建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)管理與分析

趙銘亮

【摘要】工程質(zhì)量是指工程滿足業(yè)主的需要，符合國家法律，法規(guī)特點(diǎn)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并與設(shè)計文件以及合同保持一致。建設(shè)工程作為一種特殊的產(chǎn)品，除了共同的一般產(chǎn)品質(zhì)量特性，如性能，壽命，可靠性，安全性，經(jīng)濟(jì)性等，以滿足其物業(yè)的使用價值的社會需求，但也有特定的含義。建設(shè)項目主要有以下幾個方面的質(zhì)量特征：適用性，耐久性，安全性，可靠性，經(jīng)濟(jì)性等方面。

【關(guān)鍵詞】建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計要素;概念設(shè)計;抗震設(shè)計

一、概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要作用

美國一些著名學(xué)者和專家曾警告工業(yè)界：“誤用計算機(jī)造成結(jié)構(gòu)破壞而引起災(zāi)難只是一個時間的問題?！庇捎诮ㄖO(shè)計軟件之間的差異性，如果設(shè)計軟件的選擇和使用不當(dāng)，給建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計造成危害是不容忽視的。比如在實際設(shè)計中很多設(shè)計人員用多、高層結(jié)構(gòu)三維空間分析程序來計算底層框架，還有人為地布置一些抗震墻，但是不能完全滿足樓層間的合理剛度比，也不能完全正確地反映底層框架在地震時受力狀態(tài)。在設(shè)計中導(dǎo)致這樣問題的出現(xiàn)，根本原因就是在于結(jié)構(gòu)概念不明確，沒考慮這兩種結(jié)構(gòu)體系的差異。如果是運(yùn)用概念設(shè)計方法可以在建筑設(shè)計的方案階段迅速、有效地對結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行構(gòu)思、比較與選擇，易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正確，避免后期設(shè)計階段一些不必要的繁瑣運(yùn)算，具有較好的經(jīng)濟(jì)可靠性能。同時，概念設(shè)計也是判斷計算機(jī)內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)。所以，避免這些問題的產(chǎn)生，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中采用概念設(shè)計是最好的方法。因為，掌握好概念設(shè)計不僅可以保證正確的設(shè)計原則，還可以通過它來解決設(shè)計中出現(xiàn)的問題以提高設(shè)計水平。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個技術(shù)問題時，可以根據(jù)概念設(shè)計來分析其原因，這往往比直接檢查數(shù)據(jù)更快捷有效，而且可以找到問題的癥結(jié)所在。這個方法最適合用于判斷電算結(jié)果，電算過程往往有上億個數(shù)據(jù)，要跟蹤數(shù)據(jù)是不可能的，只有用概念來判斷其合理性或查找原因，用概念設(shè)計原則去解決問題才是最簡潔的出路。

二、工程建筑的設(shè)計管理

無論是工業(yè)建筑或土木工程施工，施工質(zhì)量都不能完全被忽視。做好施工現(xiàn)場的管理工作是確保建筑物的施工質(zhì)量的關(guān)鍵。施工質(zhì)量管理需要做好以下幾方面。

2.1原料采購和管理

工業(yè)與民用建筑的質(zhì)量在很大程度上取決于施工材料的質(zhì)量，這是決定高層建筑質(zhì)量的根本。選擇工業(yè)與民用建筑材料，嚴(yán)格把關(guān)，確保建材的選擇上使用，特別是混凝土和鋼結(jié)構(gòu)，符合施工要求，同時，要嚴(yán)防收紅包的現(xiàn)象，以杜絕使用劣質(zhì)產(chǎn)品的現(xiàn)象。?關(guān)于原料管理，在工作現(xiàn)場材料或半成品的庫存質(zhì)量較差的情況下，對設(shè)備故障以及停機(jī)原因的進(jìn)行可視化的管理，用于預(yù)防管理。

