提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的途徑

殷新+孟繁超

摘 要：隨著城市化建設(shè)的不斷推進(jìn)，使得人們對建筑結(jié)構(gòu)體系、類型以及功能的要求更為多樣化，同時(shí)這也是為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。本文根據(jù)筆者多年來的設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對建筑結(jié)構(gòu)的類型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容進(jìn)行簡要介紹，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)出提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的途徑。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)質(zhì)量；概念設(shè)計(jì)；途徑

0.引言

建筑工程質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到建筑工程投入使用后的安全性、可靠性 ，與人們的生命財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)。而做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是確保建筑工程質(zhì)量的前提和基礎(chǔ) ，這是一項(xiàng)責(zé)任重大的系統(tǒng)性工作。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到建筑工程的實(shí)用性、美觀性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性 ，而在建筑工程建設(shè)過程中 ，常常會出現(xiàn)由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出錯(cuò)而帶來的各種建筑問題 ，所以必須重視對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量控制 ，為提高建筑工程的整體質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述

1.1 建筑結(jié)構(gòu)的類型

對建筑結(jié)構(gòu)類型的劃分主要是根據(jù)建筑的用途、層數(shù)、結(jié)構(gòu)材料和結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行區(qū)別和分類的。按用途可分為民用和工業(yè)用兩種；按層數(shù)可分為單層、多層和高層建筑；按結(jié)構(gòu)材料可分為鋼結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等；按結(jié)構(gòu)形式可分為剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、簡體結(jié)構(gòu)等。

1.2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容

1.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序

建筑物的整體設(shè)計(jì)包含了許多方面的設(shè)計(jì)內(nèi)容 ，如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、暖通設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)和電氣設(shè)計(jì)等等。雖然需要設(shè)計(jì)的方面有很多 ，但是不管進(jìn)行何種設(shè)計(jì)都應(yīng)遵循建筑設(shè)計(jì)的基本要求 ，即經(jīng)濟(jì)、美觀、環(huán)保、實(shí)用。建筑結(jié)構(gòu)是建筑物發(fā)揮自身使用功能的前提 ，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分。

1.2.2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

為了確保建筑結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性 ，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量滿足以下要求：其一 ，抗震設(shè)計(jì)；其二，相關(guān)計(jì)算。

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

可靠性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性、適用性、安全性。

2.提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的有效途徑

2.1 做好資料收集工作 ，認(rèn)真確定計(jì)算參數(shù)

對于建筑工程來講 ，由于其所處的地理位置 ，決定了在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)所涉及的具體參數(shù)會存在一定的特殊性。例如不同地區(qū)具有不同的風(fēng)壓、雪壓、地震強(qiáng)度、土壤類別等，因此在進(jìn)行參數(shù)的選取和計(jì)算時(shí)應(yīng)充分考慮這些因素。另外對于比較特殊的建筑，還必須根據(jù)試驗(yàn)和以往類似工程的一些經(jīng)驗(yàn)來確定有關(guān)參數(shù)的取值。

2.2 合理運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件

隨著各種計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析軟件的普及，人們已經(jīng)擺脫了過去復(fù)雜繁重的手工計(jì)算方法，但也導(dǎo)致人們對計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)構(gòu)軟件的過分依賴，作者認(rèn)為在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，不能只是盲目的信任計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果 ，而是應(yīng)該對所有的結(jié)果進(jìn)行充分的分析判斷 ，確認(rèn)其合理有效后，才能用于工程設(shè)計(jì)當(dāng)中。

2.3 重視結(jié)構(gòu)計(jì)算與地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果是施工圖設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，并且計(jì)算結(jié)果是否正確直接關(guān)系到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性和安全性，所以必須引起設(shè)計(jì)人員的高度重視。例如在樓板計(jì)算中應(yīng)選用正確的計(jì)算方法進(jìn)行樓板計(jì)算，對于連續(xù)板不能選用單向板的計(jì)算方法，對于雙向板計(jì)算應(yīng)考慮材料泊松比對其的影響 ，以避免由于未調(diào)整跨中彎矩而造成計(jì)算值不準(zhǔn)確；基于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，大多數(shù)結(jié)構(gòu)計(jì)算均采用計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算，這種計(jì)算結(jié)果雖然精確度很高，但是缺少與必要的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，所以必須對電算結(jié)果進(jìn)行分析、評價(jià)，以此判斷其正確與否，可否作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)。

2.4 充分認(rèn)識抗震設(shè)計(jì)的重要性

通常情況下，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，多數(shù)都只重視橫向框架的設(shè)計(jì)，往往容易忽略縱向框架的設(shè)計(jì)，然而抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中明確規(guī)定了水平地震作用必須按照兩個(gè)主軸的方向進(jìn)行分別計(jì)算，各方面的地震作用需由該方向的抗側(cè)力構(gòu)件自行承擔(dān)，因此在進(jìn)行框架設(shè)計(jì)時(shí) ，橫向框架和縱向框架的作用應(yīng)該是等同的，也就是說兩者有著同等的重要性，缺一不可。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循小震不壞、中震可修、大震不倒的抗震設(shè)計(jì)原則，這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)設(shè)計(jì)成延性結(jié)構(gòu)。延性結(jié)構(gòu)的變形能力能夠有效地承載一定的地震作用，能夠降低地震對建筑結(jié)構(gòu)的破壞，因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量以延性結(jié)構(gòu)為主。

2.5 重視概念設(shè)計(jì)存在的差異進(jìn)而對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

在概念設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際建筑所處的空間和地理?xiàng)l件，結(jié)合考慮建筑所要求必備的功能以及建筑結(jié)構(gòu)的適用性、安全性、美觀性、經(jīng)濟(jì)性等多方面因素，最終確定建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體方案，并且能夠利用整體結(jié)構(gòu)與基本桿件間的力學(xué)關(guān)系、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則以及施工現(xiàn)場賦予的資源條件，科學(xué)、合理地解決結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題。同時(shí)在概念設(shè)計(jì)中應(yīng)處理好總體布局與關(guān)鍵細(xì)節(jié)之間的關(guān)系，使兩者兼顧，從而全面提高建筑結(jié)構(gòu)的可靠性。

2.6 互相配合、充分溝通

為了能夠確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量 ，在獲得提資圖時(shí) ，要避免盲目的建模計(jì)算和上機(jī)繪制圖紙。應(yīng)該先進(jìn)行詳細(xì)認(rèn)真的分析，同時(shí)還要多和建筑設(shè)計(jì)師進(jìn)行相互溝通 ，詳細(xì)了解整個(gè)工程的概況以及相關(guān)情況 ，盡可能的對建筑圖紙的意圖和平立剖的關(guān)系理解透徹，如有必要可適當(dāng)組織各個(gè)專業(yè)一起開展協(xié)調(diào)會，對各專業(yè)之間需要注意和配合的地方進(jìn)行明確 ，盡量統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和做法，使個(gè)專業(yè)之間的工作能夠充分協(xié)調(diào) ，相互配合 ，避免出現(xiàn)由于設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)方案不一致而出現(xiàn)反復(fù)調(diào)整的局面，有效地提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

結(jié)論：

總而言之，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工程，涉及到多方面因素，需要設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)從不同角度進(jìn)行綜合考慮、分析，找到最為有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量控制途徑，只有這樣才能全面提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。