試論結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的幾個(gè)問題

張莎

【摘 要】建筑業(yè)作為我國的支柱產(chǎn)業(yè)也得到了快速發(fā)展，取得了巨大的成就。隨著我國市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們對建筑物功能要求的改變，人們對建筑工程產(chǎn)品的要求也日益增高。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是個(gè)系統(tǒng)而全面的工作。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對建筑的質(zhì)量，建筑的美觀等方面都有重要影響。所以好的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是優(yōu)秀建筑的基礎(chǔ)，同時(shí)也會(huì)為企業(yè)帶來很多效益。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.引言

近年來，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，房屋建筑中出現(xiàn)了越來越多的功能多樣，造型創(chuàng)新的建筑物。然而，人們也越來越關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響著人們生命財(cái)產(chǎn)的安全；同時(shí)大家也越發(fā)明白，高質(zhì)量的建筑產(chǎn)品必然源于現(xiàn)代科學(xué)和合理的建筑充計(jì)，施工程序之上。因而，正確認(rèn)識(shí)對待，重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)里面常見的問題，尋求恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方案，變得越發(fā)重要。

2.關(guān)于地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中常見問題和解決方案

2.1 平面圖設(shè)計(jì)圖標(biāo)高與地質(zhì)勘察報(bào)告中所報(bào)標(biāo)高的對應(yīng)關(guān)系容易受人忽略

（1）主要原因：現(xiàn)時(shí)建筑設(shè)計(jì)工作人員逐漸走向年輕化，對于一些建筑設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)尚淺的工作人員而言，通過表現(xiàn)為：對建筑設(shè)計(jì)中的一些關(guān)鍵性的處理辦法欠缺，而沒有做到完善處理的結(jié)果。

（2）主要表現(xiàn)：現(xiàn)時(shí)大多數(shù)的設(shè)計(jì)員存在只簡單地將勘察報(bào)告中標(biāo)示出的勘察時(shí)的地表面作為實(shí)際室外地坪，而將建筑設(shè)計(jì)總平面圖所標(biāo)的標(biāo)高與勘察報(bào)告中所提供的標(biāo)高的相對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行忽視。

3.關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的常見問題和解決方法

3.1在計(jì)算構(gòu)件實(shí)際受力時(shí)，其所采用的程序與模型不協(xié)調(diào)

目前根據(jù)對樓板所和剪力墻的模型化條件不同的現(xiàn)狀，最經(jīng)常朋取的高層結(jié)構(gòu)的分析軟件主要有以下三種類型：板梁墻元模型；薄壁柱模型； 殼元， 板殼墻元模型。

一般情況下，不一樣的計(jì)算模型均會(huì)根據(jù)其自身的特點(diǎn)，而擁有不同的使用范圍。而正常情況下，使用的薄壁柱模型多采用7個(gè)自由度（1個(gè)截面翹曲自由度和6 個(gè)空間自由度）。在剪力墻的上下薄壁柱的形心有較大的差異和兩截面形狀變化較大的情況下，第7個(gè)的翹曲自由度通常是無法做到連續(xù)的，就算6個(gè)空間自由度能有效地通過下端的水平剛域來進(jìn)行調(diào)整裝換的情況下。因而，當(dāng)剪力墻上下洞口分布不連續(xù)，結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜，特別是存在框支剪力墻的情況時(shí)，是不能滿足薄壁柱理論軟件里面的基本假設(shè)。

即使這種情況的發(fā)生是在設(shè)計(jì)人員采用了適合的結(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)時(shí)，也會(huì)由于結(jié)構(gòu)中某些構(gòu)建的實(shí)際受力狀態(tài)與計(jì)算軟件在編制過程里面所做的各種假設(shè)條件不相符，而導(dǎo)致某些局部構(gòu)件的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際受力存在較大誤差。

3.2結(jié)構(gòu)形狀不規(guī)則，布置不合理。

近年來的建筑設(shè)計(jì)不考慮結(jié)構(gòu)布置而片面追求自身建筑特色的情況時(shí)有發(fā)生；便出現(xiàn)了不規(guī)則平面設(shè)計(jì)布置時(shí)有發(fā)生，而部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程里面并不注重考慮抗震方面設(shè)計(jì)的融入，沒有按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的明確要求對豎向不規(guī)則或平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)布置采取合適的計(jì)算模型計(jì)算，而使相關(guān)的計(jì)算參數(shù)沒有得到有效的調(diào)整。

4.關(guān)于磚混結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的經(jīng)常出現(xiàn)的問題和其解決方法

4.1構(gòu)造柱兼作承重柱用

現(xiàn)實(shí)生活中，構(gòu)造柱被用作承重柱使用的情況時(shí)有發(fā)生，然而這種做法容易引起幾個(gè)值得注意的問題：

構(gòu)造柱一般沒有另設(shè)基礎(chǔ)，而布置在地圈梁里面。若構(gòu)造柱兼作承重柱使用，柱底基礎(chǔ)的抗彎部、抗沖切和局部承壓強(qiáng)度這些都不能達(dá)到應(yīng)有的要求，這種情況下承重大梁下的柱子在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該按照承重柱的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。但，當(dāng)當(dāng)梁上荷載和跨度都比較小的情況下，構(gòu)造柱是適宜布置于梁下的，而不需要考慮構(gòu)造柱的作用來計(jì)算。

