房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見的問題探析

于凡

【摘要】完善房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計具有重要的顯示意義，不僅是建筑安全及施工安全的重要保證，也是建筑行業(yè)健康發(fā)展的必要條件。本文就房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中地基和建筑基礎(chǔ)設(shè)計、構(gòu)造柱設(shè)計、承重柱設(shè)計問題進(jìn)行分析，并突出加強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的對策。

【關(guān)鍵詞】房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；問題與對策

0.引言

在科技技術(shù)快速發(fā)展的推動下，我國建筑行業(yè)取得巨大的發(fā)展。建筑施工工藝、建筑材料工藝、建筑工程管理水平顯著提升，極大的提高了我國房屋建筑的水平。但是，在我國房屋建筑水平不斷提高的趨勢下，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計卻出現(xiàn)許多問題。結(jié)構(gòu)設(shè)計是房屋建筑工程的靈魂，是工程建設(shè)的主要依據(jù)，直接影響房屋建筑質(zhì)量及施工安全，甚至引起重大安全事故。

1.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題

1.1地基和建筑基礎(chǔ)問題

地基和建筑基礎(chǔ)問題設(shè)計存在較多的問題，一是實(shí)際勘察資料不足。規(guī)范合理、安全適用的地基和建筑基礎(chǔ)設(shè)計要求設(shè)計人員應(yīng)進(jìn)行實(shí)地地質(zhì)勘察，收集有效的地質(zhì)勘察資料，綜合多方面因素。而許多房屋建筑的地基和建筑基礎(chǔ)設(shè)計并不依賴實(shí)地地質(zhì)勘察資料，而是依據(jù)建設(shè)單位的經(jīng)驗(yàn)或參照附近建筑物基礎(chǔ)設(shè)計設(shè)計施工圖。這種依靠地耐力的設(shè)計而成的施工圖不僅不全面，也存在許多安全隱患。二是軟弱地基處理不當(dāng)。處理軟弱地基前需要設(shè)計人員對其進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，制定合理的換圖墊層設(shè)計處理。但是房屋建筑的軟弱地基未制定詳細(xì)的換土墊層設(shè)計，沒有對墊層的寬度和厚度進(jìn)行詳細(xì)計算，完全依靠經(jīng)驗(yàn)對軟弱地基進(jìn)行換土墊層處理，造成軟弱地基處理方法不僅不安全，經(jīng)濟(jì)性也不高。三是梁柱負(fù)荷、基礎(chǔ)負(fù)荷設(shè)計問題。

2.2構(gòu)造柱設(shè)計問題

構(gòu)造柱是混磚結(jié)構(gòu)房屋中的主要重點(diǎn)結(jié)構(gòu)之一，其作用在于提高墻體的抗剪能力。通常情況下，構(gòu)造柱和圈梁相連，可發(fā)揮約束砌體的作用，維持墻面豎向承載力，有效預(yù)防墻體開裂和提升墻體結(jié)構(gòu)的抗震性能力。然而，在實(shí)際混磚結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計中，構(gòu)造柱還作為承重柱，發(fā)揮承重柱的作用[1]。構(gòu)造柱當(dāng)承重柱使用將給房屋結(jié)構(gòu)帶來巨大的問題。首先，削弱了構(gòu)造柱原有的功能。當(dāng)構(gòu)造柱被作為承重柱使用時，構(gòu)造柱約束砌體、預(yù)防墻體開裂、提高抗震性的作用被極大的削弱。不能如此，遭遇地震時，由于構(gòu)造柱的位置的特殊性，構(gòu)造柱位置應(yīng)力相對集中，被破壞的幾率更大。使構(gòu)造柱不僅無法發(fā)揮原有的作用，并成為房屋結(jié)構(gòu)中的“軟肋”，降低房屋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固定和安全性。其次，構(gòu)造柱無法滿足抗沖、抗彎以及抗壓的要求。在混磚結(jié)構(gòu)房屋中，構(gòu)造柱通常固定在地圈梁中，其基礎(chǔ)也為地圈梁。這種設(shè)計導(dǎo)致構(gòu)造柱被用作承重柱后，構(gòu)造柱柱底基礎(chǔ)的抗沖切、抗彎不及局部的承壓強(qiáng)度顯著降低，無法滿足房屋建筑的要求。

