探究建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的常見問題與解決途徑

盛振華

【摘要】隨著社會經(jīng)濟(jì)實力的提升，建筑工程也借此得到了快速發(fā)展并取得了輝煌的成績，然而這種快速發(fā)展卻無法掩蓋建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中的問題?；诖?，文章對其進(jìn)行了分析，并試圖找出解決途徑，以供參考。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計；問題；解決途徑

一個科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是高質(zhì)量建筑的保證。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計具有嚴(yán)格的原則和規(guī)定內(nèi)容，是一項系統(tǒng)全面的工作。在實際設(shè)計工作中設(shè)計工作者往往會遇到多種多樣難以解決的問題，因此，對問題的發(fā)現(xiàn)、分析和解決也是做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中必不可少的一部分。下面就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)的問題進(jìn)行簡要的分析并給出可供參考的對策。

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中問題分析

當(dāng)前，建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中問題不少，文章就以下幾種比較常見結(jié)構(gòu)設(shè)計問題進(jìn)行分析，主要有地基設(shè)計問題、建筑框架設(shè)計問題；結(jié)構(gòu)布局問題以及設(shè)計人員思想問題等。

（一）地基設(shè)計的不合理

地基的設(shè)計應(yīng)該建立在是實地勘察測量的基礎(chǔ)上。在設(shè)計地基時，設(shè)計師手中必須掌握建筑地的詳細(xì)情況，仔細(xì)了解地質(zhì)勘探報道，并據(jù)此作為后期建筑設(shè)計的基礎(chǔ)。然而，我國現(xiàn)在的地基設(shè)計的情況不容樂觀。建筑建筑中的地基設(shè)計只是根據(jù)片面建筑地周邊情況，并未有詳細(xì)的統(tǒng)計報告，導(dǎo)致建筑的設(shè)計從地基開始就不合理，缺乏科學(xué)性和合理性。

（二）建筑框架設(shè)計不合理

在建筑框架設(shè)計時只局限于橫向框架的設(shè)計，對于縱向框架的結(jié)構(gòu)設(shè)計比較輕視。但是在建筑框架設(shè)計中縱向和橫向的框架設(shè)計都是必不可少的，并且它們彼此需要相互配合。因為縱向框架和橫向框架的功能并不相同，它們都各自有自身存在的必要性和重要性。縱向框架能在地震時避免地震波縱波的影響，均勻的配置箍筋的配筋和跨中縱筋。另外，設(shè)計人員經(jīng)常會犯這類錯誤：就是把承重柱的界面高度設(shè)計的低于本應(yīng)有的高度。設(shè)計師們片面的認(rèn)為六度設(shè)防與不設(shè)防這二者之間等價的，為了方便建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的受力分析，人為地把承重柱的截面高度設(shè)計的較低。這種做法是非常不負(fù)責(zé)任的，因為這種設(shè)計錯誤往往會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，甚至是整個建筑的坍塌。設(shè)計者在設(shè)計時一定要有安全意識和質(zhì)量意識，切實負(fù)起應(yīng)付的職責(zé)，保障在建筑的設(shè)計結(jié)構(gòu)上盡量合理科學(xué)。

（三）結(jié)構(gòu)布置不合理

在建筑的設(shè)計中結(jié)構(gòu)要盡可能的規(guī)則，這樣才可以使得結(jié)構(gòu)的布置更加的合理。對于結(jié)構(gòu)所說的“規(guī)則”，指的建筑物的平立面外形尺寸的抗側(cè)力、質(zhì)量的分布、承載力的分布等等要求。要使得結(jié)構(gòu)不規(guī)則的因素有很多，這一點在復(fù)雜的建筑體上顯示的特別明顯，它們很難用定量的指標(biāo)來將規(guī)則程度進(jìn)行一定的限制。在技術(shù)規(guī)范上以及設(shè)計規(guī)定上都不太了解，所以通常情況下，設(shè)計人員便很難對結(jié)構(gòu)規(guī)則性把握的很精確，從而設(shè)計出規(guī)則性很差的建筑，這是對抗震很不利的。

（四）設(shè)計人員思想原則不明確

人是行為實踐的主體，人的思想及原則直接指導(dǎo)著他的行為實踐活動。作為建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計人員，一定要有一定的思想覺悟和行為準(zhǔn)則。首先要樹立的就是要實事求是，立足實踐這條基本思想原則，不能脫離實際情況去紙上談兵，而我國現(xiàn)在的有些建筑設(shè)計人員就是犯這種錯誤，在沒有充分調(diào)查的情況下，就妄下定論，又或是照搬照抄別人的建筑設(shè)計成果。殊不知，沒有調(diào)查，就沒有發(fā)言權(quán)，脫離實際情況而建設(shè)的建筑的安全性往往較低。其次，就是要樹立用全面的觀點看問題，客觀的分析建筑結(jié)構(gòu)的各個方面，并充分考慮到各個結(jié)構(gòu)部件的實用功能，利用自身的專業(yè)知識，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪M(jìn)行建筑設(shè)計工作。我國的建筑設(shè)計人員在這方面的重視還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，仍需加強(qiáng)建筑設(shè)計人員的思想原則的教育力度。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問題的解決措施

