防范住宅结构设计通病和注意事项

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1、防范住宅结构设计通病的要点住宅工程质量的优劣直接关系到人们的生命安全。住宅质量的好坏主 要由设计质量和施工质量两个方面来衡量。相对而言，住宅设计是一项繁 重而又责任重大的工作， 直接影响到建筑物的安全、 适用、经济和合理性， 但在实际设计工作中，常常发生住宅结构设计的种种概念和方法上的差 错，这些差错的产生，有的是由于设计人员没有对一般住宅尤其是多层住 宅设计引起高度重视，盲目参照或套用其他的设计的结果；有的则是由于 设计对设计规范和设计方法缺乏理解；还有的是由于设计者的力学概念模 糊，不能建立正确的计算模式，对结构电算结果也缺乏判断正确与否的经 验。为了避免或减少类似的情况发生，确保住宅设计

2、质量能上一个台阶， 应从以下几个方面对结构设计中的常见病加以防范：一、结构设计人员应该与早介入建筑的概念设计 建筑的概念设计在整个设计过程了起着举足轻重的作用，一幢建筑物 的设计，如果没有事先经过全盘正确的概念设计， 以后的计算模式再准确、 计算再精确、配筋再合理，也不可能是一个经济、合理的优秀设计工程。根据最新的地震区域划分和规定，上海的设防烈度规定为 7 度（局部 6 度）。住宅设计无论是多层砖混或和框架剪力墙结构， 都不同于以往的静 力设计，必须从抗震的角度， 采用二阶段设计来实现三个水准的设防要求。 为此，结构设计人员必须与早介入建筑结构的概念设计，否则，将会导致建筑结构设计的不合理，

3、给以后的结构设计带来难度。为在建筑物的方案设计阶段正确把握建筑结构的概念设计，应对不同形式的住宅建筑，掌握 各自概念设计中容易疏忽的要点：1、对一般多层砌体住宅结构，应按建筑抗震设计规范（ 11-89 ）要求做到：优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系：纵横墙的布 置宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续；楼梯间不宜设置在 房屋的尽端和转角处；不宜采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。2、对钢筋砼多、高层结构住宅，力求做到： （1）结构布置应尽量采用规则结构。对复杂结构，可以设置防震缝， 把它分割成各自规则的结构单元，结构布置以少设缝为宜，一旦设缝，则 应使防震缝的设置与伸缩缝、沉降缝相统一；

4、（ 2）框架与抗震墙等抗侧力结构应双向布置，以便各自承担来自平 行于该抗侧力结构平面方向的地震力；（ 3）框剪体系的各抗侧力结构要形成空间共同工作状态，除了控制 抗震墙之间楼、 屋盖的长宽比与保证抗震墙本身的刚度外， 还需采取措施， 保证楼、屋盖的整体性与其与抗震墙的可靠连接。二、防止由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏 预防或减少不均匀沉降的危害，可以从建筑措施、结构措施、地基和 基础措施方面加以控制。诸如：避免采用建筑平面形状复杂、阴角多的平 面布置；避免立面体形变化过大；将体形复杂、荷载和高低差异大的建筑物分成若干个单元；加强上部结构和基础的刚度；同一建筑物尽量采用同一类型基础并

5、埋 置于同一土层中等一系列措施。应该引起重视的是：对高层建筑来说，由于需要一定的埋置深度，从 经济的角度考虑，基础一般采用桩箱或桩筏结合的形式，此时应保证箱体 的整体刚度，群桩布置的形心应与上部结构重心相吻合。当土层有较大起 伏时，应使用同一建筑结构下的桩端位于同一土层中，并应考虑可能产生 的液化影响。而对多层建筑而言，从经济的角度考虑，一般不愿意采用长 桩的方案，但上海地区的软土层覆盖层厚度较大，一般都需要经过地基处 理的方式来达到控制建筑物沉降的目的。常用的软土地基处理方式类型较 多，但在选择地基处理方案前，必须认真研究上部结构和地基两方面的特 点与环境情况，并根据工程设计要求，确定地基处

