土建結(jié)構(gòu)設(shè)計研究

黎英

（廣西恒廣建筑工程有限公司，廣西 南寧 532200）

正因為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性，所以需要專門的人員根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范進(jìn)行設(shè)計，但是在一些單位中大部分的人員都對結(jié)構(gòu)設(shè)計法規(guī)的內(nèi)容不是很了解，所以經(jīng)常在設(shè)計過程中出現(xiàn)問題，不僅影響到了建筑施工的質(zhì)量也增加了建筑公司不必要的一些成本。所以我們必須認(rèn)真的理解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的內(nèi)容，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量，進(jìn)而提高工程的整體質(zhì)量。

1 結(jié)構(gòu)材料選擇

1.1 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范

建筑工程中少不了混凝土的設(shè)計，而在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中則對于混凝土強度等級設(shè)計中存在一定的爭議，具體表現(xiàn)在兩個方面：

1.1.1 規(guī)范4.1.2條規(guī)定：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應(yīng)低于C15。與此條相呼應(yīng)在4.1.3條和4.1.4條中不再列入了C10混凝土的強度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計值。這里存在一個對上述規(guī)范條文的正確理解與應(yīng)用的問題，這就是作為基礎(chǔ)墊層的素混凝土是否可以采用C10混凝土，是否也必須采用C15混凝土。對這一問題存在很廣泛的爭議。在某些工程中對基礎(chǔ)墊層的混凝土采用C10后，不僅有的監(jiān)理公司的監(jiān)理人員對此置疑，甚至有的圖紙審查人員也表示反對，都認(rèn)為這違反了規(guī)范的要求，要求改正為C15?；炷翂|層采用C10等級的混凝土，如改為C15級混凝土沒有必要而且增加造價造成經(jīng)濟(jì)上的浪費。分歧的原因是置疑的人員沒有正確理解規(guī)范的條文，因為規(guī)范的4.1.2條是指鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應(yīng)低于C15，而作為墊層的混凝土是素混凝土不屬于鋼筋混凝土，墊層混凝土的作用是保護(hù)地基土在施工中不擾動，同時為基礎(chǔ)的施工創(chuàng)造有利的工作條件，C10混凝土完全可以達(dá)到。

1.1.2 有關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)不同強度等級的軸心抗壓強度設(shè)計值在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中都有明確的規(guī)定，但是值得注意的在規(guī)定當(dāng)中包含著一個小字的注釋，這也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員容易忽略的地方，主要內(nèi)容是當(dāng)軸心受壓的截面長邊小于300mm時，就需要把表中的混凝土強度設(shè)計值乘以0.8。設(shè)計人員一旦忽視了這方面，當(dāng)構(gòu)件的截面尺寸很小的時候，就會使導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的強度大大的降低了。

1.2 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 50003-2001)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中有關(guān)于砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)定，這規(guī)定當(dāng)中最容易被設(shè)計人員忽視的地方就是結(jié)構(gòu)才來哦的選擇，特別是對于地面以下及防潮層以下的砌體所需要的材料規(guī)定了最低的強度等級，這樣就是為了保證建筑結(jié)構(gòu)的耐久性。例如，有關(guān)于地基中的砌體，其磚的強度的標(biāo)準(zhǔn)不得少于MU15，但是根據(jù)調(diào)查顯示，大部分的建筑設(shè)計人員往往采用MU10磚作為砌體的使用材料。這不僅是違反國家的建筑法規(guī)，也導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量難以保證。這一規(guī)范不僅是針對于地基材料的選擇，也包括了建筑中潮濕房間材料的選擇。

2 結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求

2.1 砌體結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距

通常情況下，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)該考慮到房屋在正常使用的前提下，因為外界的溫差影響或者是由于砌體干縮導(dǎo)致墻體出現(xiàn)豎向的裂縫，所以需要設(shè)計砌體結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距，在新的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中對這一問題進(jìn)行明確的規(guī)定，不同的建筑結(jié)構(gòu)的伸縮縫的設(shè)定也是不同的，對于房屋長度為四十米至五十米的房屋，建筑人員就沒有設(shè)置伸縮縫，這就導(dǎo)致有些房屋出現(xiàn)了溫度裂縫。分析其主要原因為建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計人員沒有對規(guī)定進(jìn)行透徹的理解。對于燒結(jié)的普通磚可以直接采用規(guī)范中的設(shè)定范圍，但是當(dāng)前情況下大多數(shù)采用的都是混凝土的墻體結(jié)構(gòu)，這就要考慮混凝土自身的伸縮性，所以應(yīng)該用規(guī)范中設(shè)定的值乘以系數(shù)0.8的環(huán)境；對于伸縮縫的影響也應(yīng)該被考慮，特別是在晝夜溫差比較大的地區(qū)，伸縮縫的設(shè)置應(yīng)該稍微小一些，其最大間距的設(shè)置頁應(yīng)該適當(dāng)?shù)臏p??；使用燒結(jié)普通磚的房屋，伸縮縫的最大間距值應(yīng)該為45m；使用混凝土墻面的房屋，伸縮縫的最大間距值為35m。在保證房屋的伸縮縫的最大間距值符合標(biāo)準(zhǔn)之后再相應(yīng)的采取一些輔助措施，這樣就有效減少了溫度裂縫的產(chǎn)生。

