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摘要：房屋设计是工程建设的第一步骤，施工图是结构设计师的语言，也是施工，监理，造价的依据。因此，设计图纸质量的优劣直接影响到工程建设，这就要求我们在工作中多多总结，以下就是我根据多年设计经验总结出的在房屋结构设计中应注意的几个问题，在此与同仁分享，不足之处请多多指正。
关键词：独立基础；梁柱配筋；电梯井；计算模型
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
独立基础的设计
独立基础的荷载
钢筋混凝土多层框架房屋多采用柱下独立基础，《抗震规范》(GB50011-2001)第4.2.1条指出，当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时，不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房，可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。也就是说，在8度地震区，大多数钢筋混凝土多层框架房屋可不必进行地基和基础的抗震承载力验算，但这些房屋在基础设计时应考虑风荷载的影响。因此，在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析时，必须考虑风荷载影响，不能以为在地震区高层建筑以外的一般建筑风荷载不起控制作用。
另一种情况是，在设计独立基础时，作用在基础顶面上的外荷载（柱脚内力设计值）只取轴力设计值和弯矩设计值，无剪力设计值，或者甚至只取轴力设计值。以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小，配筋偏少，影响基础本身和上部结构的安全。
独立基础的拉梁
多层框架房屋基础埋深值大时，为了减速小底层柱的计算长度和底层的位移，可在±0.000以下适当位置设置基础拉梁，但不宜按构造要求设置，宜按框架梁进行设计，并按规范规定设置箍筋加密区。但就抗震而言，应采用短柱基础方案。
一般说来，当独立基础埋置不深，或者埋置虽深但采用了短柱基础时，由于地基不良或柱子荷载差别较大，或根据抗震要求，可沿两个主轴方向设置构造基础拉梁。基础拉梁截面宽度可取柱中心距的1/20～1/30，高度可取柱中心距的1/12～1/18。构造基础拉梁的截面可取上述限值范围的下限，纵向受力钢筋可取所连接柱子的最大轴力设计值的10％作为拉力或压力来计算，当为构造配筋，除满足最小配筋率外，也不得小于上下各2Ⅱ14，配筋不得小于Ⅰ8-200。当拉梁上作用有填充墙或楼梯柱等传来的荷载时，拉梁截面应适当加大，算出的配筋应和上述构造配筋叠加。构造基础拉梁顶标高通常与基础高或短柱顶标高相同。在这种情况下，基础可按偏心有受压基础设计。
当框架底层层高不大或者基础埋置不深时，有时要把基础拉梁设计得比较大，以便用拉梁来平衡柱底弯矩。这时，拉梁正弯矩钢筋应全跨拉通，负弯矩钢筋至少应在1/2跨拉通。拉梁正负弯矩钢筋在框架柱内的锚固、拉梁箍筋的加密及有关抗震构造要求与上部框架梁完全相同。
此时拉梁宜设置在基础顶部，不宜设置在基础顶面之上，基础则可按中心受压设计。
梁柱配筋
框架梁配筋的调整
在满足梁柱的截面和配筋率的情况下，仍需在计算配筋后进行梁的裂缝宽度的验算和满足梁端斜截面“强剪弱弯”条件下的梁端配筋调整。
框架梁的裂缝宽度验算往往被工程设计人员忽视，对此应引起注意。影响裂缝宽度的主要因素有两方面。一是混凝土强度等级，二是钢筋的级别和直径。对于普通的混凝土构件，混凝土强度等级的提高对梁的裂缝宽度影响不大，一般情况宜采用增大梁的配筋率或增大梁的截面尺寸的方法来减小梁的裂缝宽度。
