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

　　關(guān)鍵詞: 砌體結(jié)構(gòu),設計流程,構(gòu)造措施

　　隨著我國國民經(jīng)濟高速發(fā)展, 綜合國力大大提高, 相應帶動了大量的城鄉(xiāng)改造工程。較為落后、偏僻的城市, 由于經(jīng)濟實力差、交通不便等原因, 樓房的建設依然以砌體結(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。因設計水平所限, 注重承載力的計算, 忽視了構(gòu)造措施和概念設計, 在許多建筑的施工圖設計文件中, 已經(jīng)埋下了很大的隱患。這樣的設計不但不符合現(xiàn)行設計規(guī)范, 而且降低了建筑的可靠度。

　　一、設計前的準備工作

　　結(jié)構(gòu)設計人員應該參與建筑方案的設計。此時，需要結(jié)構(gòu)工程師綜合運用其掌握的結(jié)構(gòu)概念和專業(yè)知識，對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行分析判斷，選擇效果最好、造價最低的結(jié)構(gòu)方案，同時滿足建筑專業(yè)需要，在建筑方案階段就能達到對設計優(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、填充墻上下層的對應關(guān)系，各坡屋面交界處的關(guān)系等等，使自己對建筑有一個比較清晰的空間認識。同時也是對建筑條件圖的一種審核和確認，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)勘察報告文件。提醒一點的是，一定要根據(jù)建筑專業(yè)的總圖來確定建筑正負零的絕對標高和地質(zhì)報告中絕對標高的相對關(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)劫察報告的建議和建筑條件圖的具體形式并結(jié)合周邊建筑設計經(jīng)驗來確定基礎(chǔ)的形式，同時告知業(yè)主予以確認，以免造成按常規(guī)設計后又更改設計的情況。上部結(jié)構(gòu)部分主要是根據(jù)甲方和當?shù)氐膶嶋H情況來定以下部分：

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

　　2)板、梁、構(gòu)造柱的混凝土的強度等級;

　　3)屋面做法、樓面做法的確認，內(nèi)外裝飾做法的確認等等。

　　三、砌體結(jié)構(gòu)的設計階段

　　由于砌體結(jié)構(gòu)在設計中所需的計算工作并不多，通過結(jié)構(gòu)計算軟件的建模計算可以直接進行抗震分析，抗壓計算，局部抗壓計算，高厚比等計算。抗震驗算時，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，還是彈性理論進行計算。大開間房屋，應注意驗算房屋的橫墻間距。小進深房屋，應注意驗算房屋的高寬比。對于底部框結(jié)構(gòu)，一般不會出現(xiàn)由風荷載起控制作用的情況，結(jié)合《砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB50003- 2001)第4.2.6條的規(guī)定，基本上不需要考慮風荷載。在多層砌體結(jié)構(gòu)設計中發(fā)現(xiàn)以下一些問題，結(jié)合自己的一些心得體會，整理如下：

　　1) 對于出入口處的懸挑雨篷問題。該構(gòu)件雖然簡單而常見，但設計人員應對其從嚴要求，特別是設有反梁的雨篷，其活荷載應按全滿的積水考慮。

　　2) 砌體結(jié)構(gòu)中的墻梁問題。應盡量避免采用，當必須使用時，墻梁以上的墻體應盡量采用輕質(zhì)隔墻。

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

　　4) 對于屋頂飄架應考慮風荷載作用下的負壓作用，對飄架水平構(gòu)件與柱的連接應該按照抗震框架的節(jié)點構(gòu)造措施來進行節(jié)點的錨固和處理。

　　5) 對于飄窗問題。筆者認為應該進行抗傾覆驗算，而且應按照荷載規(guī)范從嚴要求。因為在緊急情況下，飄窗更有可能成為避險求救場所。盡管結(jié)構(gòu)設計規(guī)范沒有作出相應的規(guī)定，各種專業(yè)書籍也未提及，但個人認為這個問題確實值得大家注意和探討。

　　四、砌體結(jié)構(gòu)設計的構(gòu)造措施

　　雖然一般的砌體結(jié)構(gòu)在設計中所需的計算工作并不多，主要是概念設計和構(gòu)造設計，但是就砌體結(jié)構(gòu)而言，其概念設計和構(gòu)造設計涵蓋較為廣泛，內(nèi)容較多，構(gòu)造措施包括《砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB50003- 2001)、《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB50010- 2002)，《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011- 2001)、《建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范》(GB50007- 2002)中的內(nèi)容，所以在設計時容易忽略一些措施。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、抗彎強度相對較低，如再不進行合理的優(yōu)化設計，其抗震性能及抗破壞能力就更低了。所以在進行砌體結(jié)構(gòu)設計時應遵循以下原則：

　　1) 盡量采用簡單規(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)對齊，錯位墻體不宜過多。

　　2) 合理確定圈梁和構(gòu)造柱的位置，合理設置配筋砌體。設置圈梁和構(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。《建筑抗震設計規(guī)范》對此己經(jīng)作了比較具體的規(guī)定，我們一定要嚴格按規(guī)范執(zhí)行。另外，圈梁應封閉連續(xù)，盡可能形成一個個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)件與墻體之間均應設置可靠連接。

　　4) 確保構(gòu)造措施落實到位，無遺漏。

　　五、標準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)量的提高及設計水平的提高，砌體結(jié)構(gòu)的常見裂縫也在逐漸減少，下面對砌體結(jié)構(gòu)標準層角部切角裂縫產(chǎn)生的原因和預防措施提出自己的一點看法。砌體結(jié)構(gòu)標準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)標準層角部切角裂縫不是由地基沉降引起的，因為頂層及底層樓板及墻體并不出現(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于樓板的膨脹變形，在磚混住宅標準層的端部四角樓板中產(chǎn)生了正拉應力和剪應力，當二者的合力超過了混凝土的抗拉強度，就容易產(chǎn)生切角貫穿裂縫。

　　六、減少標準層角部切角裂縫的措施

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

　　2) 減少外墻和室內(nèi)樓板的溫差。現(xiàn)在強制執(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)長度來減小溫差應力，比如設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力，避免切角裂縫的產(chǎn)生。

　　3) 設計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。角部負筋應有足夠的長度以越過裂縫易發(fā)生的區(qū)域(宜雙層雙向配筋)，也可在四角設置放射筋以抵抗裂縫。以上措施在設計施工中的應用都己證實起到了較好的效果。

　　七、結(jié)語

　　以上論述不可能面面俱到，但在設計工作中，做到嚴格執(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)設計作品。