大的差异时，即使6个空间自由度可以通过下端的水平刚域来进行调整装换，但第7个的翘曲自由度却无法做到连续。所以当剪力墙结构布置复杂，上下洞口分布不连续，特别是存在框支剪力墙时，就不能满足薄壁柱理论软件的基本假设。

即便设计人员选用了适合的结构计算软件计算所做工程计算模型的结构，但由于计算软件在编制过程中所做的各种假设条件可能会与结构中某些构建的实际受力状态不相符，这就可能导致某些局部构件的实际受力状态与计算的结果出现很大的误差，这使就十分需要结构设计人员根据自身的设计经验进行人工调整。但也有些设计人员由于过分相信计算机软件的计算结果，没有对具体构件的受力状态有很好的了解，缺乏对所用计算软件的适用条件的了解，就不会对计算机的计算结果进行调整而直接根据软件编制出建筑设计图，从而造成关键部分构件如梁、柱等的实配钢筋与其真实的受力状态不相符、浪费建设方的建筑资金、影响建筑安全度，这是就需要设计人员对软件计算的结果进行准确的判别，并针对不同的情况进行相应的有效调整。

三、砖混机构设计的常见问题及解决方法

（一）底框上砖房房屋的计算、绘图问题存在误差由于底框上砖房结构上刚下柔的特点，其对抗震的能力是十分有限的，这就要求建筑设计人员应在方案设计阶段就根据这类工程的具体特点，考虑下部柱网的布置并按要求进行平面布置。而实际设计施工过程中有些建筑设计人员却仅按普通住宅来进行平面布置，这就会给结构设计人员带来很大的难度。实际配筋时板顶筋，主梁、次梁上部筋的布置由于底框结构托墙梁受力大，配筋率高，钢筋直径比大等问题容易导致梁实际受力截面较计算截面出现削弱，这种情况下设计人员就应该根据建筑施工的实际情况来决定是否应在计算后进行手工调整。在画梁图时则应着重注意梁顶底面每层钢筋的排放数量，从而保证施工的质量，结构的安全。

（二）构造柱兼作承重柱用

构造柱在当今建筑设计中经常被作为承重柱使用，但这种作法会引起以下几个问题：

1、当构造柱作为承重柱使用时，就会导致构造柱提前受力，且当这种结构遭遇地震作用时，构造柱位置必然会形成应力集中，首先遭到破坏。这样构造柱非但起不到其应有的作用，反而会成为房屋结构安全中的一个薄弱的部位。

2、构造柱一般布置在地圈梁中，无另设基础，当构造柱兼作承重柱使用后，柱底基础的抗冲切、抗弯部及局部承压强度就不能满足要求。这时承重大梁下的柱子就应该按承重柱设计。但当梁上荷载和跨度都较小时，构造柱也可以布置于梁下，此时必须按不考虑构造柱作用下计算，经验算满足墙体的局部承压和抗弯强度来，方可在梁下布置构造柱。

（三）忽视了纵向框架只考虑横向框架

现行建筑抗震设计规范应按两个主轴方向分别计算水平地震作用，各方面所有的地震和用力应由该方向的抗侧力构件来承担。也就是说，在框架结构设计中，纵向框架与横向框架有着同样的重要地位。一些结构设计人员仅纵向地按普通的连续梁进行建筑设计，却忽视梁柱的节点和框架中的纵筋、箍筋的配置不符合框架的构造要求。由于不考虑地震时的纵向作用力，在实际设计工程中经常会出现梁的支座负筋、跨中纵筋及箍筋的配筋置都出现不足。

（四）承重柱截面高度设计过小

许多结构设计人员误认为六度设防地震结构就是不设防，就图受力分析方便，故意将柱子的截面高度设计过小，使加大梁柱的线刚度。这样就把梁简化为铰支梁，柱就按轴心受压计算。虽然这种做法易于进行结构受力分析，但却忽略了梁柱间的刚结作用，加之柱截面的配筋都较小，这种结构一旦受力后，必然导致柱顶抗弯强度不足，柱子梁底附近就会出现一条或多条水平的裂缝，这样不但影响房屋的耐久性，也会引起住户的心理恐惧。当这样的结构一但遭遇地震时，毫无疑问将会倒塌，这就违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。

四、楼板设计常见问题及解决方法

（一）双向板有效高度取值存在误差

双向板会在横纵个方向均产生弯矩，因此双向板跨中正弯矩钢筋是纵横叠放，短跨方向的跨中钢筋则应放在下面，长跨方向的跨中钢筋应置于短跨钢筋的上面，计算时应取两个方向的各自的有效高度进行计算。有的设计人员为图省事或对板受力认识不足，只取两上方向的有效高度进行配筋计算，导致长跨有效高度偏大，就会配筋降低，使结构构件存在严重质量隐患。

（二）对楼板受力状态认识不足

有些经验欠缺的建筑设计人员在设计时为了计算方便或对板的受力状态认识不到位，就简单地将双向板作用单向板进行计算。这就导致计算假定与实际受力状态不符，出现一个方向配筋过大，而另一方向仅按构造配筋，造成配筋严重不足的情况，进而致使板出现裂缝。

参考文献：

[1] 韩绍娟著：《建筑结构设计中的几个问的观点》，《辽宁建材》，2008年3期

[2]周晖，宋雪峰著：《结构设计软件应用中的几个常见问题》，《河北煤炭》2006年4期

[3]李宝来，王爱利著：《建筑结构设计的常见问题浅析》，《今日科苑》，2009年14期