钢筋混凝土房屋设计中存在的问题及对策

文/李发洋 中铁二院（成都）建设发展有限责任公司 四川成都 610031

虽然近年来我国钢筋混凝土房屋设计领域取得了较为不俗的发展成果，但由于钢筋混凝土房屋的不可逆性，因设计问题引发的钢筋混凝土房屋质量问题仍大量存在于我国建筑业，而为了从根本上解决这类问题，正是本文围绕钢筋混凝土房屋设计中存在问题及对策开展具体研究的原因所在。

1、常见的钢筋混凝土房屋设计问题

1.1 基础结构设计问题

钢筋混凝土房屋基础结构设计主要包括地下室底板、防水、外墙配筋、独立基础，而这些环节的设计均较为容易出现设计问题，具体问题如下所示：（1）地下室底板。不注重地下室楼板承载能力属于较为常见的设计问题，如具体设计中地下室底板实际承载力与设计承载能力存在20%误差，钢筋混凝土房屋便很容易出现沉降问题。（2）防水。钢筋混凝土房屋的柱下承台、缓坡、阴阳角相关设计与防水工序施工存在直接联系，如设计人员在设计中未考虑自然因素影响，房屋的防水性能很容易出现问题。（3）钢筋配筋。忽视钢筋结构影响因素情况在钢筋混凝土房屋结构设计中较为常见，梁柱钢筋、双向板属于较为容易出现设计纰漏的环节，由此引发的误差必须得到关注。（4）独立基础。天然地基锥体独立基础属于最为常见的钢筋混凝土房屋独立基础，但设计中坡度规划的不当很容易引发问题，施工效率降低、施工质量不理想情况很容易因此出现[1]。

1.2 上部结构设计问题

钢筋混凝土房屋上部结构设计主要包括挑梁与墙体、梁柱强度、钢筋保护层厚度、剪力墙等，这类设计存在的问题如下所示：（1）挑梁与墙体。设计引发的房屋结构受力不均匀、局部受力均属于挑梁与墙体设计不当引发的问题，挑梁变形、墙体外闪情况很容易因此出现。（2）梁柱强度。“强柱强梁”情况广泛存在于我国钢筋混凝土房屋上部结构设计，由此引发的结构硬性破坏将直接影响钢筋混凝土房屋的正常使用，房屋的抗震性能也将无法满足国家规范需要。（3）钢筋保护层厚度。如设计中出现钢筋保护层厚度取值过小问题，钢筋的性能、使用寿命将受到直接影响，这类影响的应对必须得到高度关注。（4）剪力墙。剪力墙刚度偏大、布置不均匀同样属于常见的房屋设计问题，应力破坏问题很容易因此出现。

2、解决钢筋混凝土房屋设计问题的策略建议

2.1 针对性设计措施

结合上文设计问题，本文总结了如下问题应对措施建议：（1）地下室底板设计。保证设计精度，同时在地下板与持力层之间布置褥垫开展施工，应力引发的房屋问题将得以最大化消除。（2）防水设计。需关注房屋雨季、旱季不同防水需求，并有针对性改变柱下承台形式基础，施工难度降低、防水性能提升将获得有力支持。（3）外墙配筋设计。需统一计算方法并结合实际情况开展设计，底部固结、顶部铰接计算模型的明确属于设计关键。（4）独立基础设计。采用1:1比例进行坡度规划、采用阶梯型基础设计方法均可有效解决独立基础设计问题。（5）挑梁与墙体设计。跳梁端头设计中添加构造柱结构即可有效解决相关设计问题，这里的构造柱实质上是在挑梁附件添加一条梁柱（连接每层挑梁）。（6）梁柱强度设计。需开展“强柱弱梁”设计，同时开展针对性的抗震设计，具体抗震设计将于下文进行详细介绍。（7）钢筋保护层厚度设计。需结合新版标准图集规定开展设计，以此保证钢筋混凝土保护层厚度大于42mm（从垫层顶面算起）。（8）剪力墙设计。需关注第一级别剪力墙刚度设计，并保证总肢数在5以上、单肢刚度控制在4.5以下，整体框架结构也必须纳入剪力墙设计考量范畴[2]。

2.2 引入BIM技术

为提升钢筋混凝土房屋设计科学性，BIM技术的引入应得到关注，在BIM技术的支持下，模型可视化、设计参数化、协同设计均将得以实现，应用BIM技术的钢筋混凝土房屋设计流程可描述为：“基本条件→建筑方案模型→结构方案设计建模→结构计算分析→结构专业校审→编辑组合模型→专业协调→地勘报告荷载信息→结构计算分析→初步模型→结构施工图建模→生成二维施工图→审核施工图→交付施工模型”。相较于传统钢筋混凝土房屋设计，应用BIM技术的设计具备联动、高效、及时、协同、避免碰撞等优势。

2.3 关注抗震设计

抗震设计属于钢筋混凝土房屋设计的重要环节，除上文提到的梁柱强度设计外，减震措施、隔震措施的应用理应得到关注。例如，在某高层钢筋混凝土房屋设计中，设计人员明确了“小震不坏，中震即用，大震可修”的设计原则，并采用了水平隔震沟设置、水平隔离缝设置、开展专门构造设计等具体抗震设计措施，设计过程严格遵循了《建筑结构隔震构造详图》（03SG610-1）要求。具体设计采用了600mm设备管线防碰撞宽度、高20mm的水平隔离缝（使用柔性材料填充）、外包防火板防火措施（隔震支座），由此房屋的抗震能力得到了较好保障。

结论：

综上所述，钢筋混凝土房屋设计质量会受到多方面因素影响，在此基础上，本文涉及的针对性设计措施、引入BIM技术、关注抗震设计等对策建议，则为高质量钢筋混凝土房屋设计提供了可行性较高的路径支持，而为了进一步提升钢筋混凝土房屋设计质量，细节问题的把握必须得到设计人员关注。