哈尔滨工业大学建筑设计研究院
摘要:随着国民经济的发展，我国基础设施建设蓬勃发展。尽管人们对混凝土结构设计有很多的实践积累，但是由于结构设计人员的疏忽和混凝土结构的复杂性，不可避免的会遇到很多实际问题。作者在实际工程中总结了设计中需要注意和容易忽视的常见问题，并给出了一定的处理措施。
关键词:建筑工程；结构设计；常见问题
在工程项目建设的过程中，做好结构设计工作关系着建筑结构的质量与安全，一旦设计出现问题，很可能影响工程的质量和项目效益，甚至还会危机人们的生命安全。为此，需要设计人员提高对结构设计的认识，严格遵守规范规程的相关要求进行设计。本文从地基与基础和上部结构两个部分，总结了设计中容易遇到的问题并给出相应的设计建议。
1、地基与基础
地基与基础是建筑的根基，同时也是隐蔽工程，它的勘察、设计、施工质量直接影响建筑的安全。为此，需要相关人员引起足够的重视。在实际工程设计中，很容易疏忽一些问题，需要有关人员针对其中的问题加以认真分析。
1.1充分重视地勘文件的重要性。
有些设计人员仅仅依据勘察中间数据或者参考附近工程的基础资料进行施工图设计，这就难以保证设计的合理性和可靠性。一定要核对最终的勘察文件，特别是抗震设防烈度、场地类别、特征周期、抗浮设计水位等内容。
1.2重视地基变形的验算。
建筑物的地基变形计算值不应大于地基变形允许值。地基产生过大的变形会影响正常的生产生活，甚至危及人们的安全。地基基础设计等级为丙级的某些情况容易忽视验算地基变形，如相邻建筑距离近可能发生倾斜时就需要验算。
1.3重视基础抗浮的验算。
防水设计水位是建筑防水的设计依据，而抗浮设计水位是结构抗浮设计的重要依据。抗浮设计内容包括整体抗浮和局部抗浮验算。重视连廊、车道、走道、下沉广场等部分的局部抗浮问题。
1.4挡土墙设计时注意计算模型选择的合理性。
地下室外墙进行承载能力验算时，一般不考虑上部荷载的作用，按纯受弯构件计算；进行正常使用极限状态时宜考虑上部荷载作用，按压弯构件计算。根据墙长和层高的关系区分按照单向板或者双向板进行计算分析，满足相应的受力和构造要求。
2、上部结构
2.1坡屋面设计
当坡屋面的坡度较大时，由于混凝土施工质量不易保证，应适当提高提高这部分的安全储备。屋面板宜采用双层双向的构造措施；坡屋面结构，没有清晰的层的概念，故按现有软件电算时注意对扭转位移比进行复核。边梁适当提高抗扭配筋。施工时宜选用水灰比小的混凝土。
2.2荷载取值
2.2.1消防车的等效均布荷载
在实际工程中，地下室顶板和消防通道处会涉及消防车荷载的取值问题。按照《建筑结构荷载规范》基础不考虑消防车荷载，消防车荷载不与人防荷载同时考虑。荷载规范没有给出框架梁的等效计算方法，框架梁所受的荷载需要通过结构效应确定实际的等效局部荷载。在计算梁板时，应采用两个模型分别计算，梁的等效均布荷载会小于规范给出的板受到的等效均布荷载。
2.2.2屋面种植土的荷载
在设计文件中要注明种植屋面限定覆土厚度和饱和重度。为考虑下雨等不利条件可能增加重量的情形，设计时土的重度要按照饱和重度计算。同时相应范围的混凝土应采用抗渗混凝土。
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2.2.3风雪荷载
重视风雪荷载敏感建筑的荷载取值。如大跨度大悬挑结构、钢结构、房屋高度超过60m的钢筋混凝土结构在承载力极限状态设计时，应按50年重现期的基本风压乘以1.1的增大系数；大跨度结构、轻质屋盖结构等对雪荷载敏感的结构，基本雪压应采用100年重现期的基本雪压。
2.3高层剪力墙设角窗
高层建筑剪力墙结构的角部是结构设计的关键部位，在角部剪力墙开设转角窗，实际上是取消了角部的剪力墙墙肢，会削弱结构的整体抗扭刚度和抗侧力刚度，临近洞口的墙肢扭转效应明显。角窗处房间楼板宜适当加厚，且适当提高楼板配筋率。在8度区时，宜提高角窗两侧墙肢的抗震等级，并按提高后的抗震等级满足轴压比限制条件。
2.4隔墙下无梁的处理
在住宅建筑中，常在楼板上布置一些非承重隔墙（一般厚度不大于100mm），有些设计人员将隔墙的总荷载除以该板块的总面积来处理。这样会造成非承重隔墙分布宽度内配筋量不足，而此板块其它部分配筋过大，这样隔墙处楼板会出现裂缝。建议在隔墙下适当加强钢筋或设置暗梁，同时科学合理的配置楼板钢筋。
2.5强柱弱梁的实现
强柱弱梁指的是使框架结构塑性铰出现在梁端的设计要求。用以提高结构的变形能力，防止在强烈地震作用下结构的倒塌。梁的破坏属于局部性的构件破坏，而柱子破坏将危及整个结构的安全，可能会整体倒塌，后果严重，因此应保证柱子不先于梁破坏。实际工程中，有些设计人员盲目加大框架梁支座钢筋，而且未考虑楼板钢筋对框架梁梁端受弯承载力的增大作用，这样设计会导致很难达到“强柱弱梁”的要求。因此在对框架梁设计时，支座负筋不宜超配，跨中钢筋不小于计算值。在符合支座处顶筋底筋面积比的前提下，尽量减少梁底钢筋进入支座的数量。
2.6填充墙对结构的影响
在工程中，设计者常根据填充墙的多少和结构类型，确定结构的周期折减系数来考虑填充墙对主体结构刚度的影响作用。这样做无可厚非，但是更应该重视填充墙布置的不规则性造成结构的扭转作用。当有条件调整布置时，应与业主和建筑师沟通，在实际工程中尽量减少填充墙布置不规则的情形。因填充墙布置形成结构短柱的问题，短柱箍筋应全高加密配置。
2.7抗震构造措施
在设计中要注意规范中对构造措施的规定。比如：当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时，箍筋最小直径应增大2mm；一级和二级的框架角柱、剪跨比不大于2的柱箍筋应全高加密；一级和二级的框架柱纵筋含18、16时，框架柱非加密区箍筋间距不应超过180mm、160mm；跨高比不大于2.5的连梁，其两侧腰筋的总面积配筋率不应小于0.3%。如200厚的混凝土墙，当配筋为8@200时，水平筋通过作为连梁的腰筋就不满足此面积配筋率的要求等。
3结论
随着时代的发展，人们的认识水平不断提高。在实际结构设计过程中，需要有关人员能够按照有关规定进行规范化设计，对于结构设计中的一些常见问题加以了解和掌握，并能够积极的加以改进设计，消除设计方面的隐患，更好的促进我国建筑事业的发展。
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论文作者:孙雨洋
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/16
标签：荷载论文; 结构论文; 结构设计论文; 地基论文; 钢筋论文; 楼板论文; 隔墙论文; 《防护工程》2018年第31期论文;