論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見問題及解決方法

覃永敘

摘要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到建設(shè)工程的實(shí)用性、可靠性、和美觀性、經(jīng)濟(jì)型及方便施工等多方面問題，因此控制建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量是相當(dāng)有必要的。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問題分析；措施對(duì)策

中圖分類號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1674-3954（2013）21-0140-02

引言

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量會(huì)受到如工程環(huán)境、項(xiàng)目特殊使用要求及設(shè)計(jì)員的水平等多方面的因素的影響。為防止建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，我們應(yīng)認(rèn)真研究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題并研究出相關(guān)解決措施。

1 測量精度

隨著城市化進(jìn)程不斷向前邁進(jìn)，建筑的設(shè)計(jì)是為了滿足人們的生活需求，因此在設(shè)計(jì)和施工方面都對(duì)施工測量精度提出了更高要求。結(jié)構(gòu)受力受施工測量精度的影響是很大的，這主要是因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)超高，如果施工測量誤差很大，那么就會(huì)嚴(yán)重影響建筑功能的發(fā)揮，除此以外還會(huì)損害建筑的總體結(jié)構(gòu)受力，所以，處于對(duì)群眾生命的考慮以及對(duì)施工單位的尊重，必須將施工測量的誤差降到最低可以承受范圍以內(nèi)，要符合國家相關(guān)部門對(duì)此類項(xiàng)目的規(guī)范。另一方面，階梯狀流水施工流程在工程建設(shè)中運(yùn)用廣泛。建筑一般都用階梯狀流水施工流程的辦法來提高施工速度，所以在提高速度的同時(shí)工業(yè)化批量生產(chǎn)也對(duì)施工測量的精度提出了更高的要求。

2 測量技術(shù)

平面控制網(wǎng)的信息傳遞距離太長，導(dǎo)致信息監(jiān)測出現(xiàn)誤差，雖然設(shè)置了多個(gè)測站，但是測站轉(zhuǎn)換太多，信息容易丟失，所以會(huì)出現(xiàn)測量累計(jì)誤差出現(xiàn)很大偏差。以上這些因素都直接或是間接地導(dǎo)致了測量技術(shù)難度大。此外，建筑側(cè)向剛度過小，尤其是那些建筑外形很奇怪的建筑，此類建筑在施工過程中容易受環(huán)境以及地理位置的影響，而且影響的效果很明顯。最后，建筑工程的空間位置會(huì)發(fā)生變化，這就直接導(dǎo)致了高空測量控制網(wǎng)的穩(wěn)定性正常情況的比較下相對(duì)較差。

3 控制建筑施工測量質(zhì)量的措施包括

3.1 合理布置施工控制網(wǎng)

建立施工控制網(wǎng)是建筑施工測量的首要任務(wù)。新建的大中型建筑場地上，施工控制網(wǎng)都被設(shè)置成正方形當(dāng)然也會(huì)有的工程設(shè)置成矩形的格網(wǎng)。我們?cè)诠こ虦y量的過程中必須從整個(gè)施工過程考慮建立建筑方格網(wǎng)。澆筑基礎(chǔ)墊層和其它施工工序中的軸線測設(shè)等，都要滿足都能應(yīng)用工程布設(shè)的施工控制網(wǎng)這一條件。

布置方格網(wǎng)時(shí)，其主軸線為了平行于總平面上所設(shè)計(jì)的主要建筑物的基本軸線，往往都要布設(shè)在場地的中部。方格網(wǎng)的轉(zhuǎn)折角一般都設(shè)置在90°相對(duì)應(yīng)的，方格網(wǎng)邊長的相對(duì)精度一般情況下設(shè)置在一萬分之一到兩萬分之一；為了不受施工影響，控制點(diǎn)用樁的方位應(yīng)選在夠長期保存的地方，設(shè)置好了之后還要采取一些措施，防止被破壞。根據(jù)測量控制點(diǎn)來對(duì)主軸線定位并進(jìn)行相關(guān)的科學(xué)測設(shè)。我們應(yīng)該把主軸線點(diǎn)的坐標(biāo)用科學(xué)的計(jì)算方法變成測量坐標(biāo)。完成主軸線的測定之后，就可以測設(shè)并在測試之后進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核方格網(wǎng)。

