摘要：在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，有些問(wèn)題的解決需要綜合系統(tǒng)的理論知識(shí)和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本文僅就房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的主要問(wèn)題，進(jìn)行了簡(jiǎn)要討論。這些常見(jiàn)病或則造成不同程度的質(zhì)量問(wèn)題，或?qū)е吕速M(fèi)，須引起設(shè)計(jì)者及設(shè)計(jì)人員注意，并認(rèn)真對(duì)待。

關(guān)鍵詞：房屋結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；常見(jiàn)問(wèn)題

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是個(gè)系統(tǒng)、全面的工作，作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，需要扎實(shí)的理論知識(shí)功底，靈活創(chuàng)新的思維和嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。加深對(duì)當(dāng)前房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)與研究，以不斷提高自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。

1 地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面常見(jiàn)問(wèn)題

多層房屋無(wú)地質(zhì)詳勘報(bào)告或籠統(tǒng)參用距離很遠(yuǎn)、根本無(wú)參考價(jià)值的地質(zhì)資料，就進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。僅僅根據(jù)建設(shè)單位口頭或書(shū)面提供的地基土容許承載力值，就進(jìn)行較大或較重要的建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。地基選型及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)都不是僅憑地基土容許承載力一值來(lái)決定，也不是僅因地耐力取得小就—定安全可靠，還要同時(shí)綜合考慮土層沿水平及垂直方向的變化、土質(zhì)物理力學(xué)指標(biāo)、基地內(nèi)有無(wú)局部地質(zhì)異常、舊有坑道、地下水類(lèi)型及化學(xué)性質(zhì)等因素；而且上部結(jié)構(gòu)也要結(jié)合地質(zhì)情況確定選型和采取必要的技術(shù)處理。忽視《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中關(guān)于建筑物安全等級(jí)規(guī)定，而不作必要的地基變形驗(yàn)算。不對(duì)建筑物及地質(zhì)情況作綜合分析，不能正確判斷房屋整體變形狀態(tài)，以致未作應(yīng)有的相應(yīng)處理。上述有些方面都是不甚了解地基變形的控制乃是地基安全的基本控制。地基變形的差異(不均勻沉降)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尤為重要，它常是導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生裂縫的重要原因。因此不能忽視地基變形驗(yàn)算。同時(shí)，還應(yīng)根據(jù)建筑物荷載、結(jié)構(gòu)型式、局部地質(zhì)變化等差異作不均勻沉降的綜合判斷或選點(diǎn)計(jì)算，定性掌握整體建筑物的變形特征，從而采取相應(yīng)的技術(shù)處理。在已有建筑物旁進(jìn)行貼建時(shí)，忽視對(duì)已有毗鄰建筑物地基所產(chǎn)生的附加影響。這類(lèi)設(shè)計(jì)需根據(jù)新、舊建筑物毗鄰處的地質(zhì)條件和舊建筑基礎(chǔ)情況，對(duì)舊建筑毗鄰端驗(yàn)算或判斷其附加下沉量，然后結(jié)合舊建筑的縱向整體抗彎剛度(建筑物整體長(zhǎng)高比、縱橫墻布置及樓、屋蓋情況等)，確定是否需要采取必要的技術(shù)措施。確定基礎(chǔ)埋深時(shí)，不認(rèn)真分析地質(zhì)情況，一概按有凍脹考慮。這些年來(lái)由于高，大建筑增多做慣了深基礎(chǔ)，而對(duì)一般多層及低層無(wú)地下室建筑的基礎(chǔ)，也常常做得較深。對(duì)是否是凍脹土這一主要因素有所忽視，以致提高了基礎(chǔ)工程造價(jià)。如果預(yù)計(jì)到可能不采暖越冬，應(yīng)優(yōu)先考慮采取臨時(shí)防凍覆蓋措施。軟弱地基條件下，未全面貫徹《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》里面的相關(guān)內(nèi)容。有的設(shè)計(jì)者對(duì)軟弱地基的危害認(rèn)識(shí)不足，或不熟悉規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，因而體現(xiàn)在建筑方面往往是建筑物的體量分布和平面布局欠妥，“先天”上就易遭軟弱地質(zhì)條件的危害；而體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上則是僅僅因地耐力之低而加大基礎(chǔ)、增設(shè)圈梁、按常規(guī)設(shè)沉降縫。這雖然也有益處，但很不充分，必須通過(guò)下沉量計(jì)算。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)綜合正確判斷建筑物整體變形特征，從而恰當(dāng)設(shè)縫(截?cái)嘧冃螒?yīng)力、減小長(zhǎng)高比)，正確采取加強(qiáng)措施或改善地基。高層建筑與裙房間，將裙房基礎(chǔ)退臺(tái)加深至高層基底。例如：有的設(shè)計(jì)者按習(xí)慣將裙房基礎(chǔ)退臺(tái)加深至高層基底。這樣，高、裙地基的公共點(diǎn)附近的裙房地基下沉量與高層相同，將導(dǎo)致裙房該端的局部?jī)A斜，極易產(chǎn)生裂縫，裙房層數(shù)愈少愈不利。恰當(dāng)?shù)淖龇ㄊ菍⒃撎幏謱雍惶钌盎蛘承酝林寥狗炕?，而后裙房基礎(chǔ)正常通過(guò)。