（一）合理的進(jìn)行建筑基礎(chǔ)的選型

除了考慮到建筑的外形設(shè)計，建筑項目所處地的地質(zhì)狀況也要重點關(guān)注。所以，設(shè)計人員絕不能立即做出相應(yīng)的計算，而是應(yīng)該在此之前親臨現(xiàn)場對建筑項目所處區(qū)域的地質(zhì)進(jìn)行實地考察而得到全面真實的信息加以分析。與此同時，建筑項目的外觀設(shè)計也是建模計算之前不可或缺的重要一步。另外，由于設(shè)計人員的局限性，在建筑基礎(chǔ)選型中，其他相關(guān)人員的協(xié)同也是相當(dāng)重要的。在其協(xié)助下，往往能得到最科學(xué)可行的方案，保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性。

（二）確定整體結(jié)構(gòu)的科學(xué)性以及合理性

○1剛重比。結(jié)構(gòu)剛度與重力荷載之間的比被稱為剛重比，它影響著結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性，也是影響重力二階效應(yīng)的重要參數(shù)。一般都會使用增大剛重比的方法來考慮重力的二階效應(yīng)。結(jié)構(gòu)的剛重比增大則二階效應(yīng)就會減小，二階效應(yīng)要控制在20%以內(nèi)如果改制不能達(dá)到要求，則可能引起結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)導(dǎo)致坍塌。

○2剪重比。由于長時間的作用下，地震影響系數(shù)下降的會較快，根據(jù)這種情況計算出來的水平地震作用下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)可能偏小。對于長周期的結(jié)構(gòu)，地震動態(tài)作用下的地面加速和位移會對結(jié)構(gòu)具有更大的破壞作用，如果剪重比<0.02，結(jié)構(gòu)的剛度歲可以滿足水平位移限制的要求，但卻不能達(dá)到結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的條件，設(shè)計人員要在設(shè)計過程中綜合的考慮剛重比和剪重比的合理取值。

（三）結(jié)構(gòu)體系選型的設(shè)計方案和優(yōu)化

結(jié)構(gòu)體系選型的優(yōu)化可以在項目建設(shè)方案確定的過程中引入，這樣可以避免建筑方案在結(jié)構(gòu)方面的不合理，首先是建筑物的體形，其次是柱網(wǎng)尺寸，層高以及主要的抗側(cè)力構(gòu)件所在的位置。例如某建筑工程的主次梁樓蓋的柱網(wǎng)不適合采用正方形的設(shè)計，而應(yīng)該采用矩形。以短跨為主梁，次梁為長跨，并且短跨和長跨的比例<0.75，這樣相對比較經(jīng)濟(jì)。其采用的主次梁跨度比在0.65～0.70之間 ，根據(jù)這樣的設(shè)計計算，使其的主次梁的截面高度協(xié)調(diào)一致，使梁底達(dá)到齊平，保證了樓蓋的結(jié)構(gòu)高度最小。

（四）設(shè)計要重視經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的統(tǒng)一

建筑建設(shè)本身就是社會建設(shè)的重要內(nèi)容，建筑的安全在一定程度上也關(guān)系到社會的穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。所以，必須重視建筑的質(zhì)量的安全，無論是居民房還是商業(yè)用房。從地基的設(shè)計開始，就要注意整體建筑的實用性和經(jīng)濟(jì)性，所以，地基設(shè)計既要科學(xué)合理，安全可靠，又要考慮經(jīng)濟(jì)實用性。綜合考慮各種因素，切實把設(shè)計原理建立在是滴勘察的資料上，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌凑諔?yīng)有的程序?qū)Φ鼗菰S的承載力值和耐力值進(jìn)行公式運(yùn)算，并結(jié)合實際進(jìn)行進(jìn)一步的修正。

（五）設(shè)計人員要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度

建筑結(jié)構(gòu)通過設(shè)計圖紙來表現(xiàn)其內(nèi)容，設(shè)計圖紙也是建筑施工的模板和基礎(chǔ)。建筑施工中一旦出現(xiàn)問題，首先就會確認(rèn)建筑設(shè)計圖紙是否有誤。因為紙上的微小誤差有可能就在施工過程中成倍的增加而造成不可挽回的后果。所以嚴(yán)格按照設(shè)計規(guī)范進(jìn)行設(shè)計是非常重要的，設(shè)計師應(yīng)該注重對必要信息的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識，不應(yīng)該放過每一個重要的細(xì)節(jié)；在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該重點關(guān)注那些較為復(fù)雜和細(xì)微的結(jié)構(gòu)區(qū)域；設(shè)計工作者也應(yīng)該在實踐過程中逐漸形成一套適合自己設(shè)計審核步驟，從而做到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)無誤，為建筑施工打好基礎(chǔ)。

在整個中國都在積極地進(jìn)行建筑建設(shè)的今天，必須重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的每個問題，不能放過任何一個細(xì)小的問題和失誤，畢竟在建筑業(yè)中，失之毫厘謬以千里，可能一個并不起眼的誤差會導(dǎo)致整個建筑的安全性受損。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員定要兢兢業(yè)業(yè)，認(rèn)真的負(fù)其應(yīng)盡的責(zé)任，立足實際，綜合考慮，優(yōu)化組合，在這三者的基礎(chǔ)上設(shè)計建筑圖紙

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