結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題與對(duì)策

王 曉 莉

(太原市建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030002)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題與對(duì)策

王 曉 莉

(太原市建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030002)

介紹了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的問題，并針對(duì)存在的問題提出了相對(duì)應(yīng)的防治對(duì)策，指出在進(jìn)行工程施工之前，一定要根據(jù)實(shí)際情況做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，才能確保建筑產(chǎn)品的安全性。

建筑工程，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，常見問題，解決對(duì)策

0 引言

近些年來，人們的生活水平有了很大的提升，就對(duì)建筑物的要求上升了一個(gè)層次，既要求其具有很強(qiáng)的實(shí)用性，外部形狀也要美觀，這樣在進(jìn)行工程施工之前，一定要根據(jù)實(shí)際情況做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。但是在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，時(shí)常出現(xiàn)一些問題，從而就需要針對(duì)存在的問題采取相應(yīng)的解決對(duì)策，確保建筑產(chǎn)品的安全性，促使社會(huì)不斷向前發(fā)展。

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題

1.1對(duì)地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面存在的問題進(jìn)行相應(yīng)分析

當(dāng)對(duì)房屋建筑進(jìn)行建設(shè)的時(shí)候，對(duì)工程的進(jìn)度有一定要求，這樣作為建設(shè)單位在進(jìn)行地基設(shè)計(jì)的時(shí)候，要嚴(yán)格根據(jù)四周建筑物地基的現(xiàn)狀開展設(shè)計(jì)工作，但是由于沒有相應(yīng)的地質(zhì)勘探報(bào)告，就促使地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)可靠程度不高，從而就不能保證建筑物的質(zhì)量。由此可見，最關(guān)鍵的是與地質(zhì)勘探資料內(nèi)容進(jìn)行有效結(jié)合開展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作。對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響的因素還有一個(gè)原因，主要是荷載取值存在不合理的地方，同時(shí)基礎(chǔ)拉梁計(jì)算設(shè)計(jì)不完善。

1.2對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面常見問題進(jìn)行相應(yīng)分析

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面存在的問題主要有三個(gè):

1)對(duì)水平構(gòu)件的重視程度遠(yuǎn)大于縱向構(gòu)件設(shè)計(jì)。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要將相關(guān)概念作為重要依據(jù)和參照，對(duì)強(qiáng)柱弱梁的原則進(jìn)行有效貫徹，對(duì)于整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性來說，豎向構(gòu)件有著至關(guān)重要的作用和影響，因此一定要保證豎向構(gòu)件的質(zhì)量。與此同時(shí)在進(jìn)行柱鋼筋施工的過程中，確認(rèn)柱截面是不是能夠排下鋼筋，進(jìn)而就能夠有效避免在施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)鋼筋過于緊密現(xiàn)象而導(dǎo)致沒有辦法進(jìn)行混凝土澆筑。

2)對(duì)于構(gòu)件截面的高度設(shè)計(jì)不夠合理，倘若框架層數(shù)相對(duì)較高，這種情況下設(shè)計(jì)人員通常會(huì)在建筑物的角部設(shè)置混凝土墻，進(jìn)而起到對(duì)整體計(jì)算參數(shù)有效控制，不過，沒有對(duì)與之相連的柱進(jìn)行全面考慮，此種框架結(jié)構(gòu)墻由于混凝土墻的剛度比較大，且柱應(yīng)承受的地震應(yīng)力由混凝土墻承擔(dān)的比例多了，倘若按照計(jì)算結(jié)果柱配筋不太安全，因此要對(duì)混凝土墻進(jìn)行去除之后對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行重新的復(fù)查和核對(duì)。

3)在對(duì)連續(xù)梁進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，將單梁標(biāo)準(zhǔn)作為主要依據(jù)。通常情況下，此種結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)的時(shí)候存在的問題主要體現(xiàn)在陽(yáng)臺(tái)梁設(shè)計(jì)中，由于其具有荷載較小的特點(diǎn)，所以作為相關(guān)的設(shè)計(jì)人員要對(duì)該問題引起高度重視，并且在進(jìn)行連續(xù)梁設(shè)計(jì)的時(shí)候，要使用單梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和方法，促使四周的受拉區(qū)域受到影響從而形成豎向裂縫。電算設(shè)計(jì)的挑梁結(jié)果偏小，設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)不足時(shí)，不進(jìn)行手工復(fù)核計(jì)算就會(huì)成為安全隱患。