2 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題

內(nèi)走廊單面房間的多層磚混結(jié)構(gòu)，剛性方案橫墻長(zhǎng)度誤取建筑物全寬。在鋼筋混凝土墻梁設(shè)計(jì)中，沒(méi)有進(jìn)行托梁上墻體的局壓驗(yàn)算和做相應(yīng)處理。墻梁支座處，墻與托梁界面區(qū)的砌體局部應(yīng)力峰值常很大，須作驗(yàn)算。必要時(shí)局部配置一定高度的鋼筋網(wǎng)或設(shè)置梁墊。解決砌體局壓常不優(yōu)先采用梁墊，而不必要地設(shè)置鋼筋混凝土柱。這給設(shè)計(jì)和施工都帶來(lái)不必要的麻煩，并增加材料消耗。網(wǎng)狀配筋磚垛的筋網(wǎng)僅配至窗高(垛身高度)范圍，而未貫通整個(gè)樓層。墻垛強(qiáng)度計(jì)算中，按垛的截面面積計(jì)算，這不是理論上的簡(jiǎn)化而是事實(shí)，即使在上、下層垛間的縱向墻帶高度內(nèi)，參加受壓工作的截面面積也并無(wú)明顯增加。如果設(shè)想墻帶高度內(nèi)受壓面積將會(huì)增大，是與實(shí)際受力狀態(tài)不符的，而且窗上過(guò)梁也早因超載而破壞。因此，合理的設(shè)計(jì)應(yīng)將筋網(wǎng)配置整個(gè)樓層高度。垂直縱墻鋪預(yù)制板的剛性方案，不在圖紙上強(qiáng)調(diào)必須認(rèn)真灌縫，目前不少工地對(duì)預(yù)制板灌縫重視不夠，縫中建筑垃圾清除不凈，灌前不灑水濕潤(rùn)，灌注不實(shí)，甚至鋪置時(shí)板貼沒(méi)有縫寬。這對(duì)垂直縱墻鋪板的剛性方案是很不利的，板縫不具備傳遞水平力的抗剪能力。因此盡管預(yù)制板灌縫屬工地常識(shí)，但在這種情況下，圖上仍宜特殊注明，并在交底時(shí)給予強(qiáng)調(diào)，說(shuō)明設(shè)計(jì)意圖。

