建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題

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摘要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量會(huì)受到如工程環(huán)境、項(xiàng)目特殊使用要求及設(shè)計(jì)員的水平等多方面的因素的影響。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到建設(shè)工程的實(shí)用性、可靠性、和美觀性、經(jīng)濟(jì)型及方便施工等多方面問題，因此控制建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量是相當(dāng)有必要的。為防止建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，我們認(rèn)真研究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題，并研究出相關(guān)解決措施。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);常見問題;解決方法

前 ?言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷高速發(fā)展，越來越多造型奇特、功能多樣的建筑出現(xiàn)在我們的生活環(huán)境中， 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣性與人們的生命財(cái)產(chǎn)安全有著直接重要的聯(lián)系， 而高質(zhì)量的建筑產(chǎn)品必是源自于科學(xué)、合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工標(biāo)準(zhǔn)程序之上。因此，我們必須正確認(rèn)識(shí)到重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題的重要性， 針對(duì)存在的一些問題， 本文就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該引起高度重視的幾點(diǎn)與大家共同研究。

一、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中常見問題及解決方法

1.施工檢測(cè)現(xiàn)狀地貌與地質(zhì)勘查報(bào)告不符

在近幾年對(duì)諸多建筑工地施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)檢查中我們發(fā)現(xiàn)： 施工方具體施工工程與設(shè)計(jì)方的圖紙與施工要求并不相符，主要表現(xiàn)在建筑施工方基本按設(shè)計(jì)圖紙要求開挖建筑基槽，但是卻經(jīng)常出現(xiàn)在已達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度時(shí)卻還沒有達(dá)到設(shè)計(jì)持力層或已經(jīng)開挖過深。經(jīng)調(diào)查了解，有的是地址勘察工作做的過早，經(jīng)過較長時(shí)間，在勘察后建設(shè)方就已對(duì)原有要施工的場(chǎng)地進(jìn)行了修繕平整，而設(shè)計(jì)方、施工方卻并不知情;有的是因?yàn)槭┕?chǎng)地土層復(fù)雜，土層變化較大，土層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，但是勘察報(bào)告卻沒有完全準(zhǔn)確、詳細(xì)的對(duì)這種情況加以解釋或注明該情況。

2.地質(zhì)勘察報(bào)告與總平面圖設(shè)計(jì)圖標(biāo)高的對(duì)應(yīng)關(guān)系問題

有些剛剛參加建筑設(shè)計(jì)的工作人員，沒有具體的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)建筑設(shè)計(jì)中的一些關(guān)鍵問題不能很好處理。很多設(shè)計(jì)員在設(shè)計(jì)師不重視勘察報(bào)告中所提供的標(biāo)高與建筑設(shè)計(jì)總平面圖所標(biāo)標(biāo)高的對(duì)應(yīng)關(guān)系，只簡(jiǎn)單的把勘察報(bào)告中所標(biāo)示出的勘察時(shí)的地表面作為實(shí)際室外地坪，結(jié)果往往會(huì)造成基礎(chǔ)實(shí)際出現(xiàn)錯(cuò)誤重大或造成安全隱患，不利于建筑施工。

二、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題及解決方法

1.結(jié)構(gòu)布置不合理，形狀不規(guī)則

近些年來許多建筑設(shè)計(jì)只片面追求自身的建筑特點(diǎn)，卻不考慮設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)布置，出現(xiàn)了許多形狀不規(guī)則的平面設(shè)計(jì)布置，同時(shí)很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中不注意抗震方面的設(shè)計(jì)，不按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的基礎(chǔ)要求對(duì)平面不規(guī)則或豎向不規(guī)則的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)布置采用合適的計(jì)算模型計(jì)算，并不能對(duì)相關(guān)的計(jì)算參數(shù)進(jìn)行有效調(diào)整，不也不針對(duì)性修改部分梁柱的計(jì)算結(jié)果，同時(shí)忽視也部分樓板的加強(qiáng)處理。

2.計(jì)算構(gòu)件實(shí)際受力所采用的模型和程序不合理

根據(jù)對(duì)剪力墻和樓板所假設(shè)的的模型化條件不同，目前最常采用的的多高層結(jié)構(gòu)分析軟件主要有以下三類1）薄壁柱模型;2）板-梁墻元模型;3）殼元，板殼墻元模型。不同的計(jì)算模型根據(jù)其自身特點(diǎn)有其不同的使用范圍。通常使用的薄壁柱模型較多采用7個(gè)自由度（6個(gè)空間自由度和一個(gè)截面翹曲自由度）。當(dāng)剪力墻的上下兩截面形狀變化較大或上下薄壁柱的形心產(chǎn)生了較大的差異時(shí)，即使6個(gè)空間自由度可以通過下端的水平剛域來進(jìn)行調(diào)整裝換，但第7個(gè)的翹曲自由度卻無法做到連續(xù)。

即便設(shè)計(jì)人員選用了適合的結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件計(jì)算所做工程計(jì)算模型的結(jié)構(gòu)，但由于計(jì)算軟件在編制過程中所做的各種假設(shè)條件可能會(huì)與結(jié)構(gòu)中某些構(gòu)建的實(shí)際受力狀態(tài)不相符，這就可能導(dǎo)致某些局部構(gòu)件的實(shí)際受力狀態(tài)與計(jì)算的結(jié)果出現(xiàn)很大的誤差，這使就十分需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員根據(jù)自身的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行人工調(diào)整。

