浅析建筑结构设计常见问题及其解决措施
【摘要】结构设计决定建筑设计能否实现，在这个意义上，结构设计显得更为重要。但一栋标志性建筑建成后，往往建筑师便成为了人们心目中的建造者，为了实现该建筑设计而付出辛勤劳动一丝不苟的结构师并不为人们所知。但无论如何，设计一个安全、经济、适用、美观、便于施工的结构设计方案是结构设计人员的责任。 【关键词】结构设计，常见问题，措施 一、建筑结构设计的主要内容
根据我们对建筑结构的理解，建筑结构设计可分为整体设计和部件设计两部分。 1.1整体设计
整体设计包括结构体系的选择、柱网的布置、梁的布置、剪力墙的分布、基础的选型等。整体设计一般分主体和基础两部分进行。设计人员根据建筑物的性质、高度、重要程度、当地的抗震设防裂度、风力情况等条件来选择合适的结构体系。是采用砖混结构、框架结构、框剪结构、框支结构、简体，还是巨型框架……选定结构体系后，就要具体决定柱、梁、墙（剪力墙）的分布和尺寸等。在进行主体结构内力计算后，主体结构底截面的内力成了基础选型和计算的重要依据。 1．2 部件设计
进行整体设计后，就要进行部件设计。部件设计是指柱、梁、板、墙( 剪力墙) 和块体这五种部件的内力和配筋计算。梁和柱一
般可看作细长杆件，内力情 况与计算体系相符合。单向板可简化单位宽度的梁来计算，双向板的计算理论也较成熟，异型板的计算就较为复杂，应尽量避免。对于单片的剪力墙，一般把它设作薄壁柱来近似计算，有时要考虑翼缘的作用；对于简体结构中的剪力墙则要用空间力学的方法来计算。块体不同于梁、柱、板、墙，它在空间三个方向的尺寸都比较大，难以视作细长杆件或简化为平面体系来计算。如单独基础，桩的承台，深梁都是块体，受力情况很复杂，难以精确分析，所以在计算中往往加大安全系数，以策安全。 二、结构设计的方法
目前国内结构设计所用的设计方法是概率极限状态设计法，作用效应必须小于等于结构抗力，结构要满足强度条件和位移条件。内力计算采用的力学模型一般是弹性模型 ,要考虑塑性变形内力重新分布时 ,往往是利用弹性模型计算所得的内力乘以一个调整系数。
手算与计算机算所采用的计算方法、理论、计算模型是有差别的。结构计算的工作量是很大的 ,采用手算时要在工作量和计算精度之间折中。手算时为减少工作量，受力体系应尽量简化为平面力系 ,计算中作一些假设 ,要利用经验值和图表 ，用计算机进行合理的结构内力计算 ,需要优秀的结构计算程序。作为结构设计人员应学习计算机所用的计算理论 ,并要知其所以然。结构设计程序的出现并没有降低对设计人员的要求 ,相反 ,它要求设计人员学习更先进的计算理论。目前许多结构计算程序都有一个弊端:即计算
过程的屏蔽 ,使用者只管输入数据和看结果 ,对计算过程一无所知 ,不知道计算过程建立的基础及其适用范围 ，这是潜在的危险。 一个优秀的结构计算程序应该提供程序所采用的计算理论的详细说明，说明其采用的计算模型、计算假设、适用范围等。另外，应允许使用者干预计算过程 ，充分发挥设计者的主观能动性和创造力。
三、结构设计中的常见问题
3.1地基基础 ( 桩基 )设计中出现的常见问题
（1）地基(桩基)设计不合理，过度用量，造成材料的大量浪费，不符合经济合理的设计原则。如某办公楼为3—4 层框架结构，柱间距5.0 m x 6.0—8. m，设计采用φ1000 大直径钻孔灌注桩，有效桩长约40m，显然不符合经济合理的设计原则。
（2）筑基础有效埋置深度不足或存在故意偷工减料现象。如某12 层高层建筑，建筑总高度37.8m，设计采用天然地基浅基础，室外地面以下的基础埋深仅1．7 m左右，远小于《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》要求。有些工程主楼为高层，裙房为多层，其间用沉降缝断开，使主楼地下室在沉降缝一侧无可靠的侧限。高层规范规定，基础有效埋深应从具有可靠侧限的地面算起。而在工程设计中 ，设计人员往往容易忽略“可靠的侧限”这一重要因素，从裙房地下室底板算起的主楼基础有效埋深常远远不足。 （3）承重砖基础用材不合理。不少项目承重砖基础采用多孔砖砌筑。根据多孔砖墙体结构构造，地面以下或室内防潮层以下的基
础不得采用多孔砖砌筑。
3.2 钢筋混凝土承重结构体系选型、布置及构造方面存在的常见问题
（1）房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值。现行的规程、规范