地震區(qū)多層磚房及多層框架建筑物，在方案(特別是建筑方案，如質(zhì)量和剛度分布嚴(yán)重不均、不對(duì)稱(chēng)、大懸挑等)及構(gòu)造細(xì)節(jié)(如門(mén)窗位置、圈梁標(biāo)高等)方面，均未認(rèn)真貫徹規(guī)范要求。這種現(xiàn)象較為普遍?？拐鹨?guī)范必須建筑、結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)共同貫徹執(zhí)行。無(wú)震時(shí)，設(shè)計(jì)按有震考慮，“水沒(méi)來(lái)先筑壩”。選用普通鋼筋混凝土空心板標(biāo)準(zhǔn)圖集時(shí)忽視對(duì)短期和長(zhǎng)期荷載組合的控制。在圖集中，一般都有一個(gè)短期和長(zhǎng)期效應(yīng)組合控制值指標(biāo)，以控制板的變形。但設(shè)計(jì)者選用時(shí)往往僅注意承載能力極限狀態(tài)，而忽略變形是否在允許范圍內(nèi)。不適當(dāng)?shù)牟捎么罂缍确穷A(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆板(單向或雙向板)，又不進(jìn)行剛度和裂縫寬度驗(yàn)算。擱置在花籃梁或梁下皮懸挑上的板，對(duì)梁的作用已屬在梁高范圍內(nèi)加荷，但未作附加箍筋的計(jì)算和相應(yīng)補(bǔ)償。設(shè)計(jì)者對(duì)次梁插入主梁處放置吊筋或附加鋼箍，—般不會(huì)忘記。但對(duì)上述情況卻往往未加思考。實(shí)際上，它們的作用性質(zhì)相同，只是次梁是集中一點(diǎn)作用，而板是沿梁長(zhǎng)作用。對(duì)梁的大剪力區(qū)，這項(xiàng)作用未予考慮。箍筋量可能不足。民用建筑中的短懸臂梁，未按牛腿理論進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，而仍按一般長(zhǎng)懸臂梁對(duì)待。即使是民用建筑中的懸臂梁，只要符合c＜h0，它的受力本質(zhì)也是變截面(或等截面)懸臂深梁，亦應(yīng)按牛腿理論進(jìn)行計(jì)算和構(gòu)造。而當(dāng)梁高范圍內(nèi)又有次梁插入時(shí)，還須同時(shí)考慮吊筋的設(shè)置。這類(lèi)節(jié)點(diǎn)目前尚未見(jiàn)到典型的試驗(yàn)成果發(fā)表，但設(shè)計(jì)實(shí)踐表明，分別按現(xiàn)行牛腿，吊筋理論計(jì)算和構(gòu)造，尚未出現(xiàn)問(wèn)題。本來(lái)是雙向板，但設(shè)計(jì)者圖省事主觀將其視為單向板進(jìn)行計(jì)算和配筋，而另向僅配分布筋。這種主觀臆定的計(jì)算簡(jiǎn)圖與實(shí)踐差距太大，已屬質(zhì)變。板的整體雖然安全，但由于另向受力未配足夠鋼筋，將產(chǎn)生較大裂縫而影響使用。負(fù)荷面積超過(guò)10m2的樓面梁，活荷載不按規(guī)定折減，連續(xù)梁不考慮活荷載最不利布置。這都是由于設(shè)計(jì)者圖省事所致。前者造成一定的浪費(fèi)，后者偏于不安全，特別是公共建筑、工業(yè)建筑中的連續(xù)梁(板)，尤應(yīng)考慮活荷載最不利布置。

此外，板件選型不滿(mǎn)足建筑物相應(yīng)等級(jí)的耐火極限小時(shí)要求。有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者因不熟悉防火規(guī)范，不合理地選用普通混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，以致板件耐火極限小時(shí)達(dá)不到該建筑物耐火等級(jí)的要求。防火規(guī)范必須建筑、結(jié)構(gòu)、暖、水、電各專(zhuān)業(yè)共同貫徹執(zhí)行。很長(zhǎng)的外露現(xiàn)澆板未按外露結(jié)構(gòu)要求設(shè)置伸縮縫。這類(lèi)板及其外露縱向梁，已在房屋保溫之外，應(yīng)按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的露天情況設(shè)伸縮縫，否則可能會(huì)出現(xiàn)裂縫。

參考文獻(xiàn)

[1]劉鐵峰，李鐵軍，張亮坤.建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)探討[J].建設(shè)科技.2011(10)

[2]曾展文.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本要求[J].價(jià)值工程.2010(18)