建筑工程中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題探討

覃志曄

摘要：對(duì)于建筑工程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，也是對(duì)建筑工程的全過(guò)程設(shè)計(jì)進(jìn)行控制管理的重要環(huán)節(jié)。現(xiàn)在，在我國(guó)建筑工程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中還存在很多的問(wèn)題，其所進(jìn)行的建筑工程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)往往不能夠得到良好的實(shí)施。所以，目前國(guó)內(nèi)建筑工程設(shè)計(jì)人員的一項(xiàng)主要任務(wù)就是科學(xué)的進(jìn)行建筑工程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。本文系統(tǒng)的分析了建筑工程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，并分析探討了一些應(yīng)對(duì)的管理方法和措施。

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

一、引言

作為一種建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)管理模式，優(yōu)化設(shè)計(jì)可以提升設(shè)計(jì)質(zhì)量、降低造價(jià)?，F(xiàn)如今，建筑工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)在我國(guó)依然還有待提高，還要大力宣傳。要想確保建筑工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)在我國(guó)能快速有序發(fā)展，就要進(jìn)一步探究其結(jié)構(gòu)抗震性、建筑工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、施工方案以及建筑工程經(jīng)濟(jì)性能等核心技術(shù)。而經(jīng)過(guò)有效合理的控制建筑工程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以確保投資估算編制的正確性，推動(dòng)設(shè)計(jì)的完善，進(jìn)而體現(xiàn)控制質(zhì)量的作用。與此同時(shí)，通過(guò)對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的科學(xué)控制，能夠促進(jìn)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)?，F(xiàn)如今，我國(guó)在建筑工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面取得了很多成績(jī)，不過(guò)相比于其他國(guó)家，我國(guó)建筑工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的整體水平還較低。要想推進(jìn)我國(guó)建筑工程業(yè)快速發(fā)展，就要在科研上進(jìn)一步探究節(jié)點(diǎn)連接的問(wèn)題，首先要對(duì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是否科學(xué)和構(gòu)造是否符合技術(shù)規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)證，其次要對(duì)提出的新型結(jié)點(diǎn)是否合理進(jìn)行驗(yàn)證，從而慢慢讓技術(shù)規(guī)定以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)完善化，以此來(lái)使得建筑工程設(shè)計(jì)管理能夠精益求精。本文系統(tǒng)的分析了建筑工程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，并分析探討了一些應(yīng)對(duì)的管理方法和措施。

二、建筑工程結(jié)構(gòu)計(jì)算中的優(yōu)化設(shè)計(jì)措施

1、建筑工程結(jié)構(gòu)計(jì)算中計(jì)算軟件選用的優(yōu)化

由于現(xiàn)在市場(chǎng)上的商用軟件比較齊全，因此在利用結(jié)構(gòu)處理時(shí)，需要按照實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)算軟件進(jìn)行處理，在選擇三維空間分析軟件時(shí)不能選取力學(xué)模型相同的，特別是在遇到受力比較復(fù)雜的情況下，譬如在對(duì)框支剪力墻進(jìn)行分析的過(guò)程中，因?yàn)槠洚a(chǎn)生了多次的變換，所以選擇軟件的過(guò)程中需要特別注意。同時(shí)在分析局部受力比較繁瑣的構(gòu)件時(shí)，還需要根據(jù)分析的結(jié)果對(duì)配筋設(shè)計(jì)進(jìn)行改動(dòng)。

2、建筑工程結(jié)構(gòu)計(jì)算中計(jì)算參數(shù)取值的優(yōu)化

1）將抗震功能加入建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程時(shí)，需要考慮結(jié)構(gòu)的平扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)，將其加到結(jié)構(gòu)計(jì)算的過(guò)程中，要保證振型數(shù)等于或者大于十五，多塔結(jié)構(gòu)的振型數(shù)需喲大于或者等于九倍的原振型數(shù)，同時(shí)還需要保證振型參與質(zhì)量大于等于結(jié)構(gòu)總質(zhì)量的百分之九十，如果達(dá)不到這個(gè)要求，就會(huì)在后面的計(jì)算過(guò)程中出現(xiàn)較大的誤差，計(jì)算結(jié)果也不再具有參考意義。