三、磚混機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見問題及解決方法

1.底框上磚房房屋的計(jì)算、繪圖問題存在誤差

由于底框上磚房結(jié)構(gòu)上剛下柔的特點(diǎn)，其對(duì)抗震的能力是十分有限的，這就要求建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)在方案設(shè)計(jì)階段就根據(jù)這類工程的具體特點(diǎn)，考慮下部柱網(wǎng)的布置并按要求進(jìn)行平面布置。而實(shí)際設(shè)計(jì)施工過程中有些建筑設(shè)計(jì)人員卻僅按普通住宅來進(jìn)行平面布置，這就會(huì)給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員帶來很大的難度。

2.構(gòu)造柱兼作承重柱用

2.1 當(dāng)構(gòu)造柱作為承重柱使用時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致構(gòu)造柱提前受力，且當(dāng)這種結(jié)構(gòu)遭遇地震作用時(shí)，構(gòu)造柱位置必然會(huì)形成應(yīng)力集中，首先遭到破壞。這樣構(gòu)造柱非但起不到其應(yīng)有的作用，反而會(huì)成為房屋結(jié)構(gòu)安全中的一個(gè)薄弱的部位。

2.2 構(gòu)造柱一般布置在地圈梁中，無另設(shè)基礎(chǔ)，當(dāng)構(gòu)造柱兼作承重柱使用后，柱底基礎(chǔ)的抗沖切、抗彎部及局部承壓強(qiáng)度就不能滿足要求。這時(shí)承重大梁下的柱子就應(yīng)該按承重柱設(shè)計(jì)。但當(dāng)梁上荷載和跨度都較小時(shí)，構(gòu)造柱也可以布置于梁下，此時(shí)必須按不考慮構(gòu)造柱作用下計(jì)算，經(jīng)驗(yàn)算滿足墻體的局部承壓和抗彎強(qiáng)度來，方可在梁下布置構(gòu)造柱。

3.忽視了縱向框架只考慮橫向框架

現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)按兩個(gè)主軸方向分別計(jì)算水平地震作用，各方面所有的地震和用力應(yīng)由該方向的抗側(cè)力構(gòu)件來承擔(dān)。也就是說，在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，縱向框架與橫向框架有著同樣的重要地位。一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員僅縱向地按普通的連續(xù)梁進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，卻忽視梁柱的節(jié)點(diǎn)和框架中的縱筋、箍筋的配置不符合框架的構(gòu)造要求。由于不考慮地震時(shí)的縱向作用力，在實(shí)際設(shè)計(jì)工程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)梁的支座負(fù)筋、跨中縱筋及箍筋的配筋置都出現(xiàn)不足。

4.承重柱截面高度設(shè)計(jì)過小

許多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員誤認(rèn)為六度設(shè)防地震結(jié)構(gòu)就是不設(shè)防，就圖受力分析方便，故意將柱子的截面高度設(shè)計(jì)過小，使加大梁柱的線剛度。這樣就把梁簡(jiǎn)化為鉸支梁，柱就按軸心受壓計(jì)算。雖然這種做法易于進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力分析，但卻忽略了梁柱間的剛結(jié)作用，加之柱截面的配筋都較小，這種結(jié)構(gòu)一旦受力后，必然導(dǎo)致柱頂抗彎強(qiáng)度不足，柱子梁底附近就會(huì)出現(xiàn)一條或多條水平的裂縫，這樣不但影響房屋的耐久性，也會(huì)引起住戶的心理恐懼。

四、樓板設(shè)計(jì)常見問題及解決方法

1.雙向板有效高度取值存在誤差

雙向板會(huì)在橫縱個(gè)方向均產(chǎn)生彎矩，因此雙向板跨中正彎矩鋼筋是縱橫疊放，短跨方向的跨中鋼筋則應(yīng)放在下面，長跨方向的跨中鋼筋應(yīng)置于短跨鋼筋的上面，計(jì)算時(shí)應(yīng)取兩個(gè)方向的各自的有效高度進(jìn)行計(jì)算。有的設(shè)計(jì)人員為圖省事或?qū)Π迨芰φJ(rèn)識(shí)不足，只取兩上方向的有效高度進(jìn)行配筋計(jì)算，導(dǎo)致長跨有效高度偏大，就會(huì)配筋降低，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在嚴(yán)重質(zhì)量隱患。

2.對(duì)樓板受力狀態(tài)認(rèn)識(shí)不足

有些經(jīng)驗(yàn)欠缺的建筑設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)為了計(jì)算方便或?qū)Π宓氖芰顟B(tài)認(rèn)識(shí)不到位，就簡(jiǎn)單地將雙向板作用單向板進(jìn)行計(jì)算。這就導(dǎo)致計(jì)算假定與實(shí)際受力狀態(tài)不符，出現(xiàn)一個(gè)方向配筋過大，而另一方向僅按構(gòu)造配筋，造成配筋嚴(yán)重不足的情況，進(jìn)而致使板出現(xiàn)裂縫。

參考文獻(xiàn)：

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