给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。个别高层建筑房屋高度和高宽 比均超出规定限值，且既无可靠的设计依据，在抗震设防区也没有采取有效的抗 震加强措施，给结构抗震带来一定的隐患。
（2） 结构布置不合理，体型不规则。结构的合理布置使结构尽可能“规则”，是抗震概念设计中的十分重要的环节，这里的“ 规则”包含了对建筑的平立面外形尺寸，抗侧力构件布置质量分布，直至承载力分布等诸多因素的综合要求。由于引起结构不规则的因素太多，特别是对于复杂的建筑体型，很难一一用若干简化的定量指标来划分不规则程度并规定范围。如《建筑抗震设计规范》和《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》，仅规定了规则结构的准则，没有对规则与不规则作出定量的划分，也没有对不规则结构作出相应的设计规定。由于缺乏规范依据及相应的设计规定，加之对结构抗震概念设计缺乏应有的了解，有些设计人员往往对结构规则性难以把握，有时甚至听任业主和建筑师的要求。在实际工程中出现了不少规则性很差、对结构抗震十分不利的高层建筑。 （3）配筋构造不合理或不符合有关规定。柱的纵向受力钢筋总
配筋率大于3％时，柱箍筋没有按规范要求采用焊接封闭式。对框支柱及剪跨比续的框架柱 ，没有按抗震规范的要求对箍筋进行全高加密等。
3.3 砌体承重结构(底框结构)体系选型、布置及构造方面存在的常见问题
（1）多层砌体结构的房屋高度和层数超过限值。抗震规范对多层砖房包括底框砖房的层数和高度作了规定，并已列入工程建设强制性条文。有些设计人员将屋面标高刚好卡在房屋高度的限值处，却忽略了士0.000标高与室外地面的高 差。
（2）梁、柱(构造柱)配筋不符合抗震设计有关规定。如多层砌体结构中的构造柱箍筋没有按规定要求进行加密。根据《设置钢筋混凝土构造柱多层砖房抗 震技术规程》的规定。构造柱与圈梁相交的节点处应适当加密箍筋，间距不宜大于100mm。 3.4 其他方面存在的问题
(1) 施工图结构设计说明过于简单。如有的工程施工图无结构设计说明或说明过于简单，对采用的结构类型、是否抗震设防及设防烈度、结构抗震等级、墙体材料、钢筋连接与锚固、沉降观测要求等内容未作任何说明。有的施工图采用 “平法”表示，但仍然采用标准图集在各层梁、柱、墙“平法”平面配筋图中，也没有按图集的规定标注地下和地上各层的结构标高、结构层高及相应的结构层号，梁柱编号等，极易给现场施工带来混乱，造成事故隐患。 （2） 对桩基工程检测的要求随意性较大。有些工程不按建筑
桩基的安全等级来确定单桩静载荷试验的必要性，不论工程大小，均采用静载试验确定单桩承载力对低应变动力检测桩身完整性的动测桩数量，也常与动测规程中要求的数量不相吻合，随意性较大。 四、解决问题的措施 4.1 坚持经济合理的设计原则
在房屋建筑设计中要坚持经济合理原则，根据工程项目实际情况，不过度使用材料，杜绝材料的损失浪费。在有多种可选方案的前提下，优先选择经济合理的方案进行设计施工，不可贪大求全，造成不必要的浪费。
4.2 严格按照设计规范、规程进设计
综上所列问题，总结归纳起无外乎没有严格按照规范、规程进设计作业。这是工程设计一大忌。设计人员在平时工作中应当认真学习会规范规程规定，熟记其中规则严格按照规则作业 ，杜绝随意性行为，以保障设计合符规范要求，防范质量风险 。 4.3 规范日常工作
在施工图说明制作时，要尽可能翔实、明确；在说明的书写和标注上要用语规范准确，位置不可随意；对桩基工程检测的不能随意变更，要严格按照工程实际采用合理的方法，检测合格的数量，做出合符要求的检测结果，以确保质量 。 4.4视工程资料收集整理工作
工程勘察资料是建筑结构设计的重要依据之一，也是见长结构设计的原始 依据材料，应引起足够的重视。平时要有专人负责相
关工程档案材料的收集 、整理、保管工作。制定相应的工作制度，借阅、查阅、核对均应有相关负责人签字方可提供相关资料。并应及时归档，妥善保存，以备查阅。在工程施工完成后，要按照工程档案管理相关规定，与施工档案一起，及时呈报、上交有关档案专业管理部门或机构，切忌擅自销毁、处理。 结语
建筑结构设计是建筑施工的前期规划，直接影响到建筑的质量和成本， 因此，我们广大工程设计人员要深刻领会各种规范中的实质性内容，在设计的过程中除了要严格按照规范规定作业外，还要多动脑筋，根据实际情况灵活运用，善于总结经验，对一些规范中规定不是很明确的问题，要多进行调查研究，绝对不能闭门造车。 参考文献
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