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摘要：钢筋混凝土结构设计本身就是一个长期、复杂甚至循环往复的过程，建筑结构设计的质量优劣密切关系到人民群众的生命财产安全。随着时代的进步，我们只有在实际工作中不断学习、总结，才能逐渐成长为一名既有深度又有广度的结构设计工程师。
关键词：钢筋混凝土结构；结构设计；常见问题
中图分类号：TU318文献标识码： A
一、钢筋混凝土结构设计的结构选型问题
1、短肢剪力墙的设置问题
《高层建筑混凝土结构设计规程》7.1.8 条规定短肢剪力墙是指截面厚度不大于 300mm、各墙肢截面高度与厚度之比为 5~8 的剪力墙。抗震设计时，可以布置短肢墙的基本条件是其承受的第一振型底部地震傾覆力矩不大于结构总底部地震倾覆力矩的50%时。当短肢墙较少时，如短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩小于结构总底部地震倾覆力矩的 15%～ 40%，则可以按普通剪力墙结构设计。下限规范没有规定，设计师可以灵活掌握。
设计时应注意：短肢剪力墙较多时，应布置筒体（或一般剪力墙），形成短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）共同抵抗水平力的剪力墙结构，并且应符合一系列规定。
2、结构的超高问题
在抗震规范与《高层建筑混凝土结构设计规程》中，对结构的总高度都有严格限制，尤其是新规范中除了将原来的限制高度设定为 A级高度的建筑外，还增加了 B 级高度的建筑，因此，必须严格按照拟采取的结构形式控制结构高度。一旦建筑结构为 B 级高度甚或超过了 B 级高度，其设计方法和处理措施将发生很大变化。在实际工程设计中，由于结构类型的变更而忽略结构的超高问题将导致施工图纸审查时不予通过，必须重新进行设计或重开专家会议进行工作论证等，这对工程工期、工程造价等整体规划影响相当巨大。因而，在高层建筑规划中，结构设计工程师应尽力根据建筑高度选用恰当的结构形式，以防止给后期设计作业增添不必要的麻烦。
3、嵌固端的设置问题
由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，结构设计工程师往往会忽视由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的问题，如：嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等题，而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作需要大量修改，甚至埋下安全隐患。
二、钢筋混凝土结构地基设计问题
钢筋混凝土结构设计过程中经常忽视建筑物的沉降而引起附加应力的增加，这会导致钢筋混凝土结构出现沉降而产生变形，进而产生钢筋混凝土结构底部和基础出现承载能力的下降，导致钢筋混凝土结构出现开裂。特别是在天然土壤的情况下，软弱土和流沙会在钢筋混凝土结构重量下产生更为显著的变形，再加上地下水位的季节性变化就会出现钢筋混凝土结构地基问题的进一步积累和扩大，形成对钢筋混凝土结构的进一步影响。因此，如果持力层以下存在软弱下卧层时，应注意计算下卧层承载能力及沉降，如果计算不能承受或沉降过大，那么要考虑地基处理，或者考虑桩基础设计。
三、钢筋混凝土结构延性的设计问题
钢筋混凝土结构上部是主要的功能部位，一般以框剪结构和剪力墙等常见形式为主，在设计这些构筑物时应注意均匀布置，而一些设计者容易设计出刚度过大的单肢剪力墙，这会出现应力的过度集中，甚至产生脆性破坏，影响结构整体稳定和安全，因此钢筋混凝土结构设计应注意结构延性的问题。
四、钢筋混凝土结构的裂缝问题
