住宅建筑结构设计常见质量问题分析

随着科技的不断发展，特别是各种计算软件被广泛的应用到住宅建筑结构设计中，住宅建筑结构设计逐步朝着更加规范的方向发展，但是由于对结构基本知识及相关规范的认识不足等各种因素，造成目前住宅建筑结构设计中仍然存在很多质量问题，为了提高住宅建筑结构设计的质量，本文将对住宅建筑结构设计中常见的质量问题进行分析，并提出相应的处理方法。

一、基础拉梁设计不当

很多设计者对基础拉梁的设计理解的不是很深，导致在结构设计的时候产生失误，给住宅建筑的结构安全带来了隐患，要保证基础拉梁设计正确，应按照如下方法进行：由于上部结构的荷载较大或者地基承载力太差的时候，基础需要埋置到一定深度才能满足承载力要求，而埋置深度较深，必将带来底层柱的计算长度和底层的位移过大，为了避免此种情况的发生，一般的处理方式是在±0.000以下至基础顶这个范围内的适当位置设置基础拉梁，但是这种基础拉梁不应按照构造要求进行设置，宜按照框架梁输入模型中参加整个框架的结构分析计算，而且其上下纵向钢筋的锚固长度及箍筋的加密区长度等均与上部的框架梁保持一致;若基础埋置深度不是很深，或者采用了短柱基础，这个时候若地基承载力差或者上部荷载比较大，或者抗震规范中有明确要求，可以采用在柱子的两个主轴方向均设置构造基础拉梁的方法，这个时候基础拉梁的截面宽度可以取两柱中心距的1/20~1/30，其高度可以取两柱中心距的1/12~1/18，对于构造基础拉梁可以取上述范围的下限，纵向受力钢筋宜取所连柱子的最大轴力设计的10%作为设计荷载进行计算;对于多层的框架结构特别是工业建筑中的框架结构，其拉梁上面一般都作用有填充墙，这个时候可以将拉梁的截面适当加大，并通过计算得出其实际配筋面积，并将配筋面积与构造配筋叠加得出最终的配筋量;在设置构造基础拉梁的时候，一般将构造基础拉梁设置在基础顶或者短柱基础顶标高处，这种情况下，基础可以按偏心受压进行计算;当用基础拉梁来平衡柱底弯矩的时候，可以将基础拉梁截面设计的比较大，这种情况基础拉梁应设置在基础的顶面，而且基础可以按照中心受压进行设计计算。

二、独立基础设计荷载取值不当

对于高层建筑结构设计的时候，我们一般知道地震荷载和风荷载两者都十分的重要，依据现场的条件不同，可能是地震荷载起控制作用，也可能是风荷载起控制作用，一般我们在进行高层建筑结构设计的时候，会比较重视高层建筑结构的风荷载和地震荷载，但是由于多层框架结构，风荷载一般情况下不起控制作用，导致很多设计者在进行多层框架结构模型计算分析的时候，忽略风荷载的作用，导致设计的基础不安全。所以，在钢筋混凝土多层框架的计算中，一定要输入风荷载。另外，在进行多层框架混凝土独立基础设计的时候，很多设计者会忽略掉柱底剪力，但是由于从柱底到基础底还有一个高度，若忽略剪力，就相当于在进行基础设计的时候，少考虑了由于剪力作用而产生的那部分弯矩，必然使设计结果偏离实际情况，而对整个结构带来安全隐患。

三、框架结构中电梯井筒设置不当

由于电梯井筒的刚度相对于框架会比较大，这种情况下，当地震荷载发生的时候，电梯井筒会吸收很大一部分的地震剪力，但是就我国目前的设计及施工现状来看，电梯井筒的基础设计及施工是一个难题，一直没有得到很好的解决，这样的情况下，无形中对整个结构的安全带来了隐患。若在实际工程中，住宅建筑结构必须要设置电梯井筒的时候，应采用如下的处理措施：第一，用砌体材料做成隔墙的方法形成电梯井筒，这种情况下，由于作为隔墙的砌体材料的整体刚度较小，有利于整个结构的地震剪力分配;第二，对混凝土电梯井筒采用一些处理措施后，将电梯井筒设置在框架结构的适当位置，比如用将井筒墙壁的厚度尽量减薄、在混凝土井筒墙壁上面开竖缝及设置一定数量的结构洞等方法弱化钢筋混凝土电梯井筒的刚度;第三，当采用钢筋混凝土井筒时，不但应对钢筋混凝土井筒及混凝土主框架进行分别分析计算，而且应该将混凝土电梯井筒模拟到框架结构模型中进行整体分析计算，以得到更符合实际的设计结果;第四，在地震区，对于框架结构出屋顶的电梯间，应该将荷载作用到主框架上，而不应采用砌体墙承重，并在设计的时候，根据相应规范考虑辫梢效应的影响。另外，对于雨篷应尽量从框架梁上悬挑出来，若需要后期制作的话，应尽量采用钢结构雨篷，并预留钢埋件，最好不要在后砌筑的填充墙上浇筑混凝土雨篷等悬挑构件。

