唐艷

桂林市建筑設(shè)計(jì)研究院 廣西桂林 541002

1 住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的含義

住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本含義是通過結(jié)構(gòu)性語言來表達(dá)設(shè)計(jì)師的想法和理念，結(jié)構(gòu)語言包括基礎(chǔ)、墻體、柱、梁、板、樓梯等，再通過這些結(jié)構(gòu)元素，組成完整的住宅建筑結(jié)構(gòu)體系或者構(gòu)筑物，住宅建筑結(jié)構(gòu)體系由三部分共同組成，包括豎向承重體系、水平承重體系、抗力體系。將住宅建筑各部分形成的荷載，通過最簡潔精煉方式傳遞給基礎(chǔ)。因此，住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、上部結(jié)構(gòu)設(shè)、細(xì)部設(shè)計(jì)三部分。

2 住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的質(zhì)量問題

2.1 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不達(dá)標(biāo)

在住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，很多設(shè)計(jì)人員過于追求設(shè)計(jì)速度，比較重視上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和細(xì)部設(shè)計(jì)，經(jīng)常會(huì)選擇性的忽略基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，對基礎(chǔ)拉梁設(shè)計(jì)理解程度不深，在基礎(chǔ)拉梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，經(jīng)常產(chǎn)生失誤，為住宅建筑結(jié)構(gòu)的安全性埋下了隱患。比如：基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)中梁、柱和基礎(chǔ)負(fù)荷并沒有按照相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)乘以折減系數(shù)，計(jì)算荷載值和實(shí)際荷載值存在較大差距，難以保證基礎(chǔ)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2.2 電梯井筒設(shè)計(jì)不合理

在我國城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)的背景下，住宅建筑逐步向著更高層的方向發(fā)展，電梯成為了居民上下的主要交通。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中電梯井筒的剛度通常大于周圍框架結(jié)構(gòu)的剛度，一旦發(fā)生地震，電梯井筒需要吸收很大的地震剪力[1]。但就目前我國住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀而言，電梯井筒設(shè)計(jì)一直以來設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)，難以有效協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)和施工的匹配問題，無形中針對整個(gè)住宅建筑結(jié)構(gòu)就構(gòu)成了安全隱患。

2.3 懸挑梁高度設(shè)計(jì)問題

在住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中受到一些特殊情況和情況的影響，需要設(shè)置相應(yīng)的扁梁，在設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)忽略對扁梁撓度驗(yàn)算，致使扁梁設(shè)計(jì)高度過小，懸挑梁截面的受壓區(qū)的高度過小，應(yīng)力過于集中。在后期使用中容易導(dǎo)致梁截面發(fā)生非線性徐變。對懸挑梁而言，在不增加任何荷載和應(yīng)力前提下，其撓度會(huì)隨著時(shí)間的增加而逐步變大，隨著懸挑梁變形程度的不但增加，會(huì)引起梁板負(fù)彎矩出現(xiàn)裂縫，裂縫會(huì)隨著懸挑梁的變形不斷加寬，從而影響住宅建筑的正常使用，如果情況嚴(yán)重，甚至?xí)l(fā)嚴(yán)重的安全隱患。

2.4 含鋼率較低

我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，為建筑行業(yè)提供了良好的發(fā)展空間，各施工企業(yè)、設(shè)計(jì)單位之間的競爭愈發(fā)激烈，一些不法開發(fā)商總是通過控制含鋼率來達(dá)到降低工程造價(jià)的目的[2]。但并沒有結(jié)合住宅建筑實(shí)際情況和相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行科學(xué)驗(yàn)證和研究論述，而是盲目的追求低含鋼率，這對住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作造成了較大壓力，只能通過系列方法降低含鋼率，致使住宅建筑結(jié)構(gòu)的抗震性、安全性、穩(wěn)定性下降，帶來了安全隱患。