在框架结构的设计中，应力求做到地震作用下框架梁端斜截面受剪承载力高于受弯承载力，即“强剪弱弯”。为了保证这一点，可进行以下几项调整：一是适当增大梁端截面；二是适当增大梁端箍筋直径，加密箍筋间距；三是梁端负弯矩钢筋不放大，梁跨中受拉钢筋适当放大1.1倍～1.3倍。
框架柱配筋的调整
框架柱的配筋率一般都很低，有时计算结果为构造配筋，但是实际工程中均不会按此配筋。因为在地震作用下的框架柱，特别是角柱,所受的扭转剪力最大，同时又受双向弯矩作用，而横梁的约束又较小，工作状态下处于双向偏心受压状态，所以其震害严重于内柱。对于质量分布不均匀的框架结构尤为明显。
为了满足框架柱在多种内力组合下的强度要求，在配筋计算时应注意以下问题：
1）选择最不利的方向分别进行框架计算，也可对两个方向均进行计算后取较大方向的配筋，并采用对称配筋；
2）控制柱的单边方向纵筋的最少根数；
3）将构造配筋的框架柱的配筋适当放大。根据设计经验，一般控制在1.2倍～1.6倍，其中角柱1.4倍，边柱1.3倍，中柱1.2倍。
3. 框架结构带楼电梯小井筒
框架结构应尽量避免设置钢筋混凝土楼电梯小井筒。因为井筒的存在会吸收较大的地震剪力，相应地减少框架结构承担的地震剪力，而且井筒下基础设计也比较困难，故这些井筒多采用砌体材料做填充墙形成隔墙。当必须设计钢筋混凝土井筒时，井筒墙壁厚度应当减薄，并通过开竖缝、开结构洞等办法进行刚度弱化；配筋也只宜配置少量单排钢筋，以减小井筒的作用。设计计算时，除按框架确定抗震等级并计算外，还应按带井筒的框架（当平面不规则时，宜考虑耦联）复核，并加强与井墙体相连的柱子的配筋。
4. 基础拉梁层的计算模型不符合实际情况
基础拉梁层无楼板，用TAT或SATWE等电算程序进行框架整体计算时，楼板厚度应取零，并定义弹性节点，用总刚分析方法进行分析计算。有时虽然楼板厚度取零，也定义弹性节点，但未采用总刚分析，程序分析时自动按刚性楼面假定进行计算，与实际情况不符。房屋平面不规则，要特别注意这一点。
5.结构设计软件的运用
在房屋结构设计中，天正、PKPM等已成为应用最广泛的软件，它们把结构工程师从繁琐的手算、手工绘图中解放出来，使设计人员有更多的精力进行模型比较、创新设计，极大地提高r结构设计的效率，加快了我国建筑工程的发展。但同时，结构计算软件的普及在使用中也带来了一定的负面问题。
1)许多设计人员对设计软件产生了严重的依赖性，甚至形成了一种错误的认识，认为有无力学、材料、结构专业知识无所谓，只要会掌握软件、懂得电脑操作，不加分析照搬从前的工程设计经验，进行大量的习惯性、传统的结构设计，对计算机结果明显有不合理的地方不能及时发现，使得许多房屋结构留下安全隐患。
2)先进方便的软件，建立正确的模型，设置合理的计算参数，就有了电算结果。对计算结果是否正确合理，我们应进行认真的综合判断分析。GB50010—2002混凝土结构设计规范第5．1．6条规定：对电算结果，应经判断和校核；在确认其合理有效后，方可用于工程设计。JGJ 3-2002高层建筑混凝土结构技术规程第5．1．16条规定：对结构分析软件的计算结果，应进行分析判断，确认其合理、有效后方可作为工程设计的依据。同时，GB 50011—2001建筑抗震设计规范(2008年版)第3．6．6-3條规定：复杂结构进行多遇地震作用下的内力和变形分析时，应采用不少于两个的不同力学模型，并对其计算结果进行分析比较。这就要求我们在遇到平面造型及建筑方案要求而造成平面很不规则的情况，在设计时一般用以SATWE(空间有限元)计算为主，TAT (三维空间杆件)、PMSAP(整体通用有限元)等软件计算为辅的模式，对结构计算进行综合分析。程序只能起到设计工具的作用，不能代替设计。
5. 结束语
以上就框架结构设计中的几个问题进行了初步探讨，只有熟练掌握规范 ，并在工程实践中不断总结、积累经验，才能使框架结构设计更合理。
参考文献：
[1]ＧＢ50010 2002，《混凝土结构设计规范》
[2]ＧＢ50007 2002，《建筑地基基础设计规范》
[3]周起敬，《混凝土结构构造手册》北京：中国建筑工业出版社，1994
