结构设计常见问题剖析

　　1、 建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，未验算其稳定性。当设有一侧或多侧开口的地下室时，主体设计未考虑土压力影响进行受力分析，并验算整体建筑的抗倾覆和抗滑移稳定性。当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时，未进行抗浮验算。

　　2、 建筑物地存在液化土层时，未对桩基础抗震承载力进行验算。未根据具体工程情况考虑桩侧负摩阻力对基桩承载力的影响。

　　3、 桩基础设计中，仅按竖向荷载作用进行布桩，未验算弯矩作用下承台底部边桩的反力。尤其是框剪结构的剪力墙及剪力墙结构核心筒底部弯矩和剪力对基础承载力的影响较大，不应遗漏。对于水位较高的地下室和短肢剪力墙、大跨度结构等弯矩较大的承台底部桩基尚应验算是否存在向上的抗拔力。

　　4、 抗拔桩设计时，桩身配筋量仅按强度要求进行计算，缺少裂缝宽度验算，按裂缝宽度控制计算结果的配筋量远大于按强度要求计算的配筋量，在设计中往往缺抗拔桩静载试验及其配筋做法等要求说明。有抗拔要求的承台按一般桩基受压的承台进行配筋，承台顶部受拉区未配筋，筏基基础梁或地下室底板梁的受力方向与一般楼屋面梁板不同，其梁配筋设计也采用平法表示但未附加图示说明，存在安全隐患。

　　5、 目前建筑工程大量采用截面尺寸较小的预应力管桩，且在多层建筑中采用单柱单桩或一柱两桩基础，柱底弯矩由基础梁和桩共同承受。单柱单桩或垂直于两桩连线方向的基础梁设计中，未考虑平衡该方向柱脚在水平风荷载或地震作用下所产生弯矩因素，基础梁两端箍筋未按框架梁抗震构造要求设置箍筋加密区，基础梁的上下主筋在桩台内锚固长度与构造做法要求未加说明。桩身考虑承受上部结构传来的弯矩作用时也未进行抗弯承载力计算，存在着抗震薄弱环节，给工程留下潜在的隐患。

　　6、 天然地基扩展基础持力层或桩基持力层下面存在软弱下卧层，有的工程既不进行沉降验算，又不作软弱下卧层地基承载力验算。

　　7、 天然地基独立基础带梁板式的地下室底板设计中，地下室底板与柱下独立基础埋置于同一持力层上，结构计算中仅按上部结构荷载全部由柱下独立基础承担，而地下室底板仅按一般地下室底板受荷情况进行设计，实际上整个地下室底板与柱下独立基础在上部荷载作用下，将会一起发生沉降变形共同受力，按上述计算原则进行设计，对底板而言是偏于不安全的，有可能会导致地下室底板承载能力不足而开裂。按照变形协调受力的原理，应当将地下室底板与独立基础连为一体按弹性地基有限元受力分析。也可以采取如下模式：除了柱下独立基础之外，其地下室底板与持力层之间采取褥垫处理措施。这时，底板可不参与独立基础分担上部荷载，而按底板本身承受底板与疏水垫层自重、地下水上浮力、人防等效荷载（有人防时考虑）等进行设计。

 

　　1. 地下室外墙配筋计算：有的工程外墙配筋计算中，凡外墙带扶壁柱的，不区别扶壁柱尺寸大小，一律按双向板计算配筋，而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋，又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理，其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋有富余量。建议：除了垂直于外墙方向有钢筋砼内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大（如高层建筑外框架柱）之间外墙板块按双向板计算配筋外，其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。竖向荷载（轴力）较小的外墙扶壁桩，其内外侧主筋也应予以适当加强。外墙的水平分布筋要根据扶壁柱截面尺寸大小，可适当另配外侧附加短水平负筋予以加强，外墙转角处也同此予以适当加强。

　　2. 地下室外墙计算时底部为固定支座（即底板作为外墙的嵌固端），侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样，底板的抗弯能力不应小于侧壁，其厚度和配筋量应匹配，这方面问题在地下车道中最为典型，车道侧壁为悬臂构件，底板的抗弯能力不应小于侧壁底部。地下室底板标高变化处也经常发现类似问题：标高变化处仅设一梁，梁宽甚至小于底板厚度，梁内仅靠两侧箍筋传递板的支座弯矩难以满足要求。地面层开洞位置（如楼梯间）外墙顶部无楼板支撑，计算模型和配筋构造均应与实际相符。车道紧靠地下室外墙时，车道底板位于外墙中部，应注意外墙承受车道底板传来的水平集中力作用，该荷载经常遗漏。

　　3. 地下室外墙在计算中，有的工程漏掉抗裂性验算。外墙的厚度目前做得比较薄，外墙钢筋保护层比较厚，其裂缝宽度控制在0.2mm之内，往往配筋量由裂缝宽度验算控制。

 

　　1. 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）中对基本风压值未明确的地区较多，基本风压值的取值较乱， 50年一遇基本风压值不应小于30年一遇基本风压值的1.1倍，对于山区的建筑物，风压高度变化系数应考虑地形条件的修正。对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑，其基本风压应按100年重现期的风压值采用。

　　2. 有的工程楼屋面板电算配筋时，对边梁的截面尺寸与跨度大小不加区分约束条件进行分析，一律按嵌固边支座约束条件计算，其结果有的边梁处板面支座负筋配的很多钢筋，而板跨中和内跨支座板面负筋配筋不够。设计跨度较大的悬挑板时，挑板所在的边梁和内跨板设计时未考虑挑板传来的弯矩作用也是常见的问题。

　　3. 非结构构件的抗震设计普遍被忽视。有的工程建筑因为造型需要，在屋面上用砖砌筑较高的女儿墙，仅在墙体内设置钢筋砼构造柱与压顶梁，也不进行抗风与抗震的验算，在台风或地震作用下，有倒塌砸人或砸坏屋面板的可能，虽然是非结构构件，但是结构设计未采取可靠措施，将给工程留下安全隐患。屋顶高大女儿墙采用钢筋砼结构按悬臂结构设计时，作为嵌固端的边梁未考虑女儿墙传来的扭矩作用，相邻的屋面板也未加强，同样存在安全隐患。

　　4. 地下室顶板室内外板面标高变化处，当标高变化超过梁高范围时则形成错层，未采取措施不应作为上部结构的嵌固部位，规范明确规定作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构，地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构嵌固部位。结构计算应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板，但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算，并应包括地下层。

　　5. 抗震规范和高规对建筑物的平面不规则（包括扭转不规则、凹凸不规则和楼板局部不连续）和竖向不规则作出了明确的定义和限制。其中凹凸不规则定义为结构平面凹进的一侧尺寸大于相应投影方向总尺寸的30%，楼板局部不连续定义为楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%，或开洞面积大于该层楼面面积的30%，并规定不应采用同时具有多项平面、竖向不规则以及某项不规则程度超过规定很多的设计方案。在实际工程中入口门厅、越层会议室和餐厅、立面开洞等设计方案根本做不到上述要求，所以凹凸不规则和楼板局部不连续应理解为大部分楼层不规则，局部楼层可不受该条文限制，但应采取有效加强措施。

 

　　以上所述问题仅为作者的个人见解，把它写出来与同行们一起讨论、共同提高。