3 解決住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在問題的措施

3.1 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不達(dá)標(biāo)問題的解決措施

在住宅建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)拉梁設(shè)計(jì)中，如果上部結(jié)構(gòu)的荷載比較大，地基承載力不足時(shí)，需要適當(dāng)提升基礎(chǔ)埋深，但隨著基礎(chǔ)埋深的增加，底層柱的計(jì)算長度和底層位移也會(huì)隨之增大，為避免發(fā)生此種問題，需要在±0.000 以下至基礎(chǔ)頂部此范圍中合理布置基礎(chǔ)拉梁。但此種狀態(tài)下的基礎(chǔ)拉梁，不應(yīng)按照構(gòu)造要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，而是要安好框架梁輸入模型中參與整個(gè)框架結(jié)構(gòu)的分析計(jì)算，并保證上下縱向鋼筋的錨固長度和箍筋長度和上部框架結(jié)構(gòu)基本一致。如果基礎(chǔ)埋深沒法增加，可通過在柱子的兩個(gè)主軸方向設(shè)置構(gòu)造基礎(chǔ)拉梁的方法，來提升基礎(chǔ)承載力。此時(shí)基礎(chǔ)拉梁的截面寬度可選擇兩柱中心距1/30-1/20 之間的距離，高度為兩柱中心距離的1/18-1/12 之間。

3.2 電梯井筒設(shè)計(jì)不合理的解決措施

目前很多住宅建筑都是高層建筑，為滿足居民上下樓的需求，需要設(shè)置電梯井通，為保證設(shè)計(jì)的安全性，可從以下幾個(gè)方面入手：

電梯井筒通過砌體材料以隔墻的方法形成，以降低電梯井通的整體剛度，便于整個(gè)住宅建筑結(jié)構(gòu)合理分配地震剪力[3]。

鋼筋混凝土制成的電梯井筒而言，需要進(jìn)行全面處理，將電梯井筒設(shè)置在框架結(jié)構(gòu)比較合適的位置，并盡量先降低其厚度，并在電梯井筒上方開設(shè)豎縫，設(shè)置一定數(shù)量的結(jié)構(gòu)洞，以達(dá)到弱化鋼筋混凝土電梯井筒剛度的目的。

鋼筋混凝土電梯井筒在設(shè)計(jì)時(shí)，既要計(jì)算分析鋼筋混凝土井筒，也需要計(jì)算分析混凝土主框架，通過三維模擬的方法，在結(jié)構(gòu)模型中進(jìn)行整體分析，從而得到更加符合實(shí)際情況的設(shè)計(jì)結(jié)果。

3.3 懸挑梁高度設(shè)計(jì)問題的解決措施

在住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為避免發(fā)生懸挑梁高度過小的問題，需要設(shè)計(jì)人員熟練掌握懸挑梁的高寬比、高跨比等基本知識(shí)和要求，并在設(shè)計(jì)中嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，堅(jiān)決不能違背構(gòu)造設(shè)計(jì)要求。在單個(gè)懸挑梁計(jì)算過程中，可從整個(gè)模型的角度入手，嚴(yán)禁因?yàn)閼姨袅荷厦婧奢d較少，就只憑借經(jīng)驗(yàn)就進(jìn)行計(jì)算。通過三維可視化設(shè)計(jì)模型，能夠非常直觀的看出懸挑梁的撓度，便于在設(shè)計(jì)及時(shí)開展檢查復(fù)核。

3.4 含鋼率較低問題的解決對策

住宅建筑開發(fā)商要積極參與到住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中來，按照工程要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，合理調(diào)整住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)含鋼率，促使設(shè)計(jì)含鋼率無限接近工程實(shí)際所需的含鋼率，而不是片面追求降低含鋼率，保證住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合理論實(shí)踐，分析了住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見質(zhì)量問題，分析結(jié)果表明，住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度較大，任何一個(gè)細(xì)微的環(huán)節(jié)控制不當(dāng)，都會(huì)影響總體質(zhì)量。為解決設(shè)計(jì)中存在的問題，需要結(jié)合工程特性和實(shí)際有安全，開展有針對性的設(shè)計(jì)，將不安全隱患控制在萌芽狀態(tài)，提升住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。