談房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的一些問(wèn)題

孫鋼

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們的生活逐漸提高，對(duì)房屋建筑的要求也越來(lái)越高。本文通過(guò)分析我國(guó)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題的現(xiàn)狀，加強(qiáng)了對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中關(guān)鍵問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，并提出了解決措施。

關(guān)鍵詞：建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問(wèn)題；措施

中圖分類(lèi)號(hào)： TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

1、建筑設(shè)計(jì)的一般程序。一般情況下建筑物的設(shè)計(jì)程序?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、給水排水設(shè)計(jì)，電氣設(shè)計(jì)和暖氣通風(fēng)設(shè)計(jì)等，建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑的基礎(chǔ)，是建筑設(shè)計(jì)中最主要的組成部分，只有將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作做好了，才能使得建筑物的功能更齊全。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要分為建筑方案設(shè)計(jì)、建筑結(jié)構(gòu)分析、建筑構(gòu)件設(shè)計(jì)和繪制工程施工圖四部分。

2、建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，為有效保證建筑物的質(zhì)量達(dá)到所需的要求,必須嚴(yán)格遵循以下設(shè)計(jì)要求對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)：首先要對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力的極限值進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算，選擇承重能力強(qiáng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件；其次對(duì)多種構(gòu)件組合的相互作用和影響進(jìn)行分析，選擇相互作用和影響最有利的構(gòu)建組合；最后要對(duì)建筑物的抗震性能進(jìn)行研究設(shè)計(jì)，一般情況下我國(guó)的抗震設(shè)防烈度在6-9度之間，在對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)施工地區(qū)的房屋高度、結(jié)構(gòu)類(lèi)型和烈度進(jìn)行分析，采用抗震等級(jí)不同的建筑材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循的基本原則

3.1對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用程度進(jìn)行分類(lèi)，對(duì)于整個(gè)建筑物來(lái)說(shuō)，其具有的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的種類(lèi)是繁多的，不同的構(gòu)件在建筑物中發(fā)揮著自己的作用，也有多個(gè)構(gòu)件協(xié)調(diào)作用的，按照建筑物構(gòu)件的作用程度的輕重選擇合適的構(gòu)件。

3.2在大多數(shù)建筑物的設(shè)計(jì)中都運(yùn)用到層層設(shè)置的原則，尤其是建筑物的安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在發(fā)生危險(xiǎn)事故的時(shí)候人們可以通過(guò)多層建筑結(jié)構(gòu)來(lái)抵抗風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)建筑物的安全性。

3.3要想使得建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更科學(xué)，必須在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中遵循優(yōu)劣互補(bǔ)的原則，太鋼的建筑結(jié)構(gòu)變形能力差，這類(lèi)材料做建筑材料的承重能力低下，容易被摧毀。太柔的建筑結(jié)構(gòu)雖具備良好的承受能力，但變形過(guò)大對(duì)建筑物的造型和結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)也是不可取的，只有對(duì)建筑材料的優(yōu)劣性能進(jìn)行互補(bǔ)才能制造出適用的建筑材料。

4、在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該充分考慮以箱、筏作為基礎(chǔ)底板挑板的產(chǎn)生的陽(yáng)角問(wèn)題，還要進(jìn)行大量的運(yùn)算，對(duì)梁、板的跨度進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，對(duì)主梁和次梁的加筋問(wèn)題進(jìn)行研究，并制定出相應(yīng)的方案，此外，在高層建筑的設(shè)計(jì)中，還要考慮窗臺(tái)高度的設(shè)計(jì)是否合理。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的缺陷

1、土地地基設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)近幾年的建筑施工現(xiàn)場(chǎng)和施工技術(shù)進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有許多建筑的施工監(jiān)測(cè)結(jié)果都與實(shí)際的地質(zhì)勘查報(bào)告不符，建筑設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)前沒(méi)有考察施工地的地質(zhì)情況，繪制出的施工圖不符合建筑規(guī)范要求，或者施工圖達(dá)到了要求，但施工方的具體施工工程與其不符，都會(huì)造成建筑設(shè)計(jì)的不規(guī)范。

