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所属栏目：建筑设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:603

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　　浅谈建筑结构设计常见的问题及防治
　　广州城建开发设计院有限公司
　　欧阳宇
　　【摘要】文章主要介绍了在建筑设计中常遇到的问题，并就这些问题，以高层建筑结构体系选型为研究对象，深度探讨了高层建筑结构体系选型
　　【关键词】高层建筑；结构设计；质量问题
　　高层建筑结构体系的选型通常要遵循一定的原则，它需要考虑到建筑设计、结构设计、建筑施工的要求。只有在结构选型阶段综合考虑了以上各方面因素之后，对建筑结构设计常遇上的问题做好总结和及时防治，才能为以后单体结构的优化设计打下一个良好的基础，才有可能使结构全寿命设计达到一个近似相对最优的满意解。
　　1、关于强柱弱梁的设计理念
　　强柱弱梁的概念主要是针对小震不坏，中震可修，大震不倒的抗震设防目标而提出的。柱破坏了建筑物整个都会倾覆，而梁破坏则仅是某个区域失效，因此柱较之梁破坏的损害更大，当前我们的经济已高速发展．我们设计人员在设计中一定要将这一概念设计贯彻下去。其一必须严格控制柱轴压比。我们目前的计算均是基于小震下进行的．如果小震下柱子轴压比过高．则大震下地震力将对边柱产生一个巨大的附加轴力，则柱子根本不可能有这点安全储备，在大震即会破坏，那又何谈大震不倒呢?轴压比在任何情况下均不宜超过0．9％．且我们对柱断面及配筋设置时应分部位处理，建议边柱，角柱应适当加强，特别是角柱，建议应全柱加密箍筋．且配筋率不宜小于1％．所有框架柱，不包括小截面柱。建议纵筋均应大于2O，且柱筋品种不宜过多，矩形截面柱尽可能对称配筋。而对梁配筋笔者则建议应配足梁中部筋，而支座筋则可通过调幅让其适当降低，以使地震作用下能形成梁铰机制，防止柱先于梁屈服，使梁端能首先产生塑性铰，保证柱端的实际受弯承载力大于梁端的实际受弯承载力。
　　2、悬挑梁的梁高选用过小
　　一些设计者往往只注意了对梁的强充和倾覆进行验算，而忽略了对梁手挠度的验算。梁高选用过小，引起梁截面的受压区应力过高．在正常使用状态下，梁截面受压区产生非线性徐变。梁挠度随时间的推移不断加大。挑梁的变形引起梁板出现裂缝，裂缝宽度随着挑梁变形的回大而加宽，影响了房屋的正常使用。据观察，这种挑梁的变形发展到后期，梁支座截面上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。受支座附近上部受拉区常常出现较宽的竖向缝。受支座附近剪弯作用的影响，竖向裂缝向下延伸发展为斜裂缝，此时梁已接近破坏．当为托墙挑梁时．梁过大的挠度引起梁上境况体在梁支座附近出现裂逢。裂缝在梁支座处沿斜向延伸，缝愈靠上愈宽。挑梁的截面过小对绌构的抗震也很不利。悬挑结构对竖向地震的作用最为敏感。梁高小刊．截面的相对受压区高度较大，梁的延性减小，在竖向地震作用下易发生脆性破坏．失去承载力。
　　3、基础的设计等级问题
　　《建筑结构可靠度设计统一标准}(CB50068—2001)第1.0.8条明确了建筑结构的安全等级的划分。《建筑地基基础设计规范))(GB50007—2002)作为国家专业标准文件，仅注明了基础设计安全等级应按国家有关规范规定采用。基础设计规范虽然根据地基复杂程度、建筑物规模和功能等将地基基础分为三个设计等级，但是未能就地基基础的安全等级的划分加以确定，况且，地基基础的设计等级与地基基础的安全等级是完全不同的两个概念。可靠度设计统一标准中有关基础安全等级第1.0.8条的引注2的规定，意味着地基基础的安全等级不完全等同于上部结构的安全等级。笔者认为，地基基础的安全等级不宜低于上部结构的安全等级。
　　4、盲目追求低的含钢率
　　近些年来．开发商的项目越来越多，开发商一味追求低的含钢率，有的甚至将含钢率写在设计合同上，给结构设计人员造成很大的压力。设计人员只能想尽一切办法降低含钢率，有的甚至在#p#副标题#e#计算书上做文章．因为一般的审图机构并不会要求查看设计单位的电子文件，而仅要求查看打印出来的计算书．给建筑结构在地震时或非正常偶然因素作用下造成了安全隐患。对于结构的含钢率，应该在保证结构设计，满足国家规范标准的前提下，尽量做到经济。针对不同的结构、不同的地区确定合理的含钢率。不能随便根据某些工程作样本，而不考虑是否与所设计的工程有可比性。
