摘要:砌體結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中計(jì)算不多，但其概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)的內(nèi)容卻相對(duì)較重要，稍有疏忽就可能出現(xiàn)眾多的建筑質(zhì)量問題。本文結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)工作中的一些心得體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)，闡述了砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)流程及相關(guān)構(gòu)造措施。

　　關(guān)鍵詞: 砌體結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)流程,構(gòu)造措施

　　隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展, 綜合國(guó)力大大提高, 相應(yīng)帶動(dòng)了大量的城鄉(xiāng)改造工程。較為落后、偏僻的城市, 由于經(jīng)濟(jì)實(shí)力差、交通不便等原因, 樓房的建設(shè)依然以砌體結(jié)構(gòu)為主, 如多層住宅, 沿街一、二層商店和多層底商住宅樓等。因設(shè)計(jì)水平所限, 注重承載力的計(jì)算, 忽視了構(gòu)造措施和概念設(shè)計(jì), 在許多建筑的施工圖設(shè)計(jì)文件中, 已經(jīng)埋下了很大的隱患。這樣的設(shè)計(jì)不但不符合現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范, 而且降低了建筑的可靠度。

　　一、設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作

　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該參與建筑方案的設(shè)計(jì)。此時(shí)，需要結(jié)構(gòu)工程師綜合運(yùn)用其掌握的結(jié)構(gòu)概念和專業(yè)知識(shí)，對(duì)建筑方案提出合理化建議，如總高度，總層數(shù)，地下室埋深，屋頂造型的可行性等等進(jìn)行分析判斷，選擇效果最好、造價(jià)最低的結(jié)構(gòu)方案，同時(shí)滿足建筑專業(yè)需要，在建筑方案階段就能達(dá)到對(duì)設(shè)計(jì)優(yōu)化的作用。在拿到建筑專業(yè)的圖紙后，首先要理解透徹建筑圖的意圖，平立剖的關(guān)系，各層平面之問的關(guān)系，各承重墻、填充墻上下層的對(duì)應(yīng)關(guān)系，各坡屋面交界處的關(guān)系等等，使自己對(duì)建筑有一個(gè)比較清晰的空間認(rèn)識(shí)。同時(shí)也是對(duì)建筑條件圖的一種審核和確認(rèn)，避免在下一步工作中出現(xiàn)不必要的修改和返工。

　　二、結(jié)構(gòu)方案的確定

　　整體結(jié)構(gòu)方案當(dāng)然是砌體結(jié)構(gòu)了。先說一下基礎(chǔ)的方案，確定基礎(chǔ)方案的前提是正確讀懂和理解地質(zhì)勘察報(bào)告文件。提醒一點(diǎn)的是，一定要根據(jù)建筑專業(yè)的總圖來確定建筑正負(fù)零的絕對(duì)標(biāo)高和地質(zhì)報(bào)告中絕對(duì)標(biāo)高的相對(duì)關(guān)系，這樣才能合理的確定基礎(chǔ)的埋深和地基的處理情況。要根據(jù)地質(zhì)劫察報(bào)告的建議和建筑條件圖的具體形式并結(jié)合周邊建筑設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來確定基礎(chǔ)的形式，同時(shí)告知業(yè)主予以確認(rèn)，以免造成按常規(guī)設(shè)計(jì)后又更改設(shè)計(jì)的情況。上部結(jié)構(gòu)部分主要是根據(jù)甲方和當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況來定以下部分：

　　1)樓板采用現(xiàn)澆板還是預(yù)制板，若是現(xiàn)澆板的話鋼筋采用什么強(qiáng)度等級(jí)的鋼筋;

　　2)板、梁、構(gòu)造柱的混凝土的強(qiáng)度等級(jí);