2、設(shè)計(jì)質(zhì)量不夠高。受職業(yè)道德平的影響，很多設(shè)計(jì)人員在圖紙制作時(shí)“偷工減料”，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)于草率，施工圖中必須具備的系統(tǒng)圖、大樣圖、相關(guān)剖視圖沒(méi)有全部到位；對(duì)必須用圖紙反映的內(nèi)容只標(biāo)注“見(jiàn)圖集”、“由設(shè)備廠(chǎng)家確定”等，施工圖設(shè)計(jì)在言語(yǔ)表達(dá)上不清晰，對(duì)具體的施工設(shè)計(jì)不夠細(xì)致，難以對(duì)工程進(jìn)行描述；而很多真實(shí)的設(shè)計(jì)依據(jù)、安全等級(jí)、耐火等級(jí)、設(shè)計(jì)參數(shù)、工程類(lèi)別等問(wèn)題未能交代清楚。

3、結(jié)構(gòu)搭配不科學(xué)。設(shè)計(jì)師對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)劃分，常會(huì)把底層設(shè)計(jì)為大空間，很少設(shè)置抗震墻。而上部砌體抗震墻多數(shù)與底部的框架梁、抗震墻難以對(duì)齊，使得結(jié)構(gòu)體系分配不科學(xué)。而有的設(shè)計(jì)中抗震分類(lèi)、場(chǎng)地類(lèi)別沒(méi)有正確運(yùn)用，給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作造成阻礙。在材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)于混凝土構(gòu)件常常在性能指標(biāo)上達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，材料質(zhì)量很差；對(duì)荷載取值未能根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，出現(xiàn)漏算錯(cuò)算；少數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工標(biāo)準(zhǔn)的合同未能達(dá)到一致，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度比計(jì)算低出很多，安全性能不達(dá)標(biāo)。

4、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。隨著人口的增多，建筑業(yè)成為當(dāng)前的熱門(mén)行業(yè)，許多建筑公司在進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，都會(huì)要求設(shè)計(jì)人員在制圖時(shí)“偷工減料”，施工部門(mén)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的草率，使得建筑物的結(jié)構(gòu)不夠細(xì)致，建筑物的耐火系數(shù)、安全系數(shù)、設(shè)計(jì)參數(shù)等各方面都不達(dá)標(biāo)。

三、完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效措

1、對(duì)土地地基設(shè)計(jì)的完善。為了有效解決在土地地基設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，在建筑施工前，設(shè)計(jì)人員要聯(lián)系相關(guān)部的人員對(duì)施工地的地質(zhì)情況進(jìn)行勘察，并對(duì)其進(jìn)行分析研究，綜合建筑方、施工方以及勘察部門(mén)對(duì)信息進(jìn)行整合處理，根據(jù)該地的地質(zhì)特點(diǎn)設(shè)計(jì)出相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)，在施工的過(guò)程中要對(duì)施工情況進(jìn)行即時(shí)的監(jiān)督，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理問(wèn)題，有效杜絕安全隱患的出現(xiàn)。在進(jìn)行工程繪圖時(shí)，要充分考慮建筑底框結(jié)構(gòu)的受力情況，選擇性良好的建筑材料，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，增強(qiáng)建筑物的安全性。

2、從結(jié)構(gòu)計(jì)算和構(gòu)造上滿(mǎn)足規(guī)范要求

2.1 從結(jié)構(gòu)計(jì)算角度，看結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)注意的問(wèn)題：

2.1.1 避免荷載計(jì)算的錯(cuò)誤。諸如漏算或少算荷載、活荷載折減不當(dāng)、建筑物用料與實(shí)際計(jì)算不符，基礎(chǔ)底板上多算或少算土重。