裂缝是钢筋混凝土结构的主要问题，在设计的过程中应该对钢筋混凝土结构裂缝问题进行全面控制，以避免钢筋混凝土结构出现裂缝后，安全问题和事故的发生。常见的钢筋混凝土结构裂缝原因有：一是应力裂缝，在钢筋混凝土结构中，不同部位、不同功能的构件之间会有不同的刚度和应力，这样会在钢筋混凝土结构的整体上形成若干个刚度薄弱区和应力集中区，如果薄弱区和集中区出现了重叠，很容易在钢筋混凝土结构出现裂缝和破坏，较为典型的钢筋混凝土结构应力裂缝在墙角处和板端处。二是温度裂缝，钢筋混凝土结构在施工中最为常见的裂缝就是温度裂缝，温度裂缝的形成原因比较简单，就是钢筋混凝土结构内外温度出现大温差，进而引起混凝土出现收缩应力的差别，在薄弱位置出现裂缝。三是构造裂缝，钢筋混凝土结构构造裂缝的最主要成因是拌制混凝土的过程中选用了较大的水灰比，进而在浇筑时产生混凝土在模板的滑动，钢筋混凝土结构浇筑时未充分振捣、有气泡的存在也是出现构造裂缝的原因。
五、结构计算与分析
1、框架结构分析
注意柱计算长度系数的选取；柱一般按单偏压配筋、双偏压验算为好，因双偏压存在多解，配筋量与形式不一致；梁一柱保护层厚度按规范取，程序自动加 12.5；对于大截面的柱，可考虑梁、柱重叠部分为刚域；一般可考虑梁刚度放大，扭矩折减，以考虑楼板的影响；负弯矩向下调幅后，跨中弯矩自动增大。梁跨中弯矩增大系数是不考虑活载不利布置时乘的系数的。
2、选择结构整体计算软件
目前常用的计算软件有 SATWE、TAT、TBSA 或 ETABS、SAP 等，但由于各软件在采用的计算模型上存在差异，因此导致了各软件的计算结果或大或小有不同。所以，在进行工程整体结构计算和分析时，必须依据结构类型和计算软件模型的特点选择合适的计算软件，并从不同软件相差较大的计算结果中判断哪个合理的、哪个可作参考、哪个意义不大，这将是结构设计工程师在实际工作中需要考虑的。
3、地震作用及结构振动特性
是否需要地震力放大要考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。在新规范中根据大量工程的实测周期明确提出了各种结构体系下高层建筑结构计算自振周期折减系数。如新规范规定规则结构不进行扭转藕连计算时，平行于地震作用方向的两个边榀其地震作用应乘以放大系数。一般情况下，短边可按 1.15 采用，长边可按 1.05 采用；当扭转刚度较小时，宜按不小于 1.3 采用。当结构质量和刚度分布明显不对称时，应计入双向水平地震作用下的扭转影响。
4、有效质量系数与计算振型数
新规范中新增一个振型参与系数的概念，并明确提出了该参数的限值。对于一般工程，取 3 的倍数，不少于 9 个。但如果结构是 2 层最多也就 6 个，因为每层只有 3 个自由度，两层就是 6 个。由于在旧规范设计中并未提出振型参与系数的概念，或即使有该概念该参数的限值也未必符合新规范的要求，因此，在计算分析阶段必须对计算结果中该参数的结果进行判断，并决定是否要调整振型数目的取值。如果不能保证这一点，将导致地震作用偏小。按此地震作用设计的结构会存在不安全因素，所以应该增加振型数重算。
5、合理简化结构体系
对复杂的钢筋混凝土结构进行合理简化，运用概念设计理念，对实际存在而又被忽略的变形及受力要在计算配筋时加以考虑，对于结构易出现问题的部位，可根据经验采取适当的措施进行预防。
6、优化结构尺寸
在设计钢筋混凝土结构时必须要保证结构的尺寸，不但要满足设计规范的要求，而且要满足钢筋混凝土结构施工的实际，以防止或减少结构裂缝的出现，这是控制钢筋混凝土结构设计工作的重要环节。
7、提高对钢筋混凝土结构裂缝的控制
钢筋混凝土结构裂缝控制采取防治措施。对于易出现裂缝的超长屋面板及楼板，在结构设计时可采用预应力混凝土。在楼面板预埋管线时，对管线也需要进行支架固定，在管线交叉处要采用专门设计的接线盒以减少钢筋混凝土板的刚度削弱。
结语
钢筋混凝土结构具有诸多优点，已在建筑工程特别是住宅类建筑中广泛应用。这类建筑混凝土结构的设计和施工直接关系到建筑本身的寿命和安全，进而影响人民生命和财产的安全。然而由于各种原因，某些结构设计本身不尽合理。本文通过分析钢筋混凝土结构设计中的主要问题，提出了相应的对策，在最后简要的介绍了土木工程施工过程中需要注意的事项，对于优化结构设计、控制施工质量、保护人民安全和经济效益具有十分重要的现实意义。
参考文献：
[1] 曹士伟，林佳伟.钢筋混凝土结构设计中的常见问题分析[J].黑龙江科技信息，20013