6、理范围和处理后要求达 到的技术指标，以与各种处理方面的适用性，同时综合考虑处理方案的成 熟程度与施工单位的经验，进行多方案比较，最终选定安全实用、经济合 理的处理方案。 地基经处理后， 还必须满足规范所规定的强度和变形要求。三、从结构计算和构造上满足规范要求 （一）从结构计算角度，看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、底框砌体结构验算时就应注意：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 的增大系数。底层

7、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20 % -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、避免楼板计算中不正确方法。连续板计算不能简单地用单向板 计算方法代替。 双向板查表计算时， 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、以电算结果的正确性不能作出鸽蝗评价。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。必须根

8、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。（二）从构造角度看应注意的问题：1、注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震设计中 既要保证建筑结构在地震发生时具有一定的延性，又必须满足最小配筋的 要求。2、严格按照规范要求，保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、延伸 和搭接长度，材料选用也必须满足强度要求。3、为了防止屋面温度应力引起的墙体开裂，必须采取有效的通风融 热措施。4、按抗震构造要求设置的构造柱，应在整个建筑物高度内上下对准 贯通，上至女儿墙压顶，下至浅于 500 毫米基础圈梁，或伸入室外地面以 下 500 毫米，构造柱与圈梁、楼板和

9、墙体的拉接必须符合规范要求。综上所述，通过对各类常见结构错误问题的分析，可以加强结构设计 人员对常见结构设计错误的辨别能力，提高对结构设计通病的防治能力， 使住宅的结构设计工作做行更安全、更合理。结构人员在设计中的注意事项2000 系列新规范执行初期结构设计注意事项根据建设部要求 2003 年 1 月 1 日起全面执行新规范，相应的 89 系列规 范废止。为正确理解、有效执行各有关 2000 系列规范，提出以下要点， 请各结构设计人员予以注意： 一 一般规定1、 设计说明应注明工程设计使用年限，安全等级，选用的建筑材料，应 注明规格、型号、性能等技术指标，其质量必须符合国家标准的要求。2、 2

10、003 年签订合同的设计项目，一律采用与新规范配套的软件作计算 分析，用 6.0 版，用 2003.1 与以后的版本。3、用新版本软件计算结果用钢量将会提高，我院规定用新版本软件计算 梁、柱主筋，钢材优先采用 400 。一级柱箍筋优先采用 400.4、 风荷载取值，南京地区设计周期 50年，w0 = 0.40，设计周期100 年w0 = 0.45 ,对风荷载敏感的建筑以与 60米以上的高层建筑按 w0 = 0.45 取值。5、基本雪压，南京地区设计周期 50 年，取 0.65，设计周期 100 年取0.75。6、对小塔楼的界定应慎重，当塔楼高度对房屋结构适宜高度有影响时， 小塔楼应报院结构专业

11、委员会确定。7、施工图涉与到钢网架、电梯与其它设备予留的孔洞、机坑、基础、予 埋件等一定要写明： “有关尺寸在浇筑混凝土之前必须得到设备厂家签字 认可方可施工。 ”8、砌体结构不允许设转角飘窗。9、钢结构工程设计必须注明：焊缝质量等级，耐火等级，除锈等级，与 涂装要求。10 、 砌体工程设计必须注明设计采用的施工质量控制等级。 （一般采用 B 级）。11 、 砌体结构不宜设置少量的钢筋混凝土墙。12 、 砌体结构楼面有高差时，其高差不应超过一个梁高（一般不超过500 ）。超过时，应将错层当两个楼层计入总楼层中。二结构计算13 、 结构整体计算总体信息的取值：（1） 混凝土容重（ 3）取 262

12、7 ，全剪结构取 27，若取 25 ，对于剪力 墙需输入双面粉层荷载。（ 2） 地下室层数，取实际地下室层数，当含有地下室计算时，不指定地 下室层数是不对的，请审核人把关。（ 3） 计算振型数，取 3 的倍数，高层建筑应至少取 9 个，考虑扭转耦联 计算时，振型应不少于15个，对多塔结构不应少于塔数X 9。计算时要检 查与两向质量振型参与系数， 均要保证不小于 90 ，达不到时， 应增加振 型数，重新计算。（4） 地震信息中的“活荷质量一般折减系数”取0.5，具体问题时按照抗震 5.1.3 条）。（ 5） 自振周期应考虑填充墙体对刚度的影响进行折减。当填充墙为砖墙 时： 框架结构 0.6-0.

