淺談在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問題的分析

遼寧德龍工程設(shè)計咨詢有限責任公司 遼寧 123000

摘要：在進行改革開放以來，我國的經(jīng)濟以及建筑行業(yè)得到了前所未有的發(fā)展時代，在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)當充分考慮進行建筑施工時會遇到的各種問題。為此本文主要介紹了當前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的種類與內(nèi)容，并闡述了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則，并分析了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見的問題及處理措施，最后提出了提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的應(yīng)對策略。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計；常見問題；分析

一、前言

隨著全國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活水平逐漸得到提高，人們對于建筑的功能需求越加的高。為了滿足更多的人的建筑需求，建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展越加的復(fù)雜，為建筑設(shè)計提出了許多的難題。在進行建筑設(shè)計時，會遇到許多各種各樣的問題，為了更好地進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，我們應(yīng)當對建筑設(shè)計中遇到的問題進行分析。

所以，如何做好建筑設(shè)計是結(jié)構(gòu)工程師在結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要考慮的重要問題。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的種類與內(nèi)容

1.建筑結(jié)構(gòu)的種類

因為建筑物有各種不同的使用功能及其要求，因此也有許多建筑結(jié)構(gòu)的類型和種類。根據(jù)建筑物的用途來劃分的話，可以分為工業(yè)建筑與民用建筑兩類；根據(jù)建筑物的層數(shù)劃分的話，可以分為單層、多層、高層和超高層建筑；根據(jù)使用材料的結(jié)構(gòu)來劃分的話，可以分為木結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)等；根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式來劃分的話，可以分為排架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)和大路結(jié)構(gòu)等。這些就是現(xiàn)在建筑工程中經(jīng)常提到的大部分結(jié)構(gòu)的種類。

2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容

建筑物的設(shè)計大概包括建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、給排水設(shè)計、暖通風設(shè)計和電氣裝備設(shè)計等。雖然設(shè)計類型不同，但是每一部分的設(shè)計都必須圍繞設(shè)計的四個基本要求，即功能要求、美觀要求、經(jīng)濟要求和環(huán)保要求。

為保證建筑結(jié)構(gòu)的可靠度符合設(shè)計的要求，所以在設(shè)計中，必須遵循以下幾個方面的要求：

（一）計算的內(nèi)容

建筑結(jié)構(gòu)的所有構(gòu)件都應(yīng)進行承載能力極限狀態(tài)的計算和正常使用狀態(tài)的計算，直接承受動力荷載的構(gòu)件還要進行疲勞強度的計算。

（二）結(jié)構(gòu)的分析

如果結(jié)構(gòu)上多種作用效應(yīng)同時發(fā)生，應(yīng)通過結(jié)構(gòu)分析分別求出在每一種作用下的效用，考慮其可能的最不利的組合狀態(tài)。

（三）抗震設(shè)計

我國建筑的抗震設(shè)防烈度要求為 6 至 9 度，具體的建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)所在地區(qū)的烈度、結(jié)構(gòu)類型以及房屋高度來采用不同的抗震等級。而對應(yīng)不同的抗震等級，也有不同的計算方法和構(gòu)造要求。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則

完美的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計就是在努力追求這五個方面的最佳結(jié)合的過程中產(chǎn)生的，適用、安全、經(jīng)濟、美觀、便于施工是結(jié)構(gòu)設(shè)計人員最終努力的目標，是結(jié)構(gòu)設(shè)計的最佳體現(xiàn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計一般在建筑設(shè)計之后，“受制”于建筑設(shè)計，但又“反制”于建筑設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計不能破壞建筑設(shè)計，應(yīng)滿足、實現(xiàn)各種建筑要求；建筑設(shè)計不能超出結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力范圍，不能超出安全、經(jīng)濟、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計原則。結(jié)構(gòu)設(shè)計決定建筑設(shè)計能否實現(xiàn)，從這個意義上講，結(jié)構(gòu)設(shè)計顯得更為重要，雖然一棟標志性建筑物建成后，人們只知道建筑師的名字，但一個適用、安全、經(jīng)濟、美觀、便于施工的結(jié)構(gòu)設(shè)計也是工程師們的驕傲和成就。

四、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見的問題及處理措施

1.回填土的質(zhì)量問題

在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，經(jīng)常需要進行回填土，因此回填土質(zhì)量的好壞對建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性有著至關(guān)重要的影響，特別是對于高層建筑的影響最大。在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，在進行開挖基槽以后，再進行回填土，但是施工質(zhì)量總是存在問題，主要原因有兩個方面?；彝翑嚢璨痪鶆?，占用了較大的場地，并需要較多的人力，勞動強度大，同時在攪拌的過程中容易對環(huán)境造成污染，這樣在市區(qū)進行攪拌工作的難度加大。另一方面灰土的夯實工作難度大，對灰土夯實臨近地下結(jié)構(gòu)，因此容易對地下結(jié)構(gòu)造成損壞。在回填土質(zhì)量難以保證的情況下，就增加了建筑結(jié)構(gòu)的水平位移，并降低了穩(wěn)定性，嚴重的影響了建筑的結(jié)構(gòu)安全。同時在回填土工作中出現(xiàn)質(zhì)量問題，還會出現(xiàn)地坪下沉和開裂的現(xiàn)象，對建筑物的正常使用造成了嚴重的影響。

