居住建筑结构设计中常遇问题的处理

李军

摘要：建筑结构设计的合理性， 对建设工期的缩短、施工成本的控制、施工过程中安全控制以及建筑施工质量的提高都有十分重要的意义。本文探讨了建筑结构设计中存在的问题与解决对策。

关键词：建筑；结构设计；问题；对策

前言

现代化的生活使得人们对于建筑产品的要求和标准不断提升，所以在建筑结构设计当中还需要融入创新性和多元性的特征，实现建筑产品的时效性和安全性，对施工质量形成良好的影响，避免常见问题，对结构设计通病进行合理的防治，增强建筑效益。

一、结构设计应遵循的原则

1、多道防线

设计为多道防线是结构体系中的安全体系需要采用的基本方案。如果灾难发生时， 在某单一构件上寄托全部的生存希望是十分危险的。

2、抓大放小

在结构中每一个构件所发挥的作用不尽相同，尽管对于整个结构体系来说，所有的构件靠协同作用来组合成一个整体，“强剪弱弯”、“强柱弱梁”等在建筑结构设计中， 需要处处时时精打细算， 尤其是在十分重要的概念设计时。

3、刚柔相济

要想使得建筑结构体系保持合理性， 刚柔相济是要必须遵循的原则。结构刚度太大则变形能力差，然而太柔的结构，则会容易因变形过大而无法正常使用。

4、打通关节

要想使得结构体系永远的保持原始的静态或者在需要的范围内保持，打通关节是我们不得不遵守的基础性原则，其它的原则必须依赖于打通关节。而在建筑的结构体系中关节是无处不在的，结构工程师眼中的理想的结构体系，在理论上应该是一个整体， 浑然天成的， 不存在关节， 依赖于这样的理想的结构体系， 任何外力的传递和消减可以是十分迅速的。

二、建筑结构设计中的常见问题

1、屋面梁配筋数量不足

在设计人员进行结构建模的过程中，有些设计师为了图方便或是追赶设计的进度，屋面梁直接照搬了下层梁的尺寸，这样设计就是认为屋面梁的荷载较小，同时配筋的数量也不多，这样在以后的施工过程或是使用时一旦出现混凝土收缩、温度突然变化或是受力不均匀时，屋面梁都会因为配筋数量的不足而出现裂缝宽度过大的问题。

2、抗震设计问题

进行框架结构设计时，忽视了纵向框架的设计，只注意了横向框架的设计。现阶段，在我国最新的建筑结构抗震设计规范中要求了水平地震的作用应按照两个主轴的方向进行计算的，那么该方向的抗侧力构建就应承担各方面地震的作用力。

3、楼板变形程度的计算存在问题

很多设计在进行结构布置时没有采取足够的措施或是设计人员在设计时缺乏基本的结构概念，都采用基本的楼层变形的计算程序。这些程序的编程在数学上的力学模型上是绝对成立的，但是在实际中应用到计算楼板的变形程度却并不是准确无误的。而如果一个计算程序的前提就是存在一定的瑕疵的，那么利用这个程序计算出的结构就肯定也是存在问题的了。这样所进行的结构设计肯定是存在了结构的安全系数不足以及结构的某些构件或是部位安全储备太大等诸多的问题。

三、解决建筑结构设计问题的改善对策

1、板和梁的跨度计算

通常情况下，在教材中所讲到的计算跨度，如净跨度的1.05倍等，一些概念和规定通常都只适用于常规的结构设计，而它对于宽扁梁往往是不适用的。板梁结构实际上就是在梁的中心线上设有一个刚性的支座，消除了单一的梁的概念，而是将梁和板统一成了一个变截面板。在扁梁结构中，当板厚和梁高相差不大时，计算的长度就应取到梁的中心处，选择梁边弯矩和板厚，以及梁中心处的弯矩和梁厚进行配筋，并且要取两者的大值。实际的设计过程中，柱子也可以看成一个超大的截面梁，因此在对梁配筋时应选择柱边弯矩，削峰是比较正常的，存在问题时往往都是不削峰的。

2、主梁有次梁时要添加附加筋

这种情况下，应先考虑添加箍筋，附加的箍筋实际上就是指在次梁的界面范围内箍筋缺乏或是没有箍筋时，就应该在次梁的两侧补上箍筋，通常情况下附加筋都是要有的。并且在建筑结构的设计规范中也明确的说明了，在梁的界面高度范围内的或是梁下部的集中荷载，其都是由附加筋来承担的，所以在梁上后做的次梁或是梁上的集中荷载就是不需要添加附加筋的。总之添加附加筋的原则是：主梁上的次梁存在开裂的问题时，如果次梁的受压区顶至主梁底部的截面高度的混凝土添加了箍筋，并且确保能够承受次梁产生的剪力，那么主梁就不需添加附加筋。梁上的集中力与产生的剪力在整个梁的范围内都是一样的，那么只要抗剪满足，集中力就也是满足的。

3、箱、筏基础底板的挑板

从结构设计的角度来讲，最为经济的一种方式是能出挑板并且能够调匀边跨底板钢筋，尤其是当底板的钢筋采用了通长的布置方式时，整个底板的通长筋也不会因为边跨钢筋而增大。当出了挑板时，基底的附加应力就会得到降低，当基础形式的位置是在天然地基和人工地基的坎上时，那么加挑板时最好选择天然地基，从而有效的降低整体的沉降。而一旦荷载出现了偏心的情况，在某个特殊的位置设置挑板时，就能够调整沉降差并且防止整体倾斜的现象出现。窗井是一个较为特殊的部位，它可以看作是挑板上砌墙，因此就不用再出长挑板了，这个问题并不是绝对的，应灵活变通，如某建筑有地下室，窗井的横隔墙就会很紧密并且内部墙体与横隔墙是相互连通的，这时就应该灵活的设置。

4、设计刚性楼面

为了确保程序计算结构能够真实的反映出建筑结构的实际的受力情况，设计人员应尽量将楼层设计成刚性的楼面。而怎样才能设计成刚性楼面呢？首先设计人员设计时不应采用楼面有变形的平面；同时设计人员应充分的保证配筋的构造以及结构的布置方式，当然如果有些建筑结构无法完全的满足刚性楼面的假定，但是其使用功能是确实需要的，并且本身建筑结构的设计效果又是十分优秀的，那么设计人员在设计时就应通过采取采用斜向配筋、提高边梁暗梁的配筋数量、增加梁系梁板、采用双层的配筋形式以及洞口边加设边梁和暗梁等办法，尽量弥补因其不是绝对的刚性楼板假定而产生的误差，或是使其尽量的符合刚性楼板的假定条件。

5、沉降计算

在基坑开挖的过程中，摩擦角范围内的坑边的基底土是要受到一定的约束的，所以它是不反弹的，那么坑中心位置处的地基土就是要反弹的，而回弹的部分就需要人工的进行清理。而如果基础较大时，其受到了约束就比较小，箱基就是这种类型的，在对其进行沉降的计算时就要按照基底的压力进行计算，被坑边土所约束的那一部分就可以看作是用于安全储备的，这也是计算出来的沉降值是要大于实际施工中的沉降值的主要原因。而如果当基础很小时，那么其受到了约束就是很大的，这是就可以忽略回弹的部分，所以在计算沉降时就应按照基底的附加应力进行计算。

结束语

总之，建筑结构的设计人员应在设计时应紧密的结合其他的相关专业，面对存在的种种问题应认真分析和思考，总结过往设计工作中的经验教训，找到解決这些问题的有效对策，从而真正的做好建筑工程的结构设计工作，保证建筑工程项目的整体质量。

参考文献：

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