3.2 建筑物主要軸線的定位和放線

預(yù)制樁和灌注樁是建筑常用的兩種樁基。這些樁基的特點(diǎn)主要有：地點(diǎn)位于市區(qū)，基坑較深。但另外一方面也值得注意就是施工場地不寬敞。

依據(jù)建筑施工方格網(wǎng)和建筑紅線是建筑物定位的主要方法。因?yàn)榻ㄖ喜亢奢d是由樁承受，因此對(duì)樁位的定位就要求有很高的精確度。根據(jù)建筑物主軸線測設(shè)樁基和板樁軸線位置的允許偏差值一般維持在20mm上下，單排樁所能允許的范圍在10mm。還有一種情況是，工程建設(shè)測量，當(dāng)沿軸線測設(shè)樁位時(shí)，縱向偏差應(yīng)保持在3cm以下，橫向偏差應(yīng)該保持在2cm以下。測設(shè)偏差不能超過樁徑或樁邊長的1/10是對(duì)群樁外周邊上的樁的要求。

3.3 對(duì)建筑物進(jìn)行軸線投測

在完成建筑物的一系列基礎(chǔ)工程后，為了使相應(yīng)軸線能處在同一豎直面中，我們所要做的就是進(jìn)行建筑物各軸線的投測工作。在基礎(chǔ)面上相應(yīng)的位置標(biāo)出各軸線標(biāo)志，然后進(jìn)行軸線投測?，F(xiàn)實(shí)中會(huì)遇到這樣一種情況：如果處在非常密集的建筑區(qū)而且施工場地非常的狹小，根本就沒有辦法在建筑物以外的其它軸線上放置測量儀器時(shí)，現(xiàn)實(shí)經(jīng)驗(yàn)告訴我們，此時(shí)一般采用內(nèi)控法。這種方法的主要應(yīng)用過程是，首先測設(shè)主軸線。在基礎(chǔ)平面上如果有可能就要借助地面上測設(shè)的建筑物軸線控制樁，之后我們要觀察周圍的環(huán)境選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢脺y設(shè)出我們后面要用的輔助軸線，在得到輔助軸線之后要做的工作就是建立一系列室內(nèi)輔助軸線控制點(diǎn)。這些控制點(diǎn)不是唯一的。主要依據(jù)建筑物的平面形狀而定的所以，存在很大的變動(dòng)空間。在面對(duì)一些形狀不復(fù)雜的建筑物時(shí)，我們可以采用布設(shè)成“L”形或者是矩形的辦法來操作。

內(nèi)控制點(diǎn)主要設(shè)置在角點(diǎn)的柱子周圍，這就要求各控點(diǎn)連線要和柱子設(shè)計(jì)軸線處在一個(gè)平面內(nèi)，并且是平行的。間距一般保持在0.5～0.8m之間，除了考慮這一個(gè)因素，我們還要考慮到的是：測量應(yīng)選擇在一個(gè)能保持垂直通視和水平通視的最佳位置。

4 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題及處理措施

4.1 剪力墻砌體結(jié)構(gòu)挑梁裂縫問題

該類房屋多見于沿街的辦公樓，底層為商店，餐廳、郵局等空間房屋，上部為小開問的多層砌體結(jié)構(gòu)。懸挑梁上部墻體均為整體砌筑，且下部墻體均兼上層挑梁的底模，這樣挑梁上部的墻體及樓蓋的荷載實(shí)際上是由上往下傳遞，上述挑梁的設(shè)計(jì)計(jì)算與實(shí)際工程中受力及傳力路線不符是導(dǎo)致底層挑梁承載力不足并出現(xiàn)受力裂縫的主要原因，解決的辦法要么改變計(jì)算簡圖及受力路線，要么注意施工順序和施工工序。

部分設(shè)計(jì)者為追求單一的建筑立面造型來增加使用面積，各層設(shè)計(jì)有挑梁，但實(shí)際結(jié)構(gòu)的底層挑梁承載普遍出現(xiàn)裂縫，該類挑梁的設(shè)計(jì)與出現(xiàn)裂縫在臨街砌體結(jié)構(gòu)房屋中比較常見。這類建筑是解決底層需要一種比較經(jīng)濟(jì)的空間房屋的結(jié)構(gòu)形式。

