【摘 要】房屋建筑结构设计的理论朝着先进水平不断发展，将先进的技术不断的应用于实际，在实际工程中不断加强完善总结经验，使得房屋建筑结构设计朝着更安全、适用、经济的方向发展。本文从房屋建筑结构设计中容易被忽视的问题出发，提出解决这些问题的建议和想法，使得结构工程师在工作中不断的优化工程设计，发挥创新精神，保证房屋结构设计得更加合理化。
【关键词】结构设计 荷载 非结构构件 墙柱弱梁
引言
房屋设计是工程建设的首要环节、是整个工程建设的灵魂。设计成果不仅要美观、适用、安全，还要经济。施工图是工程师的语言，是设计者设计意图的体现，也是施工、监理、经济核算的重要依据。合理的结构设计不仅对建设项目节省投资、缩短工期、提高经济效益起着决定性的作用，同时也为设计者本身提高了信誉、积累了财富。因此，设计图纸质量的优劣直接影响到工程建设的好坏，这就要求我们在工作中认真仔细，端正态度。以下为自己学习规范、规程并根据多年设计工程项目顺利通过施工图设计审查的经验，总结了房屋结构设计中容易被忽视但是应该引起注意的几个问题，在此与结构设计师们共勉，不足之处请多多批评指正。
一.房屋结构设计中荷载问题
荷载是结构设计的基本要素，荷载准确与否将直接影响到结构计算的可信度，准确的把握荷载取值是结构设计对结构设计人员的基本要求。
1.悬挑梁荷载。悬挑梁设计往往是结构设计师比较重视的部位，在结构建模计算中大部分结构设计师习惯将挑梁荷载放大输入，挑梁荷载放大了，挑梁配筋有了足够的富裕度。其实这样反而会使结构存在另外的安全隐患，特别是对于悬挑梁外挑长度和挑梁相邻一跨梁跨度都很大的时候。当悬挑梁荷载人为放大后，相邻跨梁底弯矩减小，配筋也就相应变小。使得在实际荷载工况下悬挑梁相邻跨的底面钢筋量配置不足，导致梁底出现裂缝甚至断裂的可能，结构存在安全隐患。所以在实际工程设计中悬挑梁荷载应该按实际荷载输入，在后期施工图设计过程中可直接对悬挑梁配筋按1.05~1.2的放大系数配筋即可。这样也能保证悬挑梁配筋的富裕度。
2.坡屋面的荷载。在设计坡屋面时坡屋顶恒载按水平投影线（面）计算，使得实际输入荷载偏小，屋顶梁板设计偏于不安全。因此坡屋顶的恒荷载算法应以法向厚度计算，输入模型时应除以cosα（α坡度顶坡度）。
3.关于GB5009-2012中5.1.2.2条设计墙、柱和基础时荷载折减。高层住宅下布置有商业及其他功能的地方，活载折减按SATWE程序计算不能折减，只能自己计算：q（实际输入荷载）=q1（根据建筑功能选定）/折减系数，才能保证墙、柱、基础荷载不少算。
二．房屋建筑结构建模计算
1.结构周期折减系数的确定。周期折减的根本目的是为了在结构计算中充分考虑填充墙刚度对计算周期的影响。由于填充墙的存在，使结构的实际刚度大于计算刚度，计算周期大于实际周期，算出的地震剪力偏小，导致结构偏于不安全。在实际工程设计中填充墙对结构周期的影响与填充墙的类型、填充墙与主体结构的位置等密切相关。填充墙对主体结构周期的折减，实际上就是考虑填充墙刚度对体结构刚度的影响程度，主体结构刚度越大填充墙对结构周期影响越小，反之，则越大；填充墙的自身刚度越大，对主体结构周期影响也越大，反之，则越小。对于框架结构而言，当采用砌体填充墙时，周期折减系数可以取0.6~0.7；若填充墙较少或者采用的是轻质砌块时，周期折减系数可以取0.7~0.8；完全采用轻质板材可以取0.9；只有在完全无砌体填充墙时，结构计算周期才可以不折减。实际工程中结构设计师对建筑填充分隔墙体的关注度不够，容易忽视填充墙对主体结构的影响，希望设计从业者们引起重视。
2.梁端弯矩调幅系数。框架梁在竖向荷载作用下的塑性内力重分布，通过调整使梁端负弯矩减少，相应地增加梁跨中弯矩，使梁上下配筋比较均匀。但是在配置梁平法施工图时，结构设计师大都直接按软件生成配筋，而往往软件所配钢筋比实际计算配筋大，这样既没有起到梁端弯矩调幅的作用，又造成钢筋浪费。因此在绘制梁平法施工图时，在没有其他特殊情况存在时，梁端钢筋尽量在满足计算配筋的情况下接近计算值。
3.剪力墙结构中飘窗上翻。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于高层住宅剪力墙结构，建筑设计的飘窗窗台通常是高出楼层500mm，结构通常的做法是梁上翻与外墙同宽，高500mm的钢筋混凝土后再挑窗台板。但是在建模计算中并没有考虑这部分结构的刚度对整个结构参数及两边剪力墙肢的配筋的影响，使得结构存在安全隐患。根据笔者以往工程的实际经验可以采取以下两种办法，一是直接按上翻梁实际刚度参与整体计算；二是图纸中注明上翻部分与两边剪力墙留逢分开浇筑。