2.2人事管理

施工人員的技術(shù)素質(zhì)將直接決定施工工藝的優(yōu)劣。提高施工質(zhì)量的關(guān)鍵在于施工人員的培訓(xùn)。即實施科學(xué)的建設(shè)方法，對施工人員進(jìn)行統(tǒng)一全面的培訓(xùn)，并進(jìn)行考核制度。在保證產(chǎn)量的同時也要狠抓對內(nèi)容的專業(yè)安全知識的培訓(xùn)，用激勵機(jī)制或相應(yīng)的規(guī)定來實施獎懲制度，以提高施工人員的施工工藝，提高使用機(jī)械設(shè)備的熟練程度，提高施工人員的專業(yè)水平。項目施工應(yīng)遵循“按圖施工”的原則，做好檢查工作，并強(qiáng)調(diào)安全保障體系。如果發(fā)現(xiàn)問題，要及時糾正。避免因施工不當(dāng)，或由多種原因引起的團(tuán)隊操作有不當(dāng)?shù)氖┕すに嚨膿p失。人事管理使用科學(xué)的管理方法，對施工現(xiàn)場的檢查要堅持記錄，并根據(jù)記錄情況與相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行溝通，對發(fā)現(xiàn)的問題要及時處理，同時還要堅持回訪，以確保施工現(xiàn)場的安全性，提高項目工程的施工質(zhì)量。

2.3?施工機(jī)械設(shè)備的維修

隨著施工技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)械設(shè)備今天的建設(shè)項目中的作用越來越大，因此機(jī)械設(shè)備的管理也已經(jīng)成為工程施工項目的一個關(guān)鍵性工作。首先，要加強(qiáng)對機(jī)械設(shè)備操作人員的技能培訓(xùn)，堅持憑證上崗，強(qiáng)化質(zhì)量安全意識。此外，需要對機(jī)器和設(shè)備的維修定期檢查，一方面是保證機(jī)械和設(shè)備的正常運(yùn)行，以保證工作質(zhì)量，另一方面它可以有效地提高機(jī)械的壽命和設(shè)備，節(jié)省施工成本。

三、高層建筑的設(shè)計要素

3.1?水平力是設(shè)計主要因素

在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動力性的不同而有較大的變化。

3.2?減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要

高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎(chǔ)造價和處理措施，可以多建層數(shù)，這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益。地震效應(yīng)與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。

3.3?軸向變形不容忽視

采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時，此種軸向變形的差異將會達(dá)到較大的數(shù)值，其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大。

四、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計需要做好抗震設(shè)計

我國是一個多地震國家，保證建筑物的抗震性能以減少地震發(fā)生時的人員傷亡和財產(chǎn)損失是一個重要問題。因此，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計水平是提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的一個重要組成部分。

關(guān)于抗震設(shè)計，我國目前建筑結(jié)構(gòu)的抗震?設(shè)防原則是“小震（超越概率63%）不壞、中震（超越概率10%）可修、大震（超越概率2%）不倒”。根據(jù)這些原則，我國頒布了《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，其他設(shè)計規(guī)范也據(jù)此列出了有關(guān)抗震設(shè)計的原則、計算方法、構(gòu)造處理等內(nèi)容，為我國的建筑抗震設(shè)計提供了依據(jù)。遵循這些進(jìn)行抗震設(shè)計，建筑物的抗震性能應(yīng)該是符合我國的建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)的?？墒牵壳暗那闆r則不太理想。主要是有些設(shè)計人員對抗震設(shè)計方法的本質(zhì)還認(rèn)識不透，抗震設(shè)計不是從原則入手，而僅著重于具體計算，造成了建筑物表面上是經(jīng)過抗震計算而且滿足規(guī)范要求，但實際上并不具有真正的抗震性能的情況，這種情況屢見不鮮。

地震的隨機(jī)性很大，建筑物遇到地震時所產(chǎn)生的地震作用難以準(zhǔn)確判定。目前規(guī)范所提供的抗震計算方法是理論的方法，而有關(guān)參數(shù)則是在有限統(tǒng)計資料的基礎(chǔ)上通過概率分析得出的，據(jù)之作出的計算結(jié)果僅能是理論上的和近似的，不能認(rèn)為它真實反映建筑物在地震時所受到的作用和它的真正工作能力。而另一方面，也是更重要的一面，通過過去比較大量的震害調(diào)查研究，已從宏觀上總結(jié)出各種形式的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，哪些是對抗震有利的，哪些是不利的，從而制定了一些抗震設(shè)計的原則，這些原則在有關(guān)規(guī)范中都有列出，它反映了客觀規(guī)律，遵循這些原則就能使建筑物在原則上具有比較可靠的抗震性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]?容柏生.提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的若干問題.第十屆全國工程設(shè)計計算機(jī)應(yīng)用學(xué)術(shù)會議.2000

[2]?馬祥武.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計與其措施[J].商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展.2013

[3]?高巍.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性控制[J].商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展.2014