四、悬挑梁的高度过小

在进行住宅建筑结构设计的时候，由于一些特殊情况，需要设置一些扁梁，而这个时候，很多设计者容易忽略对扁梁挠度的验算。特别是对于一些悬挑扁梁，由于梁的高度选择过小，引起梁截面的受压区高度过小，受压区应力过高，在正常使用的过程中，梁截面受压区会产生非线性的徐变，在荷载没有增加的情况下梁的挠度随着时间的推移不断加大。挑梁的变形引起梁板的负弯矩处首先出现裂缝，裂缝随着挑梁的变形而不断加宽，达到一定程度必将影响房屋的正常使用，甚至给结构带来了安全隐患。为了避免出现悬挑梁高度过小的质量问题，根据作者几年的设计经验，认为应从如下几个方面着手：第一，首先应该熟知关于悬挑梁的高宽比及高跨比等一些要求，在设计的时候注意尽量不要违背这些构造要求;第二，对于单个悬挑梁的计算，也要从整个模型入手，不要因为悬挑梁上面荷载不多，而凭经验进行配筋计算，因为在模型中，能很直观的看出挑梁的挠度，这样有利于在整体设计的时候进行检查复核。

五、盲目追求低的含钢率

随着我国经济的不断发展，建筑领域的竞争越来越激烈，开发商通过严格控制含钢率来降低工程造价，达到追求利润最大化的目的。然而很多开发商没有根据项目的实际情况和规范中的相关规定，而盲目的追求低的含钢率，有的开发商甚至将含钢率写在设计合同中，这对很多设计院的设计工作者带来了不小的压力，对于设计人员来说，只能想尽一切办法降低含钢率，这无形中给建筑结构在地震或者偶然荷载作用下带来了安全隐患。对于含量率这个问题，我认为采取这样的措施是比较合理的：第一，开发商参与到设计的过程中去，根据设计的实际情况来不断调整商品房的含钢率，使含钢率更贴近工程实际，而不是片面的追求最低含钢率;第二，开发商建立自己的审图机构，在审图过程中不但要看设计院的计算书，最重要的是还要看其计算模型。

六、地下室层数输入处理

在设计的时候，如果在总信息中填写的地下室层数少于实际输入的层数，电算过程中，弯矩增大系数就会乘错位置，导致底层柱底位置的抗震能力减低，从而在发生地震的时候极易被破坏。根据多年的设计经验，我认为应采取如下措施控制输入的层数准确无误：第一，应从思想上认识到正确输入地下室层数的重要性，并加强对规范标准的学习;第二，理解正确输入地下室层数的原因，将地下室层数按照实际情况输入，使基础底板的竖向荷载可以一次形成，并且进行抗震计算的过程中，程序会自动对框架底层柱底截面的弯矩乘以增大系数，并通过对层间侧移刚度比的分析比较，正确判断调整建筑的嵌固位置，并自动采取相应的构造措施，保证楼板的厚度及其最小配筋率等满足要求。总之，在结构设计的过程中，应尽可能的使模型更加准确并符合实际情况，也只有这样才能使设计结果更符合实际。

七、结束语

在住宅建筑结构设计中还有很多常见的质量问题，而要避免这些质量问题的发生，只有设计者在设计过程中不断总结经验，严格按照规范并灵活运用规范，使我们的设计更加经济、安全。

【参考文献】

[1]《房屋建筑及结构设计》姚文娟等，高等教育出版社

[2] 《建筑结构常见及疑难问题解析》徐建等，中国建筑工业出版社