结构设计问题汇总

1、一、设计（审查）质量不容乐观：笔者近几年主要从事施工图设计文件审查工作，已审查了数百个工程（设计单位除四川省境内的以外，还有北京、上海、重庆、湖北、云南、广东等省、市及香港地区的设计单位，其中不乏大型甲级设计单位），所有的结构设计（如结构体系、结构布置、地基基础方案、荷载取值、结构计算、电算总信息、钢筋混凝土构造等）均存在或多或少或大或小的问题，构件配筋少于计算值更是时有发现，可以说没有一个工程的电算总信息是完全正确的，有些设计需进行整改方可施工。建筑设计市场混乱，行贿索贿、压价竞争、业余设计、挂靠设计普遍存在。设计周期严重短于国家规定更是司空见惯。特别是上世纪八十年代以后成立的中、小设计单位

2、和县级施工图审查机构，由于设计（审查）人员配备不足、缺乏完善的管理制度（审校制度）和设计经验，设计（审查）质量更是存在较大的问题。如四川某市2002年度共进行施工图审查690个项目，一次合格（通过）率只有19.9，违反强制性条文1390条；抽查2002（2003）年度的设计（已通过施工图审查）质量和审查质量，设计项目80（80）项，合格率只有58.8（80.0），审查项目82（90）项，合格率只有61（85），也可见设计（审查）质量逐年有所提高。这充分说明，并不是有设计（包括计算和绘图）程序就能作出合格的设计。二、结构设计（审查）的基本原则：符合规范、安全可靠、合理经济、施工方便。1、结构体系

3、、结构布置、荷载、强度、刚度、构造、计算，等等，均应符合规范要求（规范用词为“宜”、“可”的，也应尽可能执行，有不少设计人员认为可不执行，是不对的），不能只要求不违反规范的强制性条文。建设工程质量管理条例（2000年1月30日国务院令第279号）和建设工程勘察设计管理条例（2000年9月25日国务院令第293号）都规定：“设计单位未按照工程建设强制性标准进行设计的”，要“责令改正，处10万元以上30万元以下罚款”，我国的国家设计规范都是强制性标准。2、规范未列入的结构体系（如异形柱框架结构，当地已有地方规程的除外）及超高超限建筑应进行专项审查。3、要安全可靠，但不要太浪费保守，要合理经济，在正

4、常施工条件下，按我国规范设计是能够保证工程安全的。笔者1972年设计5层砖混结构办公楼，非抗震，条石基础，用钢量只有4.6kg/m2，至今完好无损。4、要方便施工：如混凝土强度等级种类不要太多（商品混凝土1个强度等级级差，价格约差10元/m3，大约影响建筑造价2元/m2，在一个构件内配筋不要太复杂（钢筋直径及根数不要有太多种）。5、设计要考虑施工质量等因素，如民工素质、压价竞争、行贿送礼、偷工减料、伪劣建材（如地条钢屡禁不绝）、垂直度偏差、混凝土保护层厚度偏差，等等，施工的结果与设计的理论条件是有较大差距的，切不要太理想化。三、做好设计（审查）工作的前提条件：1、“三基”：基本知识、基本理论、

5、基本技能。力的概念、传力途径、基本计算公式等应掌握。1）梁上起柱，是否要加附加横向钢筋？可以不加1。2）有楼梯计算程序在计算梯板的负弯矩时取M=qL2/24，没有根据。3）偏心受压基础计算：除考虑柱脚弯矩外，还应考虑柱脚水平剪力V产生的附加弯矩，不少设计人员就未考虑，使基础面积、配筋偏小。370mm应根据本工程填充墙的多少来确定周期折减系数值，填充墙多取小值计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期应考虑非承重墙体的刚度影响予以折减”是强制性条文，一般框架结构取，1就是不折减了，算不算违反强制性条文？但如是全剪力墙（即无非承重墙体的）结构，周期折减系数取1是应可以的。3）计算结构的周期、位移、

6、层刚度比时，应采用刚性楼板假定。如楼板开有大洞或楼板不连续，应再按弹性楼板计算结构内力。4）振型数：采用刚性楼板假定时，平动计算层数，耦联计算层数×3。笔者见到一个计算层数为10层的框架结构，采用刚性楼板假定，不考虑耦联分析，振型数填12，输出的第11、12振型周期竟达146.5、56.6秒，说明第11、12振型周期本来是不存在的，计算机只得随机抓取数据填充，这样的计算分析结果自然是不能采用的。当按弹性楼板计算时，振型数可超过上述限值。5）梁刚度增大系数：中梁2、边梁1.5端弯矩调幅系数：0.80.90.85。有些设计人员（包括大型甲级设计院的技术负责人）规定梁端弯矩不调幅，是不大恰

7、当的，因为更容易引起梁端负弯矩钢筋过大、根数过多，影响混凝土浇筑，且配筋率更容易超过2.5（强制性条文）及梁下部钢筋与梁端负弯矩钢筋的比值不满足规范要求（强制性条文（二三级，0.3），再者，梁端负弯矩一般均比梁跨中下部弯矩大得较多，试举一例：梁端负弯矩800kN.m，梁跨中弯矩400kN.m，如取梁端弯矩调幅系数0.85，则梁跨中弯矩应为400+800×0.15=400+420=520kN.m，如不考虑梁端弯矩调幅，梁跨中弯矩增大1.2倍，则梁跨中弯矩为400×1.2=480520kN.m，使梁下部钢筋偏小，不妥。7）梁端弯矩考虑柱宽影响标志：当已填梁端弯矩调幅系数，则不宜

