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摘要：目前，我国建筑结构多为钢筋混凝土结构，这就决定了在建筑结构设计中设计人员必然要了解钢筋混凝土结构设计的主要内容及要点，使结构设计做到安全、经济、合理。但是，许多建筑物在建设和使用过程中出现了不同程度的结构设计问题，这就要求我们对这些问题进行分析和加以解决。
关键词：混凝土结构设计要点问题
中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：
引言
建筑的功能越来越多样化，使得每个建筑的结构设计都有自己独特的要求及特点，这就要求设计人员不可生搬硬套，应仔细分析，从概念设计做起，选择一个合理的结构方案并进行结构布置，再对结构进行计算分析。切不可一拿到建筑图，就直接上机利用计算程序进行设计，完全相信计算程序。大致而言，钢筋混凝土结构设计应包括下列内容：1）结构方案设计，包括结构选型、构件布置及传力途径；2）作用及作用效应分析；3）结构的极限状态设计；4）结构及构件的构造、连接措施；5）耐久性及施工的要求；6）满足特殊要求结构的专门性能设计。本文就上述6大设计内容分别进行阐述，结合实际结构设计中经常遇到的问题进行叙述，并提出解决方案。
1 结构方案设计及体系的选择
目前，结构设计中常用的结构体系有砌体结构、框架结构、框架—剪力墙结构、剪力墙结构、框架—核心筒结构、筒中筒结构等。
合理经济的结构体系的选择，是一个多因素的复杂的系统工程，应从建筑、结构、施工技术条件、建材、经济、机电等各专业综合考虑。
从结构专业设计的角度出发，主要考虑以下两个方面的问题：
（1）尽可能满足建筑功能要求，一般商场、车站、展览馆、餐厅、停车库等多层房屋用框架结构较多；高层住宅、公寓、宾馆等用剪力墙结构较多；酒店、写字楼、教学楼、科研楼、病房楼等以及综合性公共建筑用框架—剪力墙结构、框架—核心筒结构较多；而超高写字楼或办公建筑也经常采用到筒中筒结构体系。
（2）按结构设计要求，低层、多层建筑可选用砌体结构或钢筋混凝土结构，高层建筑可选用钢筋混凝土结构或混合结构或钢结构。对钢筋混凝土结构，一般多、高层建筑结构可根据房屋高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地类别、结构材料和施工技术条件等因素初步选择结构体系。
无论采用何种结构体系，都应使结构具有合理的刚度和承载能力，避免产生软弱层或薄弱层，保证结构的稳定和抗倾覆能力；应使结构具有多道防线，提高结构和构件的延性，增强其抗震能力。
2 荷载作用及分析
作用是指能使结构产生效应（包括内力、变形、应力、应变、裂缝等）各种原因的总称。其中包括施加在结构的集中力或分布力所引起的直接作用和能够引起结构外加变形或约束变形的间接作用。结构上的作用与结构设计所采用的荷载有相同点也有区别，在这里不再详述，主要对荷载作用进行分类和分析。
荷载在设计上可将其分成三个类别：
（1）永久荷载
在结构使用年限内，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。例如结构自重、土压力、预应力等。
（2）可变荷载
在结构使用年限内，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷載、风荷载、雪荷载等。
（3）偶然荷载
在结构使用年限内不一定出现，一旦出现其值很大且持续时间很短的荷载。例如爆炸力、撞击力、龙卷风荷载等。
在结构设计中，荷载的正确取值关系到结构的安全性、经济性等问题。在结构复核过程中，经常发现设计人员荷载取值有误或漏输荷载，或人为放大荷载，或在梁柱及基础设计时荷载折减系数取值有误等问题，所以结构设计过程中，应对荷载作用进行分类，正确进行荷载取值才能使建筑结构设计做到安全、经济、合理。
3 结构的极限状态及结构计算与分析中常见问题
混凝土结构的极限状态包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态计算主要包括：（1）结构构件的承载力计算；（2）直接承受重复荷载的构件应进行疲劳验算；（3）有抗震设防要求时，应进行抗震承载力计算；（4）必要时尚应进行结构的倾覆、滑移、漂浮验算等。正常使用极限状态验算主要包括变形验算、裂缝验算及楼板舒适度验算等。