　　5、现浇楼板板块内出现阳角问题
　　一提到阳角常会考虑到构造配置放射筋以防止应力集中产生的裂缝。在现浇楼板内的阳角不同于檐口处阳角，如果照檐口处阳角配置放射筋，就会使楼板钢筋拥挤，钢筋放置杂乱，设置暗梁常会取得满意效果．既能抵抗应力集中，控制楼板裂缝的发生发展，又能使楼板钢筋放置简单，楼板底部平整美观。
　　6、框架结构屋顶构架梁的钢筋配置问题
　　实际工程中常因建筑立面效果的需要，屋顶设计成构架造型，结构工程师经常被构架梁的钢筋配置不合理而困扰。特别是对不出屋面的小选型．梁高在300mm以下的小截面构架梁的钢筋配置感到困惑。《混凝土结构设计规范))(GBS0010—2002)第11．3．6条的表11．3：6—2对框架梁端箍筋加密区的构造要求有明确规定．要求箍筋最大间距不大于梁高的1／4，如果构架梁归为框架梁，箍筋间距就应满足上述规定配置要求．结果构架梁加密区箍筋间距为75mm。笔者认为。构架梁在结构分析计算时并未按结构构件进行分析计算．而是作为自承重荷载输入的，按框架粱控制其配筋值得商榷。
　　7、关于剪力墙结构中的几个问题
　　短肢剪力墙结构设计中有几个问题值得我们重视。处理不当经常会成为薄弱点。其一是对普通氏墙的界定，高规JGJ3—2002第7．1．2条中规定一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙，短肢剪力墙是指截面高度与厚度之比为5～8的剪力墙。这就给我们带来一个困惑，高厚比为7．9倍及8．1倍的两种墙受力特性截然不同，由此而引起的配筋亦相差甚远f对四级剪力墙而言．短肢剪力墙在一般部位的配筋率要求大于1．0％，而普通墙则仅要求边缘构件配筋率0I4％，墙身部分配筋率仅为0．2％。)因此笔者在布置长墙时建议控制高厚比大于9，这样就与短肢剪力墙有所区分而不会混淆。其二是关于小墙肢JG．13—2002第7-2．5条规定矩形截面独立墙肢的截面高度不宜小于截面厚度的5倍，因为当墙肢高厚比较小时受力特性是脆性破坏，属抗震不利构件。因此笔者认为在剪力墙结构设计中应尽量避免次类构件的出现，特别是高厚比小于3的小墙肢应不出现，如出现建议一种是按构造柱考虑，不作为抗侧力构件，否则应按框架柱设计，尽量降低轴压比，加强配筋。
　　8、结构计算应注意的问题
　　1）避免荷载计算的错误。诸如漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符，基础底板上多算或少算土重。
　　2）底框砌体结构验算。底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构，对具有薄弱层的底层框架混合结构，应考虑塑性变形集中的影响，通常对底层地震剪力乘以1．2～1．5的增大系数：底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法。因为底层框架结构中只有底层框架抗震墙，应采用双保险的方法，抗震墙承担全部剪力，框架按刚度比例承担剪力。刚度计算时，框架不折减，抗震墙折减到弹性刚度的2O％～30％：应考虑底层框架柱中地震作用产生倾覆力矩所引起的附加轴力。
　　3）避免楼板计算中方法不正确。连续板计算不能简单地用单向板
　　计算方法代替：双向板查表汁算时，不能忽略材料泊松比的影响，否则由于跨中弯矩未进行调整，将使计算值偏小。
　　4）对电算结果的正确性作出有效评价。目前结构计算大多采用结构设计计算程序进行计算，如何对计算结果进行分析、评价，是一个非常重要的方面。因此必须根#p#副标题#e#据工程设计的经验对计算结果进行分析、判断，根据其正确与否，决定能否作为施工图设计的依据。
　　8、结语
　　在如今设计过程中，应该要常总结结构设计中出现的问题，以规范为依据，不断总结，使我们的设计更经济合理。
　　【参考文献】
　　1《建筑地基基础设计规范GB50007—2o02》，中国建筑工业出版社，2002．
　　2《混凝土结构设计规范GB5019—202》，中国建筑工业出版社，2002．
　　3《高层建筑混凝土结构技术规,(JGJ3—202)，中国建筑工业出版社，201．
　　4张传义，赵冬雪．居住建筑结构设计中常遇问题的处理J．低温建筑技术，2007．5．