[4] 四校合编教科书，《混凝土建筑结构设计》，北京：中国建筑工业出版社
[5] 李雪峰．结构设计软件应用中应注意的问题[J]．山西建筑，2007，33(17)：90—91．
关键词：独立基础；梁柱配筋；电梯井；计算模型
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
独立基础的设计
独立基础的荷载
钢筋混凝土多层框架房屋多采用柱下独立基础，《抗震规范》(GB50011-2001)第4.2.1条指出，当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时，不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房，可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。也就是说，在8度地震区，大多数钢筋混凝土多层框架房屋可不必进行地基和基础的抗震承载力验算，但这些房屋在基础设计时应考虑风荷载的影响。因此，在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析时，必须考虑风荷载影响，不能以为在地震区高层建筑以外的一般建筑风荷载不起控制作用。
另一种情况是，在设计独立基础时，作用在基础顶面上的外荷载（柱脚内力设计值）只取轴力设计值和弯矩设计值，无剪力设计值，或者甚至只取轴力设计值。以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小，配筋偏少，影响基础本身和上部结构的安全。
独立基础的拉梁
多层框架房屋基础埋深值大时，为了减速小底层柱的计算长度和底层的位移，可在±0.000以下适当位置设置基础拉梁，但不宜按构造要求设置，宜按框架梁进行设计，并按规范规定设置箍筋加密区。但就抗震而言，应采用短柱基础方案。
一般说来，当独立基础埋置不深，或者埋置虽深但采用了短柱基础时，由于地基不良或柱子荷载差别较大，或根据抗震要求，可沿两个主轴方向设置构造基础拉梁。基础拉梁截面宽度可取柱中心距的1/20～1/30，高度可取柱中心距的1/12～1/18。构造基础拉梁的截面可取上述限值范围的下限，纵向受力钢筋可取所连接柱子的最大轴力设计值的10％作为拉力或压力来计算，当为构造配筋，除满足最小配筋率外，也不得小于上下各2Ⅱ14，配筋不得小于Ⅰ8-200。当拉梁上作用有填充墙或楼梯柱等传来的荷载时，拉梁截面应适当加大，算出的配筋应和上述构造配筋叠加。构造基础拉梁顶标高通常与基础高或短柱顶标高相同。在这种情况下，基础可按偏心有受压基础设计。
当框架底层层高不大或者基础埋置不深时，有时要把基础拉梁设计得比较大，以便用拉梁来平衡柱底弯矩。这时，拉梁正弯矩钢筋应全跨拉通，负弯矩钢筋至少应在1/2跨拉通。拉梁正负弯矩钢筋在框架柱内的锚固、拉梁箍筋的加密及有关抗震构造要求与上部框架梁完全相同。
此时拉梁宜设置在基础顶部，不宜设置在基础顶面之上，基础则可按中心受压设计。
梁柱配筋
框架梁配筋的调整
在满足梁柱的截面和配筋率的情况下，仍需在计算配筋后进行梁的裂缝宽度的验算和满足梁端斜截面“强剪弱弯”条件下的梁端配筋调整。
框架梁的裂缝宽度验算往往被工程设计人员忽视，对此应引起注意。影响裂缝宽度的主要因素有两方面。一是混凝土强度等级，二是钢筋的级别和直径。对于普通的混凝土构件，混凝土强度等级的提高对梁的裂缝宽度影响不大，一般情况宜采用增大梁的配筋率或增大梁的截面尺寸的方法来减小梁的裂缝宽度。
在框架结构的设计中，应力求做到地震作用下框架梁端斜截面受剪承载力高于受弯承载力，即“强剪弱弯”。为了保证这一点，可进行以下几项调整：一是适当增大梁端截面；二是适当增大梁端箍筋直径，加密箍筋间距；三是梁端负弯矩钢筋不放大，梁跨中受拉钢筋适当放大1.1倍～1.3倍。
框架柱配筋的调整