在结构计算与分析阶段，如何准确、高效地对工程进行内力分析并按照规范要求进行设计和处理，是决定工程设计质量好坏的关键。由于新规范的推出对结构整体计算和分析部分相当多的内容进行了调整和改进，因此，结构工程师也应该相当地对这一阶段比较常见的问题有一个清晰的认识。
3.1结构整体计算的软件选择。目前比较通用的计算软件有：SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等。但是，由于各软件在采用的计算模型上存在着一定的差异，因此导致了各软件的计算结果有或大或小的不同。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理的计算软件，并从不同软件相差较大的计算结果中，判断哪个是合理的、哪个是可以作为参考的，哪个又是意义不大的，这将是结构工程师在设计工作中首要的工作。否则，如果选择了不合适的计算软件，不但会浪费大量的时间和精力，而且有可能使结构有不安全的隐患存在。
3.2是否需要地震力放大，考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。该部分内容实际上在新老规范中都有提及，只是，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。
3.3振型数目是否足够。在新规范中增加一个振型参与系数的概念，并明确提出了该参数的限值。，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。
3.4多塔之间各地震周期的互相干扰，是否需要分开计算。一段时间以来，大底盘，多塔楼的高层建筑类型大量涌现，而在计算分析该类型高层建筑时，是将结构作为一个整体并按多塔类型进行计算，还是将结构人为地分开进行计算，是结构工程师必须注意的问题。新《高规》JGJ3-2010第10.6.3-4条明确规定，要求按整体和分塔楼计算模型分别验算整体结构和各塔楼扭转为主的第一周期与平动为主的第一周期的比值应符合规范要求。
4 结构及构件的构造、连接措施
4.1 混凝土结构构件应控制截面尺寸和受力钢筋、箍筋的设置，防止剪切破坏先于弯曲破坏、混凝土的压溃先于钢筋的屈服、钢筋的锚固粘结破坏先于钢筋破坏。
4.2 多、高层的混凝土楼、屋盖宜优先采用现浇混凝土板。
4.3 结构各构件之间的连接，应符合下列要求：
（1）连接部位的承载力应保证被连接构件之间的传力性能；
（2）当混凝土构件与其他材料构件连接时，应采取可靠的措施；
（3）构件节点的破坏，不应先于其连接的破坏；
（4）预埋件的锚固破坏，不应先于连接件。
5 耐久性设计常见问题及处理
目前对混凝土结构耐久性的要求主要有两部规范，分别是《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）和《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008），两者规定有一定区别，在结构设计中，经常令设计人员无所适从，不知以何者为准。笔者认为，前者属于国家标准，而后者为国家推荐性标准，故在耐久性设计宜按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）采用。
6 满足特殊要求结构的专门性能设计
目前我国建筑结构高度越来越高，复杂及不规则程度越来越多，超限性能化设计已越来越普遍。对此，《建筑抗震设计规范》GB50011-2010及《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010均有相应章节对性能化设计做了较为详细的规定。
在结构设计过程中，选用性能目标成为性能化设计中重点内容，关系到建筑结构达到抗震三水准的设防要求和经济性、合理性。
7 结语
本文中，通过对钢筋混凝土结构设计的要点和常遇问题的分析及处理的阐述，分别指出结构设计特别需要注意的地方，希望有助于读者了解混凝土结构设计的步骤，正确把握规范条文，顺利设计，将建筑结构设计得安全、经济、合理。
参考文献：
[1]中华人民共和国国家标准. 建筑结构荷载规范（GB50009-2012）.北京：中国建筑工业出版社，2012
[2]中华人民共和国国家标准. 混凝土结构设计规范（GB50010-2010）.北京：中国建筑工业出版社，2011
[3]中华人民共和国国家标准. 建筑抗震设计规范（GB50011-2010）.北京：中国建筑工业出版社，2010