[2] 邱海军，倪国葳，秦春霞.浅谈高层建筑混凝土结构设计[J].科技创新导报，2013
[3] 杨铭钊.建筑工程中钢筋混凝土高层建筑结构设计[J].中国新技术新产品，2013
关键词：钢筋混凝土结构；结构设计；常见问题
中图分类号：TU318文献标识码： A
一、钢筋混凝土结构设计的结构选型问题
1、短肢剪力墙的设置问题
《高层建筑混凝土结构设计规程》7.1.8 条规定短肢剪力墙是指截面厚度不大于 300mm、各墙肢截面高度与厚度之比为 5~8 的剪力墙。抗震设计时，可以布置短肢墙的基本条件是其承受的第一振型底部地震傾覆力矩不大于结构总底部地震倾覆力矩的50%时。当短肢墙较少时，如短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩小于结构总底部地震倾覆力矩的 15%～ 40%，则可以按普通剪力墙结构设计。下限规范没有规定，设计师可以灵活掌握。
设计时应注意：短肢剪力墙较多时，应布置筒体（或一般剪力墙），形成短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）共同抵抗水平力的剪力墙结构，并且应符合一系列规定。
2、结构的超高问题
在抗震规范与《高层建筑混凝土结构设计规程》中，对结构的总高度都有严格限制，尤其是新规范中除了将原来的限制高度设定为 A级高度的建筑外，还增加了 B 级高度的建筑，因此，必须严格按照拟采取的结构形式控制结构高度。一旦建筑结构为 B 级高度甚或超过了 B 级高度，其设计方法和处理措施将发生很大变化。在实际工程设计中，由于结构类型的变更而忽略结构的超高问题将导致施工图纸审查时不予通过，必须重新进行设计或重开专家会议进行工作论证等，这对工程工期、工程造价等整体规划影响相当巨大。因而，在高层建筑规划中，结构设计工程师应尽力根据建筑高度选用恰当的结构形式，以防止给后期设计作业增添不必要的麻烦。
3、嵌固端的设置问题
由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，结构设计工程师往往会忽视由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的问题，如：嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等题，而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作需要大量修改，甚至埋下安全隐患。
二、钢筋混凝土结构地基设计问题
钢筋混凝土结构设计过程中经常忽视建筑物的沉降而引起附加应力的增加，这会导致钢筋混凝土结构出现沉降而产生变形，进而产生钢筋混凝土结构底部和基础出现承载能力的下降，导致钢筋混凝土结构出现开裂。特别是在天然土壤的情况下，软弱土和流沙会在钢筋混凝土结构重量下产生更为显著的变形，再加上地下水位的季节性变化就会出现钢筋混凝土结构地基问题的进一步积累和扩大，形成对钢筋混凝土结构的进一步影响。因此，如果持力层以下存在软弱下卧层时，应注意计算下卧层承载能力及沉降，如果计算不能承受或沉降过大，那么要考虑地基处理，或者考虑桩基础设计。
三、钢筋混凝土结构延性的设计问题
钢筋混凝土结构上部是主要的功能部位，一般以框剪结构和剪力墙等常见形式为主，在设计这些构筑物时应注意均匀布置，而一些设计者容易设计出刚度过大的单肢剪力墙，这会出现应力的过度集中，甚至产生脆性破坏，影响结构整体稳定和安全，因此钢筋混凝土结构设计应注意结构延性的问题。
四、钢筋混凝土结构的裂缝问题
裂缝是钢筋混凝土结构的主要问题，在设计的过程中应该对钢筋混凝土结构裂缝问题进行全面控制，以避免钢筋混凝土结构出现裂缝后，安全问题和事故的发生。常见的钢筋混凝土结构裂缝原因有：一是应力裂缝，在钢筋混凝土结构中，不同部位、不同功能的构件之间会有不同的刚度和应力，这样会在钢筋混凝土结构的整体上形成若干个刚度薄弱区和应力集中区，如果薄弱区和集中区出现了重叠，很容易在钢筋混凝土结构出现裂缝和破坏，较为典型的钢筋混凝土结构应力裂缝在墙角处和板端处。二是温度裂缝，钢筋混凝土结构在施工中最为常见的裂缝就是温度裂缝，温度裂缝的形成原因比较简单，就是钢筋混凝土结构内外温度出现大温差，进而引起混凝土出现收缩应力的差别，在薄弱位置出现裂缝。三是构造裂缝，钢筋混凝土结构构造裂缝的最主要成因是拌制混凝土的过程中选用了较大的水灰比，进而在浇筑时产生混凝土在模板的滑动，钢筋混凝土结构浇筑时未充分振捣、有气泡的存在也是出现构造裂缝的原因。