13、7 ，框剪结构 0.7-0.8 ，剪力墙结构 0.9-1.0 。（6） 活荷载信息中“柱、墙活荷载是否折减” ，一般不折减， “传到基础 的活荷载是否折减” ，应折减。（7） 调整信息中“中梁刚度增大系数”取 2.00 ；“梁端弯矩调幅系数”=0.850.9 ;“梁跨中弯矩增大系数” =1.051.10 , 一般取1.05 ;活荷载大于3.0的 多高层， 1.1 1.2“连梁刚度折减系数” 取 0.500.7，在内力和位移计算中， 最小取 0.50， 一般取 0.55,当结构位移由风荷载控制，不宜小于 0.8;“梁扭矩折减系数” ，一般取 0.40;“全楼地震力放大系数”一般1.0，当入不满足

14、”抗震规范“ 5.25条时，用此系数调至满足;“ 0.2Q0 ”框剪结构必须要求调整;“顶塔楼内力放大”当振型数多于 9 个，取 1，否则需放大取 3。14 、 结构审核人应在初步设计阶段对电算结果进行审核把关。对主要参 数应作控制，如：剪重比、周期比（以扭转为主的基本周期与第一平动周 期之比）、位移比（最大弹性层间位移与层间平均位移之比） ，满足规范基 本要求。15 、 有斜楼座的看台、剧场由于整体性差，楼层刚度无穷大的假定难于 形成，应补充单榀验算三、对地质勘察报告的基本要求：16 、如果由设计院布置钻孔，提勘察要求，须加注明：勘察部门应根据勘 察规范与现场地质情况作必要调整。若业主委托设

15、计已完成钻探，设计人 应根据以下基本要求作审查：（1） 钻孔控制点的布置应布置在建筑物的外围， 即建筑物四角应有钻孔。 （ 2） 钻孔分一般性钻孔和控制性钻孔，对孔深要求：勘探孔深应能控制 主要持力层，当基础底面宽度不大于 5m 时，勘探孔的深度对条形基础不 应小于基础底面宽度的 3 倍，对单独基础不应小于 1.5 倍，且不小于 5 米； 对高层建筑和需作变形验算的地基，控制性勘探孔的深度应超过地基变形 计算深度。（ 3） 桩基勘探深度a. 布置 1/3-1/2 的勘探孔为控制性孔， 且安全等级为一级建筑桩基场地至 少布置 3 个控制性钻孔， 安全等级为二级的建筑桩基不应少于 2 个控制性 钻

16、孔，控制性孔深度应穿过桩端以下压缩层厚度，一般性钻孔应深入桩端平面以下35米。b.嵌岩桩钻孔应深入持力层岩层不小于35倍桩径，当持力层较薄时，控制性钻孔应穿过持力岩层，岩溶地区，应查明溶洞、溶沟分布情况。（ 4） 勘察报告，除了要作取土勘探孔，还应要求现场原位测试，单桥静 力触探和标准贯入测试， 对于适于采用予制桩基的场地， 应要求提供 94-94 公式 5.2.6-1 所要求的单桥静力触探比贯入阻力值估算的桩周侧阻力和桩 端阻力。（5） 嵌岩桩基， 应要求勘察报告提供南京地基规范， 嵌岩桩公式 9.9.4-3 所要求的各项系数、岩石单轴抗压强度以与基岩的完整性。（ 6） 对于有地下室的工程，应要求勘察报告提供基