三. 房屋建筑结构中非结构构件的抗震设计
建筑非结构构件是指建筑中除承重骨架体系以外的固定构件和部件，主要包括非承重墙体，附着于楼面和屋面结构的构件、装饰构件和部位、固定于楼面的大型建筑附属机电设备等。在结构设计中，正确把握非结构构件与主体结构的关系非常重要。主体结构设计时，应注意确定非结构构件的传力关系，明确非结构构件的荷重。在实际工程设计中非结构构件的抗震设计普遍被忽视。比如，有的工程建筑因为造型需要，在屋面上用砖砌筑较高的女儿墙，仅在墙体内设置钢筋砼构造柱与压顶梁，也不进行抗风与抗震的验算，在台风或地震作用下，有倒塌砸人或砸坏屋面板的可能，虽然是非结构构件，但是结构设计未采取可靠措施，将给工程留下安全隐患；屋顶高大女儿墙采用钢筋砼结构按悬臂结构设计时，作为嵌固端的边梁未考虑女儿墙传来的扭矩作用，相邻的屋面板也未加强，同样存在安全隐患。在工程设计中应该重视非结构构件设计，不留安全隐患。
四．房屋结构设计中强柱弱梁的问题
强柱弱梁是从结构抗震设计角度提出的一个结构概念。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倒塌。但是在我们实际设计过程中有部分问题被结构设计师们忽略从而导致设计从概念上反而与强柱弱梁的要求相违背。
1.计算软件因素。框架梁的刚度考虑楼板对刚度的贡献放大1.5~2倍，使结构分析得到的梁端弯矩相应增大，但所增加的配筋全部配置在梁内，楼板仍按自身受力另外配筋。而在计算强柱弱梁时，没有考虑楼板钢筋的影响。使得梁的实际配筋量被低估了。此外，程序计算过程中如未考虑柱刚域影响、控制梁裂缝而增大配筋都客观上增大了梁端受弯承载力。
2.配筋构造因素。例如梁下部钢筋实际上提高了梁端抗弯能力，而计算时往往没有考虑或考虑不足。实际上梁底配筋往往较大，梁下部钢筋直接伸入支座或整跨拉通，使支座底实际配筋远大于计算需要配筋。又如节点左右梁上部纵筋按设计弯矩较大的一侧钢筋贯通布置，使得设计弯矩较小的一侧梁端负筋超配较大。
3.填充墙的因素。砌体填充墙客观上加强了梁刚度，使梁更难先于柱进入塑性。
4.设计师人为放大支座负筋，而柱配筋没有相应增大，使得强柱弱梁难以实现。
结合以上问题以及实际项目设计经验在结构设计中建议采用以下这几个方面的措施保证强柱弱梁能够在实际设计中顺利实现。软件程序考虑楼板翼缘内配筋影响，考虑刚域，梁端弯矩调幅；梁底钢筋不全部伸入支座（参11G101-1图集），部分配筋在计算不需要处截断，可减少梁底富余的配筋，方便施工，提高节点延性；采用轻质填充墙，或填充墙与框架柱柔性连接；严控梁端钢筋超配，一般情况下不按裂缝计算结果配筋；提高框架柱柱端弯矩放大系数，降低柱轴压比，提高柱配筋（注意应该根据实际情况增加，否则钢筋含量会增加很多）；修改结构体系，改成框剪或剪力墙等抗震能力更好的结构体系。
结束语
房屋结构设计是个系统、全面的工作，在实际工程设计中会遇到不同是技术问题，这就需要扎实的理论知识功底、丰富的工程实际经验、灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。设计人员要从一个个基本的构件算起，做到知其所以然，深刻理解规范和规程的含义，并密切配合其它专业来进行设计，在工作中应事无巨细，善于反思和总结工作中的经验和教训，尽可能的避免房屋结构设计过程中产生的技术问题，提升房屋建筑的质量和功能，进而实现房屋建筑行业稳定、健康的发展。
参考文献：
[1]孔雅莎 建筑结构设计杂谈[J].建筑结构，2006(3):7
[2]肖毅卿 建筑结构设计中易出现的问题[J].建筑知识 1998.18(2):16
[3]朱炳寅 建筑结构设计问答及分析中国建筑工业出版社 2013.5
论文作者:黄胜超
论文发表刊物:《低碳地产》2016年6月第11期
论文发表时间:2016/11/16
标签：结构论文; 荷载论文; 结构设计论文; 弯矩论文; 刚度论文; 构件论文; 钢筋论文; 《低碳地产》2016年6月第11期论文;