8、再考虑柱宽作为刚域对梁端负弯矩的折减。8）梁跨中弯矩增大系数：11.4，一般可填1，配筋时再酌情加大1.21.4倍。如程序设定为“梁弯矩增大系数”，即正、负弯矩都增大，则应填1，程序设定考虑负弯矩调辐后又将负弯矩增大是没有道理的。9）梁扭矩折减系数：0.4，填扭矩刚度折减对梁扭矩的折减效果较小。10）连梁刚度折减系数：0.50.55塔楼地震作用放大系数：SATWE、TAT：   平动时35振型：3，69振型时：1.5，耦联时911振型：3，1215振型时：1.5；TBSA：不放大。13）基本风压：取50年一遇，高60m及对风敏感的结构取100年一遇，基本风压值见荷载规范。注

9、意：新规范没有对基本风压进行修正（即对高层建筑取1.1倍基本风压）的说法了。14）地面粗糙度：D（4）类（密集高层市区）慎用，只有当本工程的四周均有高于本工程的建筑物时，才可填D（4）类。15）风载体型分段数：应分段，一般可每隔3层左右分1段，如多、高层建筑，只填1段，则风载偏大。有些电算程序（如SATWE、TAT）规定最多只能分3段。笔者见到1幢12层的房子，分1段，最高层数错填为8，上面4层无风载，属不安全。16）混凝土保护层厚度：梁25（混凝土C20时30），柱30。17）P-效应：高层建筑应考虑（多层建筑要考虑，应是可以的。18）偶然偏心：高层建筑计算单向地震时应考虑偶然偏心（双向地震

10、计算时就可不考虑偶然偏心了。19）活载应考虑不利组合。20）活载折减系数：、旅馆、办公楼、医院病房、托儿所、幼儿园，对其它房屋一概不适用，否则（如对商业用房、多层厂房）就违反了强制性条文。21）柱计算长度计算原则（SATWE等程序本意是对钢柱）：宜填“有侧移”，因为框架结构、剪力墙结构、框剪结构等都是有侧移的，如填“无侧移”，似乎无道理。22）平动与耦联：一般取耦联，但有时平动也有可能比耦联不利。23）柱配筋计算原则：单偏压与双偏压，二者计算结果有时差别较大，应分别按单偏压、双偏压作两次计算，按大值配筋。24）当抗震设防类别为乙类时，计算地震烈度不提高，但抗震措施应提高1度，如抗震等级应按提高

11、1度查表，轴压比限制值也减小了，抗震构造措施也提高了，如砌体拉墙筋长度也增大了，等等。25）地下室全连在一起，上面设缝分为几个独立的结构单元，可不按多塔结构计算。一幢房子的屋面上有几个出屋面的楼、电梯间，更不是多塔结构。2、形参：即梁柱平面布置1）应合理简化、应与建施图吻合，应与结施图一致（结构布置、截面大小），电梯机房错层应算2层。 2）基础梁可作为1层输入电算（宜填1层地下室，否则风荷载会偏大），也可另行单独计算。3）地下室墙：可输墙，也可输深梁（梁高等于层高）。4）层高：应取楼板面至楼板面（独立基础：应算至基础顶面）。5）混凝土结构上面有钢结构构架等，应参与整体分析，不能只输入重量，结果

12、差别大（特别在地震区，边稍效应影响更大）。不上人的屋面，当施工或维修荷载较大时，应按实际情况采用，建议按施工荷载1.52 kN/m2取值地下室底板不按筏板设计，而采用所谓“抗水板”，其厚度不宜小于300，除地下水浮力，还有地基反力，应计算其配筋及裂缝宽度不应大于0.2m地下室底板下的垫层应采用C15混凝土（地墙竖筋及水平筋应注意最小配筋率min。9、地下室墙应有水平施工缝。10、超长地下室只留后浇带不能解决使用期间的温度及混凝土收缩问题，应采取加强配筋、加防裂剂、采用预应力混凝土等措施。地下室外墙、底板、顶板的钢筋间距不宜大于150mm。11、沉降观测点应布置并应有观测点大样，观测方法应有说明

13、，不能只说按某规范。桩基（包括桩身质量、单桩承载力）检测，应有检测方法柱、梁截面应合理：由位移、轴压比、配筋率等控制，梁大跨取大截面，小跨取小截面，连续跨梁截面宽度宜相同。柱截面应每隔3层左右收小一次，以节约投资，每次收小时应每侧不小于50mm，以方便支模，也不宜大于200mm，以免刚度突变，最上段（顶上几层）可用300mm×300mm（应满足计算要求）。收小柱截面，也可相应增加使用面积。2、混凝土强度等级：宜C25（留有余地），柱梁宜同，变柱截面处不变混凝土强度等级，以免刚度突变纵筋配筋率不宜大于5，计时，截面尺寸大于400mm的柱，纵筋间距不宜大于200mm。 3）一个截面宜一种直径，宜对称配筋，方便施工，自己设计也简单；钢筋直径不宜上大下小。有个2层的小工程，共16根柱子，KZ116，1、2层配筋还有不同，共有32种截面，何苦呢？4）强柱弱梁，纵筋不要太小，除一、二层框架可用16、1