當(dāng)構(gòu)造柱兼作承重柱用時(shí)，會(huì)致使構(gòu)造柱提前受力。這種結(jié)構(gòu)一旦有地震發(fā)生時(shí)，構(gòu)造柱的位置便成為應(yīng)力的集中地，不但不能發(fā)揮其原本應(yīng)有的作而，反而作為了最薄弱的部位在房屋結(jié)構(gòu)安全中。

4.2只考慮橫向框架，縱向框架被忽視了

縱向框架與橫向框架得到同樣的重視，應(yīng)該是現(xiàn)在建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)該做到的，讓各方面所有的地震和用力由該方向的抗側(cè)力構(gòu)件來分散?，F(xiàn)時(shí)，很多設(shè)計(jì)人員忽視框架中的縱筋和梁柱的節(jié)點(diǎn)、箍筋的配置不符合框架的構(gòu)造要求；而不縱向地按普通的連續(xù)梁進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)。因?yàn)榈卣鹬械目v向作用力未在設(shè)計(jì)中進(jìn)行考慮，而使實(shí)際設(shè)計(jì)工程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)跨中縱筋及箍筋的配筋置、梁的支座負(fù)筋等不足情況發(fā)生。

4.3設(shè)計(jì)過小的承重柱截面高度

（1）現(xiàn)時(shí)，有不少的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員誤將高度設(shè)防地震結(jié)構(gòu)與不設(shè)防進(jìn)行了對等，為分析受力方便，便會(huì)故意的設(shè)計(jì)了過小的承重柱截面高度，從而加大了梁柱的線剛度，柱按軸心受壓計(jì)算，將梁簡化為鉸支梁。這種做法的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)受力分析容易。缺點(diǎn)是：忽略了梁柱間的剛結(jié)作用。 一旦受力或遇地震時(shí)，柱子梁底附近就會(huì)出現(xiàn)一條或多條水平的裂縫，必然導(dǎo)致柱頂抗彎強(qiáng)度不足，影響了房屋的耐久性，也引起了住戶的心理恐慌。地震一旦發(fā)生，建筑必然倒塌，違背了現(xiàn)時(shí)抗震規(guī)范中 “強(qiáng)柱弱梁” 的設(shè)計(jì)原則。

（2）由于底框上磚房結(jié)構(gòu)上剛下柔的特點(diǎn)，和底框上磚房房屋的繪圖和計(jì)算問題有誤差原因，導(dǎo)致它的抗震能力十分有限。也對建筑設(shè)計(jì)人員提出了要求。在方案設(shè)計(jì)階段就根據(jù)這類工程的具體特點(diǎn)，按要求進(jìn)行平面布置，同時(shí)優(yōu)先考慮下部柱網(wǎng)的布置。但在實(shí)際的操作中，建筑設(shè)計(jì)人員卻僅按普通住宅來進(jìn)行平面布置，而使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)帶來相當(dāng)大的難度。

解決方法：由于實(shí)際配筋時(shí)主梁、 次梁上部筋，板頂筋的布置因?yàn)榈卓蚪Y(jié)構(gòu)托墻梁配筋率高，受力大，鋼筋直徑比大等問題容易使梁實(shí)際受力截面較計(jì)算截面出現(xiàn)削弱。在這種情況出現(xiàn)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該清晰的明白，并根據(jù)建筑施工的實(shí)際情況來判斷，對計(jì)算后進(jìn)行手工調(diào)整是否恰當(dāng)。同時(shí)，在畫梁圖時(shí)則應(yīng)保證施工的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的安全，著重注意梁頂?shù)酌婷繉愉摻畹呐欧艛?shù)量。

5.關(guān)于樓板設(shè)計(jì)的常見問題和日常解決方法

5.1對樓板受力狀態(tài)，意識(shí)上面認(rèn)識(shí)不夠

對于現(xiàn)階段，剛畢業(yè)不久，缺乏相關(guān)建筑充計(jì)經(jīng)驗(yàn)的人員來說，經(jīng)常出現(xiàn)在設(shè)計(jì)時(shí)，為方便計(jì)算或者是對板的受力狀態(tài)不認(rèn)不到位的情況，便容易出現(xiàn)只簡單的對雙向板作用單向板進(jìn)行計(jì)算。而致使實(shí)際受力狀態(tài)與計(jì)算假定不相符的結(jié)果，出現(xiàn)一方面僅按構(gòu)造配筋，一方面配筋過大的現(xiàn)狀，造成了配筋嚴(yán)重不足，板出現(xiàn)裂縫。

6.結(jié)語

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是個(gè)全面、系統(tǒng)的工作。身為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員， 需要靈活創(chuàng)新的思維、嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和扎實(shí)的理論知識(shí)功底。不同的結(jié)構(gòu)體系的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)都有一般的構(gòu)造要求，但是，對于不同工程所要求的節(jié)點(diǎn)性能有所區(qū)別，為了滿足這些特殊性能，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)一般都有特別的設(shè)計(jì)處理。因此，一般說來，雖然同一種結(jié)構(gòu)體系，但不同工程的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造都存在一定的差異，設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的特性來合理設(shè)計(jì)各節(jié)點(diǎn)。