框架柱的配筋率一般都很低，有时计算结果为构造配筋，但是实际工程中均不会按此配筋。因为在地震作用下的框架柱，特别是角柱,所受的扭转剪力最大，同时又受双向弯矩作用，而横梁的约束又较小，工作状态下处于双向偏心受压状态，所以其震害严重于内柱。对于质量分布不均匀的框架结构尤为明显。
为了满足框架柱在多种内力组合下的强度要求，在配筋计算时应注意以下问题：
1）选择最不利的方向分别进行框架计算，也可对两个方向均进行计算后取较大方向的配筋，并采用对称配筋；
2）控制柱的单边方向纵筋的最少根数；
3）将构造配筋的框架柱的配筋适当放大。根据设计经验，一般控制在1.2倍～1.6倍，其中角柱1.4倍，边柱1.3倍，中柱1.2倍。
3. 框架结构带楼电梯小井筒
框架结构应尽量避免设置钢筋混凝土楼电梯小井筒。因为井筒的存在会吸收较大的地震剪力，相应地减少框架结构承担的地震剪力，而且井筒下基础设计也比较困难，故这些井筒多采用砌体材料做填充墙形成隔墙。当必须设计钢筋混凝土井筒时，井筒墙壁厚度应当减薄，并通过开竖缝、开结构洞等办法进行刚度弱化；配筋也只宜配置少量单排钢筋，以减小井筒的作用。设计计算时，除按框架确定抗震等级并计算外，还应按带井筒的框架（当平面不规则时，宜考虑耦联）复核，并加强与井墙体相连的柱子的配筋。
4. 基础拉梁层的计算模型不符合实际情况
基础拉梁层无楼板，用TAT或SATWE等电算程序进行框架整体计算时，楼板厚度应取零，并定义弹性节点，用总刚分析方法进行分析计算。有时虽然楼板厚度取零，也定义弹性节点，但未采用总刚分析，程序分析时自动按刚性楼面假定进行计算，与实际情况不符。房屋平面不规则，要特别注意这一点。
5.结构设计软件的运用
在房屋结构设计中，天正、PKPM等已成为应用最广泛的软件，它们把结构工程师从繁琐的手算、手工绘图中解放出来，使设计人员有更多的精力进行模型比较、创新设计，极大地提高r结构设计的效率，加快了我国建筑工程的发展。但同时，结构计算软件的普及在使用中也带来了一定的负面问题。
1)许多设计人员对设计软件产生了严重的依赖性，甚至形成了一种错误的认识，认为有无力学、材料、结构专业知识无所谓，只要会掌握软件、懂得电脑操作，不加分析照搬从前的工程设计经验，进行大量的习惯性、传统的结构设计，对计算机结果明显有不合理的地方不能及时发现，使得许多房屋结构留下安全隐患。
2)先进方便的软件，建立正确的模型，设置合理的计算参数，就有了电算结果。对计算结果是否正确合理，我们应进行认真的综合判断分析。GB50010—2002混凝土结构设计规范第5．1．6条规定：对电算结果，应经判断和校核；在确认其合理有效后，方可用于工程设计。JGJ 3-2002高层建筑混凝土结构技术规程第5．1．16条规定：对结构分析软件的计算结果，应进行分析判断，确认其合理、有效后方可作为工程设计的依据。同时，GB 50011—2001建筑抗震设计规范(2008年版)第3．6．6-3條规定：复杂结构进行多遇地震作用下的内力和变形分析时，应采用不少于两个的不同力学模型，并对其计算结果进行分析比较。这就要求我们在遇到平面造型及建筑方案要求而造成平面很不规则的情况，在设计时一般用以SATWE(空间有限元)计算为主，TAT (三维空间杆件)、PMSAP(整体通用有限元)等软件计算为辅的模式，对结构计算进行综合分析。程序只能起到设计工具的作用，不能代替设计。
5. 结束语
以上就框架结构设计中的几个问题进行了初步探讨，只有熟练掌握规范 ，并在工程实践中不断总结、积累经验，才能使框架结构设计更合理。
参考文献：
[1]ＧＢ50010 2002，《混凝土结构设计规范》
[2]ＧＢ50007 2002，《建筑地基基础设计规范》
[3]周起敬，《混凝土结构构造手册》北京：中国建筑工业出版社，1994
[4] 四校合编教科书，《混凝土建筑结构设计》，北京：中国建筑工业出版社
[5] 李雪峰．结构设计软件应用中应注意的问题[J]．山西建筑，2007，33(17)：90—91．