2.地梁問題

在建筑的結(jié)構(gòu)施工中，工程設(shè)計施工經(jīng)常會遇到地梁的問題，作為建筑的關(guān)鍵部分，地梁對建筑的整體結(jié)構(gòu)起著不可忽視的影響，因此需要加強對地梁問題的謹慎處理。地梁與基礎(chǔ)連接，起到了拉接作用，可以對調(diào)整基礎(chǔ)的不均勻沉降起到一定的作用，同時在基礎(chǔ)埋的較深時，地梁的使用降低了框架柱的計算高度，對其內(nèi)力分析產(chǎn)生了一定的影響。作為支撐底層墻體的受力構(gòu)件，可以避免受到其它介質(zhì)的約束，將負載轉(zhuǎn)給地基，或者是傳給框架柱。受到復(fù)雜的土反力的影響，難以精確的確定土反力的和梁側(cè)土摩擦阻力。

3.鋼筋錨固問題

隨著建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，鋼筋建筑混凝土框架已經(jīng)成為應(yīng)用的主流，對建筑的整體結(jié)構(gòu)起到至關(guān)重要的影響，其中鋼筋的錨固問題是結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個環(huán)節(jié)。在實際的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，剪力墻的厚度達不到要求，這樣就使得鋼筋水平錨固的長度達不到要求，并且該項問題還會引起忽視。與此同時，剪力墻的厚度達不到規(guī)范的要求且剪力墻與框架梁縱筋綁扎在一起，造成鋼筋綁扎困難、混凝土澆搗條件不好。

4.伸縮縫的問題

在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，由于周圍環(huán)境溫度的變化會導(dǎo)致混凝土的收縮，這樣就會是混凝土在水平方向和豎向方面產(chǎn)生變形。在對混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，對溫度以及收縮而產(chǎn)生的內(nèi)力，難以進行數(shù)據(jù)的精確的計算，同時混凝土具有塑料變形和應(yīng)力松弛的性質(zhì)，這就使內(nèi)力嚴重的小于按彈性結(jié)構(gòu)的計算值，因此由構(gòu)造措施來保證。當房屋長度超過一定限值時，規(guī)范要求設(shè)伸縮縫。伸縮縫縫寬規(guī)范沒有規(guī)定，理論上是由計算確定。在工程設(shè)計中，是由經(jīng)驗確定。在建筑物中設(shè)收縮縫，給建筑處理和美觀帶來不利的影響，現(xiàn)有建筑物流行不設(shè)伸縮縫。

五、提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的應(yīng)對策略

為了能夠適應(yīng)社會公眾以及時代發(fā)展的要求，我們應(yīng)當積極解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題，進而全方面的提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量。

1.合理計算配筋量

對于配筋量過小這一問題來說，可以通過附加箍筋的方式進行改善。附加箍筋通常認為是“主梁箍筋在次梁的截面范圍內(nèi)沒有辦法進行附加或者箍筋量不足，在次梁兩側(cè)補上，像板上洞口附加筋。”，這種附加筋的方式可以進行也可以不進行，在相關(guān)的規(guī)定中指出了，在梁的上部分或梁的截面高度之內(nèi)的集中荷載量，需要由橫向的附加鋼筋來承擔，通俗來講也就是指在梁上柱和水箱下部的墊梁是不需要附加筋的，綜合來講需要加附加筋的情況有以下幾種，第一，在梁下集中力處應(yīng)該增加附加筋，而截面高度之內(nèi)的是否加附加筋，則需要對具體情況進行分析而確定，可加也可不加。第二，如果主梁和次梁的截面差距不是很大，同時，次梁的所承擔的荷載量會較大時，就應(yīng)該加附加筋來保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.對樓面進行剛性設(shè)計

為了保證在進行程序計算時能夠反映出建筑結(jié)構(gòu)的真實受力情況，我們要對樓面采取剛性設(shè)計方案，這樣就不至于出現(xiàn)大的誤差，要想實現(xiàn)剛性樓面的設(shè)計，就應(yīng)該從以下幾個方面進行，首先，在建筑方案設(shè)計階段就應(yīng)該盡量不要采用能夠?qū)е聵敲孀冃伪容^大平面，比如說，凹槽的缺口太深、外伸翼塊過長、樓層的開洞過大等等方式，都會出現(xiàn)樓板的變形變大。其次，要保證建筑結(jié)構(gòu)的剛性布置以及確保配筋率充足。這是進行剛性樓面設(shè)計的基礎(chǔ)保證，如果結(jié)構(gòu)平面無法保證剛性樓面的設(shè)計要求，這時就可以通過在洞口邊加梁、提高邊梁或者暗梁的配筋率、采用斜配筋等方式來滿足樓面設(shè)計需求，這樣就能避免樓板變形度計算出現(xiàn)問題。

3.懸挑梁的設(shè)計

通常情況，懸挑梁宜做成等截面，尤其出挑長度較短時。與挑板不同，

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