1.3承重柱設(shè)計問題

在承重柱設(shè)計時，設(shè)計人員為方便受力分析，縮小承重柱截面設(shè)計高度，加大承重柱的剛度比，把梁簡化為鉸支梁，梁柱按軸心受壓計算。這種設(shè)計方式雖然極大的方便了承重柱結(jié)構(gòu)受力分析，但是卻對房屋整體結(jié)構(gòu)帶來極為不利的影響。首先，該設(shè)計費(fèi)方式未考慮承重柱之間的剛結(jié)效果，既未考慮柱對梁的約束彎矩。同時，承重柱的截面設(shè)計和配筋設(shè)計也偏小，當(dāng)結(jié)構(gòu)遭受外部巨大壓力，承重柱的抗彎剛度顯著降低，容易造成梁底出現(xiàn)裂縫，形成塑性鉸。雖然承重柱帶鉸工作對房屋的耐久性并不產(chǎn)生很大的影響，但是可影響住戶心理，對房屋安全性產(chǎn)生懷疑。但是房屋抗震性顯著降低，地震情況下倒塌的幾率更高，嚴(yán)重違背抗震規(guī)范中“強(qiáng)柱弱梁” 的設(shè)計原則[2]。其次，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計忽視縱向框架設(shè)計，過于重視橫向框架設(shè)計。而是現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計要求設(shè)計人員應(yīng)從兩個主軸方向設(shè)計，不同方向的抗側(cè)力構(gòu)件分別承擔(dān)地震產(chǎn)生的影響。非抗震設(shè)計時，一些結(jié)構(gòu)設(shè)計者把縱向框梁按普通連續(xù)梁進(jìn)行設(shè)計，梁柱的節(jié)點(diǎn)和框架中的縱筋、箍筋的配置均無法滿足框架梁、柱的構(gòu)造要求。由于沒有考慮地震的縱向作用，在實(shí)際設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)梁的支座負(fù)筋，跨中縱筋及箍筋的配置均不滿足要求的現(xiàn)象[3]。

2. 究加強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的對策

2.1提高設(shè)計者的素質(zhì)水平

設(shè)計問題多由設(shè)計人員的水平不高，對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要求規(guī)范不了解引起。因此，設(shè)計人員必須不斷強(qiáng)化自身水平，提高設(shè)計能力。首先，加強(qiáng)專業(yè)知識結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)，豐富理論基礎(chǔ)知識，如掌握房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中結(jié)構(gòu)平面圖設(shè)計、大樣詳圖設(shè)計等基本設(shè)計方法，在學(xué)習(xí)中積累理論基礎(chǔ)。其次，結(jié)合房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，有針對性地提高設(shè)計能力。例如選擇懸挑梁的梁高，通常情況下設(shè)計者容易忽視驗(yàn)算梁手的繞度、梁高選擇偏小，導(dǎo)致梁截面受壓區(qū)的應(yīng)力過高，逐漸導(dǎo)致挑梁變形，導(dǎo)致梁板出現(xiàn)問題[4]。對于梁設(shè)計問題，設(shè)計人員則應(yīng)該有針對性地加強(qiáng)梁設(shè)計理論知識學(xué)習(xí)，提高薄弱環(huán)節(jié)的設(shè)計能力。最后，加強(qiáng)職業(yè)修養(yǎng)。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計要求設(shè)計人員始終秉持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計態(tài)度，以高水平的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計專業(yè)水平為依據(jù)，用高度的職業(yè)修養(yǎng)和職業(yè)操守規(guī)范自身的行為，避免出現(xiàn)“偷工減料”的設(shè)計行為，為社會創(chuàng)造水平更高、經(jīng)濟(jì)性好的房屋建筑結(jié)構(gòu)形式。

2.2做好結(jié)構(gòu)設(shè)計前準(zhǔn)備工作

對于任何房屋建筑結(jié)而言，科學(xué)的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖不僅體現(xiàn)了設(shè)計人員的專業(yè)素養(yǎng)視屏，更是房屋建筑施工的保障。因此，設(shè)計人員對房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行專業(yè)設(shè)計前以及房屋建筑具體施工前，設(shè)計人員需要對房屋建筑地點(diǎn)的地形及地貌進(jìn)行實(shí)地勘察，準(zhǔn)確把握房屋建設(shè)地點(diǎn)的巖層、水文等基本地質(zhì)資料，及時根據(jù)房屋建筑地的地址問題修改設(shè)計方案[5]，避免房屋建筑結(jié)構(gòu)因地質(zhì)問題而受到影響，保證房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的嚴(yán)密性，使房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙對施工可帶來積極的指導(dǎo)作用，推動房屋建筑安全、有序的進(jìn)行，保證施安全、施工進(jìn)度以及施工質(zhì)量符合設(shè)計要求。

2.3加強(qiáng)施工監(jiān)督，保證房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的實(shí)現(xiàn)

在房屋建筑施工過程中，如施工單位未嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行施工，也將對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來嚴(yán)重的影響。而在我國的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計施工圖紙中，對建筑施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及水平的規(guī)定較為嚴(yán)格，但是許多房屋施工并未嚴(yán)格落實(shí)設(shè)計圖紙的相關(guān)要求。因此，管理部門還需要加強(qiáng)施工管理，規(guī)范施工單位的施工操作，確保施工中嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙進(jìn)行施工。

3.結(jié)語

在建筑行業(yè)的市場化水平不斷提高的背景下，建筑企業(yè)要提高市場競爭力，必須嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。總而言之，設(shè)計單位應(yīng)轉(zhuǎn)變思想觀念，提高設(shè)計水平，解決房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題，提高房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性。只有這樣，才行提高設(shè)計單位的核心競爭力，在激烈的市場競爭中獲取一席之地。也為推動我國房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平作出貢獻(xiàn)，推動建筑行業(yè)健康發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

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