　　3)屋面做法、樓面做法的確認(rèn)，內(nèi)外裝飾做法的確認(rèn)等等。

　　三、砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)階段

　　由于砌體結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中所需的計(jì)算工作并不多，通過結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件的建模計(jì)算可以直接進(jìn)行抗震分析，抗壓計(jì)算，局部抗壓計(jì)算，高厚比等計(jì)算。抗震驗(yàn)算時(shí)，不同的樓蓋形式及墻體布置(整體性)決定了是采用剛性、剛彈性，還是彈性理論進(jìn)行計(jì)算。大開間房屋，應(yīng)注意驗(yàn)算房屋的橫墻間距。小進(jìn)深房屋，應(yīng)注意驗(yàn)算房屋的高寬比。對(duì)于底部框結(jié)構(gòu)，一般不會(huì)出現(xiàn)由風(fēng)荷載起控制作用的情況，結(jié)合《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50003- 2001)第4.2.6條的規(guī)定，基本上不需要考慮風(fēng)荷載。在多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)以下一些問題，結(jié)合自己的一些心得體會(huì)，整理如下：

　　1) 對(duì)于出入口處的懸挑雨篷問題。該構(gòu)件雖然簡(jiǎn)單而常見，但設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)其從嚴(yán)要求，特別是設(shè)有反梁的雨篷，其活荷載應(yīng)按全滿的積水考慮。

　　2) 砌體結(jié)構(gòu)中的墻梁?jiǎn)栴}。應(yīng)盡量避免采用，當(dāng)必須使用時(shí)，墻梁以上的墻體應(yīng)盡量采用輕質(zhì)隔墻。

　　3) 對(duì)于坡頂建筑。我認(rèn)為應(yīng)該采用雙層雙向配筋，原因有3：a.坡屋面比平層荷載稍大，且考慮溫度應(yīng)力的影響，雙層雙向配筋也不太浪費(fèi);b.坡屋面施工困難，雙層雙向配筋再設(shè)置馬凳筋有利于現(xiàn)澆板保護(hù)層的控制：c.對(duì)于防止混凝土產(chǎn)生離析現(xiàn)象，方便施工均有好處。

　　4) 對(duì)于屋頂飄架應(yīng)考慮風(fēng)荷載作用下的負(fù)壓作用，對(duì)飄架水平構(gòu)件與柱的連接應(yīng)該按照抗震框架的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造措施來進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的錨固和處理。

　　5) 對(duì)于飄窗問題。筆者認(rèn)為應(yīng)該進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算，而且應(yīng)按照荷載規(guī)范從嚴(yán)要求。因?yàn)樵诰o急情況下，飄窗更有可能成為避險(xiǎn)求救場(chǎng)所。盡管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范沒有作出相應(yīng)的規(guī)定，各種專業(yè)書籍也未提及，但個(gè)人認(rèn)為這個(gè)問題確實(shí)值得大家注意和探討。

　　四、砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的構(gòu)造措施

　　雖然一般的砌體結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中所需的計(jì)算工作并不多，主要是概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)，但是就砌體結(jié)構(gòu)而言，其概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)涵蓋較為廣泛，內(nèi)容較多，構(gòu)造措施包括《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50003- 2001)、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010- 2002)，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011- 2001)、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007- 2002)中的內(nèi)容，所以在設(shè)計(jì)時(shí)容易忽略一些措施。另外，砌體結(jié)構(gòu)因其構(gòu)件組成和連接方式的內(nèi)在因素，使其具有脆性性質(zhì)，其抗剪、抗拉、抗彎強(qiáng)度相對(duì)較低，如再不進(jìn)行合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)，其抗震性能及抗破壞能力就更低了。所以在進(jìn)行砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：

　　1) 盡量采用簡(jiǎn)單規(guī)整的平面立面布局，盡量采用橫墻承重體系或者縱橫墻共同承重體系。而且縱橫墻在平面內(nèi)盡量連續(xù)對(duì)齊，錯(cuò)位墻體不宜過多。