2.1.2 底框砌體結(jié)構(gòu)驗(yàn)算時(shí)就應(yīng)注意：1） 底部剪力法僅適用于剛度比較均勻的多層結(jié)構(gòu)，對(duì)具有薄弱層的底層框架混合結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮塑性變形集中的影響，通常對(duì)底層地震剪力乘以1.2~1.5 的增大系數(shù)。2）底層框架混合結(jié)構(gòu)的剪力分配不能簡(jiǎn)單地按框架抗震墻的方法。因?yàn)榈卓蚣芙Y(jié)構(gòu)中只有底層框架抗震墻，應(yīng)采用雙保險(xiǎn)的方法，抗震墻承擔(dān)全部剪力，框架按剛度比例承擔(dān)剪力。剛度計(jì)算時(shí)，框架不折減，抗震墻折減到彈性剛度的20％~30％。3） 應(yīng)考慮底層框架柱中地震作用產(chǎn)生傾覆力矩所引起的附加軸力。

2.1.3 避免樓板計(jì)算中不正確方法。1） 連續(xù)板計(jì)算不能簡(jiǎn)單地用單向板計(jì)算方法代替。2） 雙向板查表計(jì)算時(shí)，不能忽略材料泊松比的影響，否則，由于跨中彎矩未進(jìn)行調(diào)整，將使計(jì)算值偏小。

2.1.4 以電算結(jié)果的正確性不能作出最終評(píng)價(jià)。目前結(jié)構(gòu)計(jì)算大多采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算，如何對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)，是一個(gè)非常重要的方面。必須根據(jù)工程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析、判斷，根據(jù)其正確與否，決定能否作為施工圖設(shè)計(jì)的依據(jù)。

2.2 從構(gòu)造角度看應(yīng)注意的問(wèn)題：

2.2.1 注意構(gòu)件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震設(shè)計(jì)中既要保證建筑結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生時(shí)具有一定的延性，又必須滿(mǎn)足最小配筋的要求。

2.2.2 嚴(yán)格按照規(guī)范要求，保證鋼筋在各個(gè)部位所需滿(mǎn)足的錨固、延伸和搭接長(zhǎng)度，材料選用也必須滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。

2.2.3 為了防止屋面溫度應(yīng)力引起的墻體開(kāi)裂，必須采取有效的通風(fēng)融熱措施。

2.2.4 按抗震構(gòu)造要求設(shè)置的構(gòu)造柱，應(yīng)在整個(gè)建筑物高度內(nèi)上下對(duì)準(zhǔn)貫通，上至女兒墻壓頂，下至淺于500 毫米基礎(chǔ)圈梁，或伸入室外地面以下500 毫米，構(gòu)造柱與圈梁、樓板和墻體的拉接必須符合規(guī)范要求。

3、對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高。隨著城市面積的增大，多層建筑設(shè)計(jì)成為建筑設(shè)計(jì)的主要方向，在對(duì)多層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)那些軟土層頂蓋層厚度大的建筑要尤為注意，高層建筑最常出現(xiàn)的現(xiàn)象就是建筑下沉，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該把建筑基地的夯實(shí)當(dāng)作施工重點(diǎn)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)材料的質(zhì)量進(jìn)行綜合的考慮，有效保證建筑設(shè)計(jì)中工程指標(biāo)達(dá)標(biāo)，綜合采用多種有效的解決措施，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有力的分析，確定出最佳的設(shè)計(jì)方案，從而有效提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

結(jié)束語(yǔ)

設(shè)計(jì)工程師要從整體的設(shè)計(jì)入手，不斷反思總結(jié)實(shí)踐中出現(xiàn)的問(wèn)題，從設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)計(jì)角度、抗震設(shè)計(jì)等方面入手，嚴(yán)格遵循建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則，找出合理解決問(wèn)題的對(duì)策，只有這樣才能建立合格的建筑結(jié)構(gòu)，不斷提高建筑工程的質(zhì)量，確保建筑的成功投入。

參考文獻(xiàn)

[1]郭英偉，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討[J].中小企業(yè)管理與科技，2010（08）.

[2] 李浩,劉東甲. 淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題[J]. 工程與建設(shè), 2012,(01) .