住宅建筑结构设计的常见质量问题分析

时间：2024-04-25

唐艳

桂林市建筑设计研究院广西桂林 541002

1 住宅建筑结构设计的含义

住宅建筑结构设计的基本含义是通过结构性语言来表达设计师的想法和理念，结构语言包括基础、墙体、柱、梁、板、楼梯等，再通过这些结构元素，组成完整的住宅建筑结构体系或者构筑物，住宅建筑结构体系由三部分共同组成，包括竖向承重体系、水平承重体系、抗力体系。将住宅建筑各部分形成的荷载，通过最简洁精炼方式传递给基础。因此，住宅建筑结构设计的内容包括：基础设计、上部结构设、细部设计三部分。

2 住宅建筑结构设计中常见的质量问题

2.1 基础设计不达标

在住宅建筑结构设计中，很多设计人员过于追求设计速度，比较重视上部结构设计和细部设计，经常会选择性的忽略基础设计，对基础拉梁设计理解程度不深，在基础拉梁结构设计中，经常产生失误，为住宅建筑结构的安全性埋下了隐患。比如：基础上设计中梁、柱和基础负荷并没有按照相关规定和标准乘以折减系数，计算荷载值和实际荷载值存在较大差距，难以保证基础设计质量。

2.2 电梯井筒设计不合理

在我国城市化进程不断推进的背景下，住宅建筑逐步向着更高层的方向发展，电梯成为了居民上下的主要交通。在结构设计中电梯井筒的刚度通常大于周围框架结构的刚度，一旦发生地震，电梯井筒需要吸收很大的地震剪力[1]。但就目前我国住宅建筑结构设计现状而言，电梯井筒设计一直以来设计的重难点，难以有效协调设计和施工的匹配问题，无形中针对整个住宅建筑结构就构成了安全隐患。

2.3 悬挑梁高度设计问题

在住宅建筑结构设计中受到一些特殊情况和情况的影响，需要设置相应的扁梁，在设计中经常会忽略对扁梁挠度验算，致使扁梁设计高度过小，悬挑梁截面的受压区的高度过小，应力过于集中。在后期使用中容易导致梁截面发生非线性徐变。对悬挑梁而言，在不增加任何荷载和应力前提下，其挠度会随着时间的增加而逐步变大，随着悬挑梁变形程度的不但增加，会引起梁板负弯矩出现裂缝，裂缝会随着悬挑梁的变形不断加宽，从而影响住宅建筑的正常使用，如果情况严重，甚至会引发严重的安全隐患。

2.4 含钢率较低

我国社会经济的持续发展，为建筑行业提供了良好的发展空间，各施工企业、设计单位之间的竞争愈发激烈，一些不法开发商总是通过控制含钢率来达到降低工程造价的目的[2]。但并没有结合住宅建筑实际情况和相关规范及标准，进行科学验证和研究论述，而是盲目的追求低含钢率，这对住宅建筑结构设计工作造成了较大压力，只能通过系列方法降低含钢率，致使住宅建筑结构的抗震性、安全性、稳定性下降，带来了安全隐患。

3 解决住宅建筑结构设计中存在问题的措施

3.1 基础设计不达标问题的解决措施

在住宅建筑结构基础拉梁设计中，如果上部结构的荷载比较大，地基承载力不足时，需要适当提升基础埋深，但随着基础埋深的增加，底层柱的计算长度和底层位移也会随之增大，为避免发生此种问题，需要在±0.000 以下至基础顶部此范围中合理布置基础拉梁。但此种状态下的基础拉梁，不应按照构造要求进行设计，而是要安好框架梁输入模型中参与整个框架结构的分析计算，并保证上下纵向钢筋的锚固长度和箍筋长度和上部框架结构基本一致。如果基础埋深没法增加，可通过在柱子的两个主轴方向设置构造基础拉梁的方法，来提升基础承载力。此时基础拉梁的截面宽度可选择两柱中心距1/30-1/20 之间的距离，高度为两柱中心距离的1/18-1/12 之间。

3.2 电梯井筒设计不合理的解决措施

目前很多住宅建筑都是高层建筑，为满足居民上下楼的需求，需要设置电梯井通，为保证设计的安全性，可从以下几个方面入手：

电梯井筒通过砌体材料以隔墙的方法形成，以降低电梯井通的整体刚度，便于整个住宅建筑结构合理分配地震剪力[3]。

钢筋混凝土制成的电梯井筒而言，需要进行全面处理，将电梯井筒设置在框架结构比较合适的位置，并尽量先降低其厚度，并在电梯井筒上方开设竖缝，设置一定数量的结构洞，以达到弱化钢筋混凝土电梯井筒刚度的目的。

钢筋混凝土电梯井筒在设计时，既要计算分析钢筋混凝土井筒，也需要计算分析混凝土主框架，通过三维模拟的方法，在结构模型中进行整体分析，从而得到更加符合实际情况的设计结果。

3.3 悬挑梁高度设计问题的解决措施

在住宅建筑结构设计中，为避免发生悬挑梁高度过小的问题，需要设计人员熟练掌握悬挑梁的高宽比、高跨比等基本知识和要求，并在设计中严格按照相关标准和规范进行设计，坚决不能违背构造设计要求。在单个悬挑梁计算过程中，可从整个模型的角度入手，严禁因为悬挑梁上面荷载较少，就只凭借经验就进行计算。通过三维可视化设计模型，能够非常直观的看出悬挑梁的挠度，便于在设计及时开展检查复核。