[4]中华人民共和国行业标准. 高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）.北京：中国建筑工业出版社，2011
关键词：混凝土结构设计要点问题
中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：
引言
建筑的功能越来越多样化，使得每个建筑的结构设计都有自己独特的要求及特点，这就要求设计人员不可生搬硬套，应仔细分析，从概念设计做起，选择一个合理的结构方案并进行结构布置，再对结构进行计算分析。切不可一拿到建筑图，就直接上机利用计算程序进行设计，完全相信计算程序。大致而言，钢筋混凝土结构设计应包括下列内容：1）结构方案设计，包括结构选型、构件布置及传力途径；2）作用及作用效应分析；3）结构的极限状态设计；4）结构及构件的构造、连接措施；5）耐久性及施工的要求；6）满足特殊要求结构的专门性能设计。本文就上述6大设计内容分别进行阐述，结合实际结构设计中经常遇到的问题进行叙述，并提出解决方案。
1 结构方案设计及体系的选择
目前，结构设计中常用的结构体系有砌体结构、框架结构、框架—剪力墙结构、剪力墙结构、框架—核心筒结构、筒中筒结构等。
合理经济的结构体系的选择，是一个多因素的复杂的系统工程，应从建筑、结构、施工技术条件、建材、经济、机电等各专业综合考虑。
从结构专业设计的角度出发，主要考虑以下两个方面的问题：
（1）尽可能满足建筑功能要求，一般商场、车站、展览馆、餐厅、停车库等多层房屋用框架结构较多；高层住宅、公寓、宾馆等用剪力墙结构较多；酒店、写字楼、教学楼、科研楼、病房楼等以及综合性公共建筑用框架—剪力墙结构、框架—核心筒结构较多；而超高写字楼或办公建筑也经常采用到筒中筒结构体系。
（2）按结构设计要求，低层、多层建筑可选用砌体结构或钢筋混凝土结构，高层建筑可选用钢筋混凝土结构或混合结构或钢结构。对钢筋混凝土结构，一般多、高层建筑结构可根据房屋高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地类别、结构材料和施工技术条件等因素初步选择结构体系。
无论采用何种结构体系，都应使结构具有合理的刚度和承载能力，避免产生软弱层或薄弱层，保证结构的稳定和抗倾覆能力；应使结构具有多道防线，提高结构和构件的延性，增强其抗震能力。
2 荷载作用及分析
作用是指能使结构产生效应（包括内力、变形、应力、应变、裂缝等）各种原因的总称。其中包括施加在结构的集中力或分布力所引起的直接作用和能够引起结构外加变形或约束变形的间接作用。结构上的作用与结构设计所采用的荷载有相同点也有区别，在这里不再详述，主要对荷载作用进行分类和分析。
荷载在设计上可将其分成三个类别：
（1）永久荷载
在结构使用年限内，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。例如结构自重、土压力、预应力等。
（2）可变荷载
在结构使用年限内，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷載、风荷载、雪荷载等。
（3）偶然荷载
在结构使用年限内不一定出现，一旦出现其值很大且持续时间很短的荷载。例如爆炸力、撞击力、龙卷风荷载等。
在结构设计中，荷载的正确取值关系到结构的安全性、经济性等问题。在结构复核过程中，经常发现设计人员荷载取值有误或漏输荷载，或人为放大荷载，或在梁柱及基础设计时荷载折减系数取值有误等问题，所以结构设计过程中，应对荷载作用进行分类，正确进行荷载取值才能使建筑结构设计做到安全、经济、合理。
3 结构的极限状态及结构计算与分析中常见问题
混凝土结构的极限状态包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态计算主要包括：（1）结构构件的承载力计算；（2）直接承受重复荷载的构件应进行疲劳验算；（3）有抗震设防要求时，应进行抗震承载力计算；（4）必要时尚应进行结构的倾覆、滑移、漂浮验算等。正常使用极限状态验算主要包括变形验算、裂缝验算及楼板舒适度验算等。
在结构计算与分析阶段，如何准确、高效地对工程进行内力分析并按照规范要求进行设计和处理，是决定工程设计质量好坏的关键。由于新规范的推出对结构整体计算和分析部分相当多的内容进行了调整和改进，因此，结构工程师也应该相当地对这一阶段比较常见的问题有一个清晰的认识。