五、结构计算与分析
1、框架结构分析
注意柱计算长度系数的选取；柱一般按单偏压配筋、双偏压验算为好，因双偏压存在多解，配筋量与形式不一致；梁一柱保护层厚度按规范取，程序自动加 12.5；对于大截面的柱，可考虑梁、柱重叠部分为刚域；一般可考虑梁刚度放大，扭矩折减，以考虑楼板的影响；负弯矩向下调幅后，跨中弯矩自动增大。梁跨中弯矩增大系数是不考虑活载不利布置时乘的系数的。
2、选择结构整体计算软件
目前常用的计算软件有 SATWE、TAT、TBSA 或 ETABS、SAP 等，但由于各软件在采用的计算模型上存在差异，因此导致了各软件的计算结果或大或小有不同。所以，在进行工程整体结构计算和分析时，必须依据结构类型和计算软件模型的特点选择合适的计算软件，并从不同软件相差较大的计算结果中判断哪个合理的、哪个可作参考、哪个意义不大，这将是结构设计工程师在实际工作中需要考虑的。
3、地震作用及结构振动特性
是否需要地震力放大要考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。在新规范中根据大量工程的实测周期明确提出了各种结构体系下高层建筑结构计算自振周期折减系数。如新规范规定规则结构不进行扭转藕连计算时，平行于地震作用方向的两个边榀其地震作用应乘以放大系数。一般情况下，短边可按 1.15 采用，长边可按 1.05 采用；当扭转刚度较小时，宜按不小于 1.3 采用。当结构质量和刚度分布明显不对称时，应计入双向水平地震作用下的扭转影响。
4、有效质量系数与计算振型数
新规范中新增一个振型参与系数的概念，并明确提出了该参数的限值。对于一般工程，取 3 的倍数，不少于 9 个。但如果结构是 2 层最多也就 6 个，因为每层只有 3 个自由度，两层就是 6 个。由于在旧规范设计中并未提出振型参与系数的概念，或即使有该概念该参数的限值也未必符合新规范的要求，因此，在计算分析阶段必须对计算结果中该参数的结果进行判断，并决定是否要调整振型数目的取值。如果不能保证这一点，将导致地震作用偏小。按此地震作用设计的结构会存在不安全因素，所以应该增加振型数重算。
5、合理简化结构体系
对复杂的钢筋混凝土结构进行合理简化，运用概念设计理念，对实际存在而又被忽略的变形及受力要在计算配筋时加以考虑，对于结构易出现问题的部位，可根据经验采取适当的措施进行预防。
6、优化结构尺寸
在设计钢筋混凝土结构时必须要保证结构的尺寸，不但要满足设计规范的要求，而且要满足钢筋混凝土结构施工的实际，以防止或减少结构裂缝的出现，这是控制钢筋混凝土结构设计工作的重要环节。
7、提高对钢筋混凝土结构裂缝的控制
钢筋混凝土结构裂缝控制采取防治措施。对于易出现裂缝的超长屋面板及楼板，在结构设计时可采用预应力混凝土。在楼面板预埋管线时，对管线也需要进行支架固定，在管线交叉处要采用专门设计的接线盒以减少钢筋混凝土板的刚度削弱。
结语
钢筋混凝土结构具有诸多优点，已在建筑工程特别是住宅类建筑中广泛应用。这类建筑混凝土结构的设计和施工直接关系到建筑本身的寿命和安全，进而影响人民生命和财产的安全。然而由于各种原因，某些结构设计本身不尽合理。本文通过分析钢筋混凝土结构设计中的主要问题，提出了相应的对策，在最后简要的介绍了土木工程施工过程中需要注意的事项，对于优化结构设计、控制施工质量、保护人民安全和经济效益具有十分重要的现实意义。
参考文献：
[1] 曹士伟，林佳伟.钢筋混凝土结构设计中的常见问题分析[J].黑龙江科技信息，20013
[2] 邱海军，倪国葳，秦春霞.浅谈高层建筑混凝土结构设计[J].科技创新导报，2013
[3] 杨铭钊.建筑工程中钢筋混凝土高层建筑结构设计[J].中国新技术新产品，2013