2.2 混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度

在國家新頒布的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計更加的重視混凝土的耐久性，一般來說，要想增加混凝土結(jié)構(gòu)的耐久程度就必須增加混凝土保護(hù)層的厚度，這也是為什么在新規(guī)定中增加了混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚度的原因了。在新規(guī)范中混凝土保護(hù)層的厚度為30mm。但是根據(jù)工程的具體需要，保護(hù)層的厚度也是不同的，例如工程的基礎(chǔ)施工，由于混凝土?xí)退佑|的比較，密切，這就有可能減小混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，所以規(guī)范中就增加了這部分的混凝土保護(hù)層的厚度。但是有些設(shè)計人員卻沒有考慮到這一點，不同部位的厚度都一樣，這就使建筑結(jié)構(gòu)的耐久性減弱，導(dǎo)致混凝土整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量下降。

3 結(jié)構(gòu)荷載取值

3.1 屋面可變荷載的取值和分布

在進(jìn)行屋面設(shè)計時應(yīng)該考慮屋面可變荷載的取值問題。不僅要考慮屋面全跨布置可變荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力，也要考慮半跨布置可變荷載對于結(jié)構(gòu)的影響。在進(jìn)行計算時應(yīng)該考慮半跨布置可變荷載，根據(jù)工程的情況考慮最不利的情況，并按照這一情況進(jìn)行設(shè)計。針對于屋架的屋面可變荷載的取值應(yīng)該更加的小心，因為這方面的布局對于結(jié)構(gòu)內(nèi)力的要求是十分苛刻的。通過對于建筑結(jié)構(gòu)整體荷載有影響的各個部位的荷載取值的考慮，來保證屋面結(jié)構(gòu)的整體安全性。

3.2 基礎(chǔ)設(shè)計時的荷載取值

在建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 (GB 50007-2002)中第3.0.4條明確做出了以下規(guī)定：計算地基變形時，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的永久值組合，不應(yīng)計入風(fēng)荷載和地震作用。計算擋土墻土壓力、地基或斜坡穩(wěn)定及滑坡推力時，荷載效應(yīng)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，分項系數(shù)均為1.0。按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數(shù)時，傳至基礎(chǔ)或承臺底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。在設(shè)計實踐中上述的各方面經(jīng)常有設(shè)計人員沒有正確執(zhí)行。

3.2.1 計算地基變形時將荷載取值錯誤地取為荷載設(shè)計值而不是荷載的準(zhǔn)永久組合值。由于荷載的設(shè)計值大約為荷載準(zhǔn)永久組合值的1.4～1.6倍，因此這一錯誤取值造成的影響更多，常常使原本地基變形不超過限值，錯誤的判斷為地基的變形不滿足設(shè)計要求。錯誤地將基礎(chǔ)加深或?qū)⒒A(chǔ)的底面積擴大，造成很大的浪費。

3.2.2 在確定基礎(chǔ)底面積或確定樁數(shù)時，荷載取值錯誤地取為荷載的設(shè)計值而不是荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，由于荷載的設(shè)計值大約為荷載標(biāo)準(zhǔn)值的1.25倍左右。因此這一錯誤將導(dǎo)致約20%的浪費，對整棟建筑而言，這一浪費是相當(dāng)大的。

結(jié)語

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)工程中比較重要的環(huán)節(jié)，在設(shè)計的過程中必須遵守國家關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)法規(guī)，提高設(shè)計人員的專業(yè)素質(zhì)，并引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)，增加建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計投入，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。

[1]砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范.GB 50003-2001.中國建筑工業(yè)出版社.2002.

[2]建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范.GB 50007-2002.中國建筑工業(yè)出版社.2002.