2）對(duì)高層建筑工程結(jié)構(gòu)的內(nèi)力位位移計(jì)算時(shí)，如果只把考慮梁、柱等關(guān)鍵部位結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度，而不計(jì)算非承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度，那么最終測(cè)量計(jì)算出來(lái)的自振周期就會(huì)比實(shí)際測(cè)量的值大，這樣最終設(shè)計(jì)出來(lái)的結(jié)構(gòu)受到地震的作用也會(huì)相對(duì)較小。特別是在設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)過(guò)程時(shí)建筑工程的剛度很大，這樣就會(huì)導(dǎo)致，過(guò)多的實(shí)心墻體運(yùn)用會(huì)使得整個(gè)周期實(shí)測(cè)值變??；運(yùn)用剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，較少的磚塊使用量能夠保證墻體的剛度較小，這樣就能夠保證測(cè)量值和實(shí)際計(jì)算值之間的差距較小。因此在對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，在考慮建筑工程結(jié)構(gòu)的抗震性能時(shí)需要將非承重結(jié)構(gòu)的剛度等因素考慮進(jìn)去，使用數(shù)據(jù)時(shí)也需要結(jié)合非承重墻相關(guān)方面的數(shù)據(jù)，通過(guò)一定的計(jì)算進(jìn)行相應(yīng)的改動(dòng)，但是現(xiàn)在很多建筑工程設(shè)計(jì)師在對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)時(shí)，通常都是利用軟件的默認(rèn)值1.0，這樣就會(huì)導(dǎo)致很多有其他結(jié)構(gòu)的建筑工程都會(huì)存在很大的安全隱患，抗壓抗震能力十分微弱。

三、建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的優(yōu)化設(shè)計(jì)措施

1、建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中柱構(gòu)造措施的優(yōu)化

在實(shí)行抗震設(shè)計(jì)的過(guò)程中，框架柱應(yīng)該達(dá)到剪壓比的需要，它的截面關(guān)鍵應(yīng)該讓軸壓比來(lái)掌控。不過(guò)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)里面常常會(huì)產(chǎn)生軸壓比μN(yùn)達(dá)上限甚至超限的現(xiàn)象，但箍筋的體積配箍率ρV卻無(wú)法達(dá)到規(guī)程需要的狀況。這就違背了框架柱的強(qiáng)剪弱彎準(zhǔn)則，同時(shí)對(duì)柱的延性產(chǎn)生了一定的作用。同時(shí)一部分設(shè)計(jì)師也對(duì)這個(gè)的理解很片面，常常忽略了條例里面的首要條件是適用于剪跨比>2的柱，但是在實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)里，一些軟件的計(jì)算結(jié)果里面根本沒(méi)有直接供給剪跨比的數(shù)值，而且要先進(jìn)行判斷，所以使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有一定的差異。

2、建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中梁構(gòu)造措施的優(yōu)化

如果梁的截面尺寸偏大，防止梁側(cè)形成垂直梁軸線的收縮裂縫，在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)里面對(duì)腰筋有很?chē)?yán)謹(jǐn)?shù)臈l例限制。其中有條例限定一旦當(dāng)梁的腹板高度hW≥450mm，在梁的兩個(gè)側(cè)面應(yīng)該按照高度配置縱向安排鋼筋，同時(shí)間距不應(yīng)該比200mm大。此外，若在結(jié)構(gòu)計(jì)算中抗扭的框架梁卻沒(méi)有按要求標(biāo)明抗扭腰筋而只是設(shè)置構(gòu)造腰筋的話，就會(huì)使得建筑工程結(jié)構(gòu)在其抗扭過(guò)程中的安全性能留下隱患甚至危害結(jié)構(gòu)安全。