4.2 砌體結(jié)構(gòu)布置方式及抗震分析

（1）縱墻承重的結(jié)構(gòu)布置方案，橫墻間距大、數(shù)量小，且軸壓力較小，故對(duì)抗震不利；縱墻多易引起彎曲破壞，應(yīng)慎重選用；

（2）混合承重結(jié)構(gòu)布置可有多種布置方式，這種結(jié)構(gòu)體系由兩種結(jié)構(gòu)材料彈性模量結(jié)構(gòu)體系組成，因而不是一種良好的抗震結(jié)構(gòu)形式。

總之，選擇哪種砌體結(jié)構(gòu)是抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)從抗震的概念設(shè)計(jì)出發(fā)，綜合建筑使用功能、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和施工等方面進(jìn)行選擇。

5 樓層平面剛度的問題

一些設(shè)計(jì)在缺乏基本的結(jié)構(gòu)觀念的基礎(chǔ)上采用樓板變形的計(jì)算程序，盡管程序的編程在數(shù)學(xué)力學(xué)模型上是成立的甚至是準(zhǔn)確無誤的，但在確定樓板變形程度上卻很難做到準(zhǔn)確。那么在洞口邊加設(shè)暗梁邊梁、采用斜向配筋或雙層配筋形式等方法，盡量滿足剛性樓板的基本假設(shè)。

6 屋面梁與配筋的問題

6.1 屋面梁配筋太少

由于屋面梁荷載較小，這樣屋面梁在溫度變化等作用下因配筋率過低而裂縫寬度較大。結(jié)構(gòu)建模時(shí)，設(shè)計(jì)人員圖方便，屋面梁直接拷貝下層梁的尺寸。

6.2 清孔

針對(duì)殘積于孔內(nèi)的灰塵需在鉆孔成型后進(jìn)行清理，首先掃出大部分的粉塵，使用圓形長條毛刷進(jìn)行反復(fù)刷掃，然后專用吹風(fēng)機(jī)或壓縮空氣吹凈余下的灰塵。處理完畢，為了避免水流入孔內(nèi)或其它雜物落入其中，還需用絲棉將洞口塞緊，保持孔洞干燥。

6.3 鋼筋下料，鋼筋除銹

按設(shè)計(jì)要求的搭接長度，植筋錨固長度選用20d，相鄰兩根錯(cuò)開35d。鋼筋加工完畢，應(yīng)進(jìn)行除銹處理。應(yīng)鋼絲刷將普通沒有嚴(yán)重銹蝕的鋼筋的埋植部分的浮銹清刷干凈，應(yīng)用丙酮進(jìn)行粘有油污的鋼筋清洗。鋼筋下料的過程中嚴(yán)禁使用嚴(yán)重銹蝕的鋼筋。拌膠前，按結(jié)構(gòu)膠所需用量用天平稱量，重量比為100：0.5～100：2.0，提取粘度劑和固化劑進(jìn)行稱量，然后攪拌均勻，將其裝進(jìn)手動(dòng)泵漿機(jī)或直接用送膠棒，膠量應(yīng)占孔體積80%以上，將膠灌進(jìn)孔內(nèi)。

6.4 鋼筋埋植

結(jié)構(gòu)膠初凝時(shí)間很快，應(yīng)在30min內(nèi)完成拌膠到植筋完畢整個(gè)工序，下道工序施工在植筋完成24h后進(jìn)行，結(jié)果如圖2所示。結(jié)構(gòu)膠初凝結(jié)硬后，不可再用于植筋。固化劑料用量的多少對(duì)錨固強(qiáng)度沒有明顯影響，但是初凝時(shí)間是根據(jù)使用時(shí)的環(huán)境溫度及所需的錨固件使用要求所決定的。通過增減固化劑的用量來控制膠的初凝時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)初凝時(shí)間的特殊要求。

7 結(jié)束語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量會(huì)受到如工程環(huán)境、項(xiàng)目特殊使用要求及設(shè)計(jì)員的水平等多方面的因素的影響。為防止建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，我們應(yīng)認(rèn)真研究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題并研究出相關(guān)解決措施。希望本文的分析能夠給相關(guān)的工作人員以啟示和借鑒。

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