结构设计常见问题解析

结构设计常见问题解析

一．结构计算问题

1．结构设计中出现计算控制性结果不满足规范要求的情况，应该在符合规范规定的限制条件后进行下道工序。

2．结构电算不可能一次成功。周期，角度，性能设计，调整等。

一般计算应该分两步走：第一步考虑刚性楼板计算位移和位移比；第二步根据楼板实际情况考虑是否采用弹性楼板计算配筋。

3．扭转周期与平动周期比值应符合规范要求。不应该出现第一周期为扭转周期的情况。一般应在第三周期及以后出现扭转周期。(实际要求与理论分析有一定的出入)

4．结构两个方向刚度相差不宜过大，需注意控制两个主轴方向第一振动周期的比值，一般可按周期比不小于0.8控制。

位移比超限未计算双向地震。

不规则，特别不规则，严重不规则：位移比大于１.２为扭转为不规则，应计算双向地震。考虑扭转藕联、按照双向地震计算时位移比不应超过１.５。如超过１.５，应重新调整结构布置。

5.扭转位移比是在刚性楼板的假设下计算。配筋计算应考虑实际刚度情况。

6.长宽比控制：进行结构计算时，各系数应合理取值。

⑴周期折减系数应根据不同的结构体系、填充墙品种（考虑到有可能变化）和填充墙数量综合确定，不应为了配筋方便不顾实际情况少折减或不折减。

高规第3.3.17条：填充墙为砖墙时，框架结构可取0.6~0.7，框剪结构0.7~0.8，剪力墙结构

0.9~1.0（应注意短肢剪力墙结构）

⑵剪力墙连梁刚度折减系数应保证在正常使用条件下连梁不致开裂。必要时应进行二次计算，以避免正常使用情况下连梁开裂。

7.某些构件不宜进行折减

计算机计算时，软件对所有构件的扭矩都按照输入的扭矩折减系数进行了折减。这会使得存在扭矩的折梁或曲梁扭矩也进行了折减，结构存在安全隐患。这些构件扭矩不应进行折减。

角窗的连梁（折梁）

应充分考虑到结构软件无法完全按照荷载规范第4.1.2条的要求进行折减。对软件折减幅度大的构件，应手算复核。

此外应注意以下几方面（可参考《建筑结构》2006年第7期随刊赠阅本第11页。）：

⑴计算主裙楼连为一体的结构的墙、柱与基础时，对于裙房部分，折减时计算层数有误。此种情况应特别注意。

⑵错层结构或中间有楼层缺失的情况，当计算楼层数与实际相差较大时应另行计算。

⑶特殊房间荷载折减

8.应注意层高变化较大时（如设备层），结构软弱层的刚度比以及抗剪承载能力的比值符合规范要求。

9.楼层抗剪承载力低于上层的80％时，应强制指定薄弱层，并使抗剪承载力比值不小于65%。

楼层不能既是薄弱层又是软弱层

10.应保证计算的振型数，使质量参与系数不小于９０％。（钢结构屋盖与空旷结构等复杂结构。高层结构计算振型数不应小于９；考虑扭转藕联时不应小于15；多塔结构不应小于塔数目的９倍。

11.大跨度简支次梁应进行挠度与裂缝验算，特别是跨高比大的梁。要求跨高比不要太大。大跨度楼板计算应综合考虑支座约束情况，协调相邻板厚、标高和支座配筋量。作为支座的梁应大于两倍板厚。

12.对大板支座梁应考虑受扭问题

13.混凝土框架筒体结构，应注意提高第二道防线的抗震能力。外框的0.2Q0内力调整系数不能自定取最大值2倍，宜按实际比值取用。保证外框承担的剪力不小于底部剪力的20%和计算楼层最大剪力1.5倍的较大值（注意此处不是二者的较小值）。

14.底框结构，二层与一层刚度比，6、7都不应大于2.5，8度2.0 。都不应小1 。底框二层结构，下两层刚度应接近。三层与二层刚度比，6、7都不应大于2.0，8度1.5 。但都不应小于1.0。两个方向都应布置剪力墙，最好的结果是接近，过大过小都不好。刚度接近，破坏不会集中于一个楼层。

主要目的是减少底部的薄弱程度，防止底部结构出现过大的侧移而严重破坏，甚至倒塌。但是，若底层的混凝土墙过多，其刚度可能大于上部砖混结构刚度。这样，地震下可能使薄弱层转移至过渡层。而过渡层是砌体结构，其延性不如底部的钢筋混凝土结构，易产生脆性破坏。因此，底层框架-抗震墙房屋的过渡层和底层的侧向刚度比要控制在一个合理的范围内。

注意逐层检查柱计算长度系数，特别是另一方向只有挑梁的情况，程序经常将悬挑梁当作普通框架梁考虑，而引起错误。

二．荷载问题

1.结构总说明中应增加特殊房间的荷载值，人防地下室注明各构件的人防等效荷载。

2.对厕所的蹲位、卫生间的浴盆、厨房等均应仔细折算荷载；对书库、资料库应根据实际布置取用荷载。

3.自选商场等有超市性质的商店，应根据具体情况取用活荷载，不宜全为3.5，必要时应与甲方协商。

4.荷载应根据建筑做法取用，不能无限加码。（荷载增大并非完全安全）

5.结构外墙应考虑建筑节能要求，增加的荷载应予以充分考虑。

6.荷载规范表４.１.１第８项的消防车荷载，系指消防车直接行使于顶板上，其轮压折合成的荷载。若下面有浮土或其它填充物时，应按照覆土厚度折算，不宜直接取用20 KN／m2。考虑覆土厚度对消防车荷载折减时，荷载折减的不宜太小。有资料介绍，折减以后不应小于10KN ／m2。

消防车荷载在计算梁柱和板时应取不同的数值。可以考虑频遇组合。

对板，应取大值。对梁柱可以折减。

梁板柱配筋大多数由可变荷载控制，部分覆土较厚的情况可能由永久荷载控制。

7.填充墙荷载取值时，应注意外墙是否有干挂石材，有干挂石材时除本身填充墙重量外，尚有石材及龙骨的重量，一般每平方米不小于1.0KN。

8.恒荷载较大的情况下，注意荷载效应可能由恒荷载控制，分项系数1.35应考虑到。这往往在屋面和地下室顶板有覆土时出现。

三. 地基基础

1.独立柱基或条形基础

基础过大，边长达五六米，宜改变基础形式。基础坡度太陡，不应大于1：3（垂直与水平之比），应注意矩形基础的短边。

对边长较大的基础总的厚度应适当加大，以保证基础本身的刚度，减小基础受弯变形。

2.独立基础或独立承台拉梁应该通到柱子上。

基础拉梁的作用是加强基础刚度，平衡柱底弯矩。独立基础或承台较大时可能不需要借助于基础拉梁。但柱基或承台较小时，特别是单桩或两桩承台，需要借助于拉梁。此时拉梁在柱底受拉。应将拉梁纵向钢筋伸入柱内。

3.地基承载力很大时，建议基础应增加抗剪承载力计算。

地基规范第8.1.1条附注４：“基础底面处的平均压应力超过300kPa的混凝土基础，尚应进行抗剪计算”8.2.7条扩展基础的条文说明：“阶梯形独立柱基及锥形独立柱基其斜截面受剪的折算宽度，可按照本规范附录Ｓ确定”。

对独立柱基，特别是非正方形独立柱基应验算抗剪承载力。

抗剪验算时应注意考虑截面高度影响系数。

4.地基的抗震验算