3、建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中過(guò)渡層設(shè)計(jì)的優(yōu)化

如果剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在過(guò)渡層或者轉(zhuǎn)換層里面，比如底層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在應(yīng)對(duì)地震時(shí)能夠展現(xiàn)出最大的抗剪切力合抗傾覆力矩，而且這種結(jié)構(gòu)不利于它在地震中的受力。而且，因?yàn)槭艿搅舜怪本鶆蚝奢d的作用，轉(zhuǎn)換層或者過(guò)渡層在受到剪力墻壓剪以及拉剪作用，結(jié)構(gòu)的橫向荷載發(fā)生作用，會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)換層或者過(guò)渡層剪力墻結(jié)構(gòu)受到的很像承載力減少，同時(shí)結(jié)構(gòu)的抗裂性也會(huì)降低。通過(guò)實(shí)驗(yàn)不難發(fā)現(xiàn)，一旦結(jié)構(gòu)中的反復(fù)橫向荷載和垂直同時(shí)作用時(shí)，轉(zhuǎn)換層或者過(guò)渡層所受到的橫向荷載以及承載力就會(huì)減少很多。可是如果按照平常的檢驗(yàn)和計(jì)算對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，如果結(jié)構(gòu)的垂直荷載或者結(jié)構(gòu)高跨比較小時(shí)，那么最后估算出來(lái)的剪力墻承載力就會(huì)比較大，這樣會(huì)導(dǎo)致整個(gè)建筑工程的安全系數(shù)較低，抗震能力較弱。因此在設(shè)計(jì)建筑工程結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層或者過(guò)渡層時(shí)應(yīng)該在每個(gè)結(jié)構(gòu)部分里加入構(gòu)造柱和圈梁，這樣就能夠形成一個(gè)類(lèi)框架系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)的抗震能力就得到了顯著提升，結(jié)構(gòu)過(guò)渡層或者轉(zhuǎn)換層傳送剪切力更加靈敏，延展性等各方面的性能會(huì)大大增強(qiáng)，整個(gè)建筑工程會(huì)更加趨于安全。

四、結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)今，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)單位往往沒(méi)有對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)設(shè)立相關(guān)部門(mén)進(jìn)行嚴(yán)格管理，而且當(dāng)進(jìn)行建筑工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，存在設(shè)計(jì)管理與造價(jià)控制互相分離的問(wèn)題，如此，各個(gè)環(huán)節(jié)中有相應(yīng)的工作主體，也就產(chǎn)生了不同的利益主體，這樣就可能造成只強(qiáng)調(diào)自身利益而忽視其他利益主體利益的問(wèn)題，這樣也會(huì)造成資源的浪費(fèi)，此外，這樣也會(huì)造成管理工作的不科學(xué)。不管是任何一個(gè)上述問(wèn)題，都會(huì)對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)產(chǎn)生較大的影響，有可能還會(huì)讓整個(gè)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)失去控制。對(duì)于建筑工程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，也是對(duì)建筑工程的全過(guò)程設(shè)計(jì)進(jìn)行控制管理的重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)進(jìn)行的建筑工程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)往往不能夠得到良好的實(shí)施。所以，目前國(guó)內(nèi)建筑工程設(shè)計(jì)人員的一項(xiàng)主要任務(wù)就是科學(xué)的進(jìn)行建筑工程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]李洪濤. 我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題與展望分析[J]. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2010（07）.

[2]趙大偉. 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中若干問(wèn)題的探討[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010（01）.

[3]潘云丹. 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中值得注意的若干問(wèn)題[J].黑龍江科技信息，2010（03.

[4]張麗娟.才凡. 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題淺析[J].黑龍江科技信息，2010（34）.

[5]劉欣. 提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度問(wèn)題的探討[J]. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010（10）.

[6]石善民.韓素容. 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及規(guī)范應(yīng)用中若干問(wèn)題的探討[J].工程質(zhì)量，2010（03）.