　　2) 合理確定圈梁和構(gòu)造柱的位置，合理設(shè)置配筋砌體。設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱的砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能可以大大改善。要確保構(gòu)造柱和圈梁有效地發(fā)揮他們的作用，合理確定它們的位置是至關(guān)重要的。《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)此己經(jīng)作了比較具體的規(guī)定，我們一定要嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行。另外，圈梁應(yīng)封閉連續(xù)，盡可能形成一個(gè)個(gè)近似矩形或圓形的箍。

　　3) 做好各構(gòu)件之間的拉結(jié)工作。這包括砌體墻與墻之間，圈梁、構(gòu)造柱與墻體之間，樓屋蓋與圈梁之間，以及其他混凝土構(gòu)件與墻體之間均應(yīng)設(shè)置可靠連接。

　　4) 確保構(gòu)造措施落實(shí)到位，無遺漏。

　　五、標(biāo)準(zhǔn)層角部切角裂縫的分析

　　關(guān)于砌體結(jié)構(gòu)的常見裂縫的防治問題隨著施工質(zhì)量的提高及設(shè)計(jì)水平的提高，砌體結(jié)構(gòu)的常見裂縫也在逐漸減少，下面對(duì)砌體結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層角部切角裂縫產(chǎn)生的原因和預(yù)防措施提出自己的一點(diǎn)看法。砌體結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層角部切角裂縫位置一般位于雙面外墻處，距角部400～1000mm 以內(nèi)，且在板的上下表面均出現(xiàn)，為貫穿裂縫，并不在屋面及底層樓面出現(xiàn)。首先砌體結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層角部切角裂縫不是由地基沉降引起的，因?yàn)轫攲蛹暗讓訕前寮皦�體并不出現(xiàn)，而且鋼筋混凝土的彈性模量大于砌體。其次不符合荷載裂縫產(chǎn)生和發(fā)展的規(guī)律。另外，這種裂縫多出現(xiàn)于夏季，所以可以判定是由于混凝土的不均勻干縮和雙面外墻相對(duì)于樓板的膨脹變形，在磚混住宅標(biāo)準(zhǔn)層的端部四角樓板中產(chǎn)生了正拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，當(dāng)二者的合力超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度，就容易產(chǎn)生切角貫穿裂縫。

　　六、減少標(biāo)準(zhǔn)層角部切角裂縫的措施

　　1) 提高施工質(zhì)量。減小干縮應(yīng)力是減少切角裂縫的主要手段。混凝土中的砂石配比不當(dāng)，砂多石少，水灰比控制不嚴(yán)，混凝土塌落度過大，保濕養(yǎng)護(hù)期過短，均會(huì)增大混凝土的收縮應(yīng)力。在保持混凝土良好工作性能的條件下，混凝土的配合比設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量減小混凝土的用水量，以減小混凝土的收縮應(yīng)力。良好的養(yǎng)護(hù)可顯著地減少混凝土的收縮應(yīng)力。

　　2) 減少外墻和室內(nèi)樓板的溫差。現(xiàn)在強(qiáng)制執(zhí)行的外墻保溫可以起到一定的效果。還可從減小外墻的連續(xù)長(zhǎng)度來減小溫差應(yīng)力，比如設(shè)置大的落地門窗和改變墻體厚度均可有效地減小端部溫差應(yīng)力，避免切角裂縫的產(chǎn)生。

　　3) 設(shè)計(jì)中可提高雙面外墻角部的板配筋率，從而增大混凝土的極限拉伸限值。角部負(fù)筋應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度以越過裂縫易發(fā)生的區(qū)域(宜雙層雙向配筋)，也可在四角設(shè)置放射筋以抵抗裂縫。以上措施在設(shè)計(jì)施工中的應(yīng)用都己證實(shí)起到了較好的效果。

　　七、結(jié)語

　　以上論述不可能面面俱到，但在設(shè)計(jì)工作中，做到嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范、采取合理構(gòu)造措施，凡事一絲不茍，必能做出優(yōu)良的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作品。