3.1结构整体计算的软件选择。目前比较通用的计算软件有：SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等。但是，由于各软件在采用的计算模型上存在着一定的差异，因此导致了各软件的计算结果有或大或小的不同。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理的计算软件，并从不同软件相差较大的计算结果中，判断哪个是合理的、哪个是可以作为参考的，哪个又是意义不大的，这将是结构工程师在设计工作中首要的工作。否则，如果选择了不合适的计算软件，不但会浪费大量的时间和精力，而且有可能使结构有不安全的隐患存在。
3.2是否需要地震力放大，考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。该部分内容实际上在新老规范中都有提及，只是，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。
3.3振型数目是否足够。在新规范中增加一个振型参与系数的概念，并明确提出了该参数的限值。，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。
3.4多塔之间各地震周期的互相干扰，是否需要分开计算。一段时间以来，大底盘，多塔楼的高层建筑类型大量涌现，而在计算分析该类型高层建筑时，是将结构作为一个整体并按多塔类型进行计算，还是将结构人为地分开进行计算，是结构工程师必须注意的问题。新《高规》JGJ3-2010第10.6.3-4条明确规定，要求按整体和分塔楼计算模型分别验算整体结构和各塔楼扭转为主的第一周期与平动为主的第一周期的比值应符合规范要求。
4 结构及构件的构造、连接措施
4.1 混凝土结构构件应控制截面尺寸和受力钢筋、箍筋的设置，防止剪切破坏先于弯曲破坏、混凝土的压溃先于钢筋的屈服、钢筋的锚固粘结破坏先于钢筋破坏。
4.2 多、高层的混凝土楼、屋盖宜优先采用现浇混凝土板。
4.3 结构各构件之间的连接，应符合下列要求：
（1）连接部位的承载力应保证被连接构件之间的传力性能；
（2）当混凝土构件与其他材料构件连接时，应采取可靠的措施；
（3）构件节点的破坏，不应先于其连接的破坏；
（4）预埋件的锚固破坏，不应先于连接件。
5 耐久性设计常见问题及处理
目前对混凝土结构耐久性的要求主要有两部规范，分别是《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）和《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008），两者规定有一定区别，在结构设计中，经常令设计人员无所适从，不知以何者为准。笔者认为，前者属于国家标准，而后者为国家推荐性标准，故在耐久性设计宜按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）采用。
6 满足特殊要求结构的专门性能设计
目前我国建筑结构高度越来越高，复杂及不规则程度越来越多，超限性能化设计已越来越普遍。对此，《建筑抗震设计规范》GB50011-2010及《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010均有相应章节对性能化设计做了较为详细的规定。
在结构设计过程中，选用性能目标成为性能化设计中重点内容，关系到建筑结构达到抗震三水准的设防要求和经济性、合理性。
7 结语
本文中，通过对钢筋混凝土结构设计的要点和常遇问题的分析及处理的阐述，分别指出结构设计特别需要注意的地方，希望有助于读者了解混凝土结构设计的步骤，正确把握规范条文，顺利设计，将建筑结构设计得安全、经济、合理。
参考文献：
[1]中华人民共和国国家标准. 建筑结构荷载规范（GB50009-2012）.北京：中国建筑工业出版社，2012
[2]中华人民共和国国家标准. 混凝土结构设计规范（GB50010-2010）.北京：中国建筑工业出版社，2011
[3]中华人民共和国国家标准. 建筑抗震设计规范（GB50011-2010）.北京：中国建筑工业出版社，2010
[4]中华人民共和国行业标准. 高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）.北京：中国建筑工业出版社，2011