住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題與解決策略

張宇

（河北大地建設(shè)科技有限公司 050021）

1 住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題

1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的選型

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中選用什么樣的結(jié)構(gòu)方案是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是建筑物要有足夠的承載力，能夠擁有足夠抵抗側(cè)力的剛度。使結(jié)構(gòu)水平力作用下做產(chǎn)生的側(cè)向位移限度在相關(guān)的技術(shù)規(guī)范范圍內(nèi)。工程結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到經(jīng)濟(jì)、抗震、安全、方便施工等要素，建筑結(jié)構(gòu)要盡可能的減少平面扭轉(zhuǎn)對結(jié)構(gòu)的影響。在現(xiàn)代住宅建筑中，建筑結(jié)構(gòu)通常采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)形式，既能達(dá)到建筑物的抗震強(qiáng)度，又能達(dá)到安全、舒適的建筑要求。

1.2 當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)中的設(shè)計(jì)問題

①結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震結(jié)構(gòu)墻的設(shè)計(jì)在一些住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通常為了把底層設(shè)計(jì)成大空間的結(jié)構(gòu)模式，在結(jié)構(gòu)中抗震墻就變少了，造成了上部的砌體抗震墻大部分與底部的框架梁或抗震墻不能對齊。這種結(jié)構(gòu)體系的不合理為抗震結(jié)構(gòu)留下了安全隱患。②在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)鋼筋混凝土的配比上選取的混凝土構(gòu)件和配筋率達(dá)不到結(jié)構(gòu)的要求。造成框架結(jié)構(gòu)的荷載不能滿足相關(guān)規(guī)范的要求。從而造成框架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實(shí)際框架結(jié)構(gòu)的需要。

2 住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的方案選取和地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的方案選取

在現(xiàn)階段住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中主要采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。隨著現(xiàn)代城市的發(fā)展，住宅主要采用高層結(jié)構(gòu)模式，在高層結(jié)構(gòu)模式中要力求做到結(jié)構(gòu)布置采用規(guī)則結(jié)構(gòu)。以便達(dá)到建筑物抗震的要求，同時(shí)能夠保證住宅的結(jié)構(gòu)統(tǒng)一。而且能夠防止鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫的產(chǎn)生。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中抗震墻的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)能有效地承擔(dān)來自于側(cè)力結(jié)構(gòu)中的地震力。除了控制抗震墻之間剛度外還需要保證樓的整體性的抗震強(qiáng)的可靠連接。

2.2 加強(qiáng)住宅地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

地基結(jié)構(gòu)是建筑物的基礎(chǔ)，良好的地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠減少地基的不均勻沉降引起的建筑構(gòu)件的開裂或者破壞，從而保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，地基的設(shè)計(jì)具有相對的復(fù)雜性，應(yīng)該依據(jù)建筑物的地基土壤條件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，制定相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

在高層建筑中地基結(jié)構(gòu)的處理需要一定的埋置深度。在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中主要采用樁基或者樁筏結(jié)合的形式。要保證樁基的剛度，同時(shí)，注意樁基之間的上部結(jié)構(gòu)重心要保持穩(wěn)定。現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的基礎(chǔ)的就是地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此在地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要從構(gòu)建材料、受力學(xué)等方面的因素進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。

2.3 住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體要求

進(jìn)行高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，為了避免高層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題。①要從住宅的結(jié)構(gòu)以及建筑物的構(gòu)造上按照國家的相關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。②在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，要加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的新技術(shù)、新理論在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，吸收建筑節(jié)能的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，并加以應(yīng)用；對現(xiàn)代發(fā)展的新材料的應(yīng)用能有效的推動(dòng)現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展，并帶動(dòng)相關(guān)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。

（1）在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)受力的計(jì)算問題

對于框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)受力問題的計(jì)算，不可以漏算、少算或者是計(jì)算不當(dāng)，以及建筑物用料與實(shí)際應(yīng)用中的數(shù)據(jù)不符等。在框架砌體受力計(jì)算中，建筑框架結(jié)構(gòu)底部的框架結(jié)構(gòu)受力。應(yīng)考慮塑性變形集中的影響，通常對底層框架的地震剪力需要增大受力系數(shù)。底層框架結(jié)構(gòu)應(yīng)承受更強(qiáng)的抗震能力。底層框架結(jié)構(gòu)的剪力應(yīng)采用抗震墻承擔(dān)全部剪力，按照雙保險(xiǎn)方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力計(jì)算。

在實(shí)際的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，這種底層框架結(jié)構(gòu)抗震能力數(shù)據(jù)更優(yōu)于上層的抗震結(jié)構(gòu)。應(yīng)考慮底層框架柱中地震作用產(chǎn)生傾覆力矩所引起的附加軸力框架結(jié)構(gòu)的影響。

（2）對于框架結(jié)構(gòu)中澆筑樓頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)計(jì)算，有充分考慮到構(gòu)造柱結(jié)構(gòu)的受力水平。按照國家的相關(guān)技術(shù)規(guī)范配置澆筑樓頂中的建筑構(gòu)件、鋼筋以及水泥、石子的配比。同時(shí)要兼顧到澆筑完成后振搗的技術(shù)水平，以及做好鋼筋混凝土的后期養(yǎng)護(hù)。

（3）運(yùn)用電算對建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算進(jìn)行更為有效的評價(jià)。在建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中要采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算。對建筑結(jié)構(gòu)的受力數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析、評價(jià)。依據(jù)電算數(shù)據(jù)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的分析判斷，制定更正確，更合理的建筑結(jié)構(gòu)施工圖的設(shè)計(jì)方案。

（4）在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中構(gòu)造設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的相關(guān)問題

在實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要保證鋼筋在各個(gè)部位所需要滿足的牢固、延伸和搭接的長度。所用的材料有充分的滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)造柱的強(qiáng)度要求。在建筑構(gòu)件選擇中要注意，注意建筑構(gòu)件的最大配筋率與最小配筋率之間的數(shù)值。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通常要滿足抗震設(shè)計(jì)中的要求，數(shù)據(jù)要達(dá)到國家住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震要求。需要建筑構(gòu)造具有一定的延展性，必須滿足最小配筋率的技術(shù)要求。

（5）構(gòu)造柱的設(shè)計(jì)

構(gòu)造柱的設(shè)計(jì)是住宅建筑物的結(jié)構(gòu)需要，上至女兒墻壓頂，下至500mm基礎(chǔ)圈粱。構(gòu)造柱和框架圈梁的構(gòu)造以及抗震墻與構(gòu)造柱之間的連接，都必須要符合國家住宅結(jié)構(gòu)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范。

3 結(jié)束語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合學(xué)科，從建筑結(jié)構(gòu)方案的選取，以及具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用。包括結(jié)構(gòu)的處理過程中的問題，要綜合考慮。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，首先，要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量控制；加強(qiáng)設(shè)計(jì)過程中的監(jiān)督管理；細(xì)化施工圖的審查；控制好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)。使高層住宅結(jié)構(gòu)朝著更加合理、更加科學(xué)、更加舒適的方向發(fā)展。

[1]熊丹安.21世紀(jì)土木工程類專業(yè)叢書——結(jié)構(gòu)構(gòu)造原理與設(shè)計(jì)（第二版）[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2003.

[2]尉晉龍，賀會(huì)軍.淺議住宅設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題[J].山西建筑，2005（16）.