1.3相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)參差不齊

當(dāng)開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，由于相關(guān)設(shè)計(jì)人員的學(xué)習(xí)程度和工作能力等參差不齊，同時(shí)工程項(xiàng)目比較復(fù)雜，建筑提供的工作圖內(nèi)容不夠全面，設(shè)計(jì)人對(duì)于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理解和預(yù)判對(duì)工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量有著非常重大的影響。設(shè)計(jì)任務(wù)飽滿，設(shè)計(jì)周期短，甲方對(duì)房屋建筑設(shè)計(jì)要求隨市場(chǎng)需求在不斷的調(diào)整，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)反復(fù)修改造成潛在的質(zhì)量安全隱患。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題的解決對(duì)策

2.1科學(xué)合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

對(duì)于建筑工程，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容中，基礎(chǔ)和地基設(shè)計(jì)是非常重要的，所以要對(duì)其引起高度重視。同時(shí)隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平和質(zhì)量有了很大的提升，就使得高層建筑越來越多，進(jìn)而對(duì)設(shè)計(jì)人員提出了更高層次的要求。但是，當(dāng)開展具體設(shè)計(jì)的時(shí)候，一方面需要對(duì)其安全性和適用性進(jìn)行有效保證，另一方面需要具備經(jīng)濟(jì)性和合理性。在此情況下，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要對(duì)多方面的因素進(jìn)行全面、深入的分析和研究，對(duì)地質(zhì)勘探資料進(jìn)行合理應(yīng)用，在對(duì)相關(guān)基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，將其作為重要依據(jù)和參照。從相關(guān)設(shè)計(jì)人員的角度來說，當(dāng)計(jì)算荷載的時(shí)候，只是對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)公式進(jìn)行套用是不能夠達(dá)到相關(guān)要求和效果的，這樣要保證地基內(nèi)力的設(shè)計(jì)數(shù)值的準(zhǔn)確性，具有很大的難度，所以要將基礎(chǔ)寬度和深度作為主要的依據(jù)和參照，對(duì)土的類別進(jìn)行全面考慮，對(duì)承載能力進(jìn)行準(zhǔn)確及時(shí)。但是因?yàn)橥寥篮统休d能力的差異較大，就嚴(yán)重影響了取值，因此要根據(jù)驗(yàn)證公式進(jìn)行驗(yàn)算，并且工作人員要嚴(yán)格遵守規(guī)定的要求和規(guī)范，對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)還需要對(duì)模型進(jìn)行不同軟件的計(jì)算，且對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較和分析，同時(shí)，與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行有效結(jié)合，在此基礎(chǔ)上開展校核工作。

2.2提高建筑的抗震能力

對(duì)于建筑物來說，地震產(chǎn)生的影響是非常大的，尤其是高層建筑?，F(xiàn)階段地震發(fā)生的次數(shù)非常多，這樣我國(guó)建筑行業(yè)就將建筑物的抗震指標(biāo)作為一項(xiàng)重要參數(shù)，且重視程度越來越高，所以要保證抗震指標(biāo)的正確性和合理性，這是非常重要的，具有很大的影響。建筑物設(shè)計(jì)時(shí)，在滿足建筑物建筑功能的前提下，進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)選型和結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算有重大的影響，為滿足國(guó)家規(guī)范對(duì)設(shè)計(jì)指標(biāo)有效的控制，這就需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員從概念設(shè)計(jì)出發(fā)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置，從而使建筑有好的抗震性能的同時(shí)也會(huì)降低建筑投資費(fèi)用。對(duì)超出限額的高層建筑，在設(shè)計(jì)的時(shí)候要對(duì)建筑抗震進(jìn)行概念設(shè)計(jì)的考慮，并且好采取相應(yīng)的構(gòu)造措施，從而就能夠加強(qiáng)建筑的抗震性能和經(jīng)濟(jì)性。此外，要對(duì)抗震性能的指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)合理的控制，在必要的時(shí)候采取相應(yīng)的抗震措施，就能使得抗震和經(jīng)濟(jì)性能得到保障。

2.3沉降計(jì)算

對(duì)于基礎(chǔ)的埋設(shè)，在對(duì)基坑進(jìn)行開挖的時(shí)候，基坑四周的基底土不會(huì)產(chǎn)生反彈，這主要是因?yàn)樵撐恢梦挥谀Σ两欠秶褪艿揭欢ǖ募s束作用，那么反彈的土層就是坑中心位置的地基土，要想避免該現(xiàn)象的產(chǎn)生，工作人員要清理該部分回彈土層。同時(shí)倘若建筑物選擇的基礎(chǔ)為比較大的箱形基礎(chǔ)，其約束力就會(huì)比較小，這樣在進(jìn)行沉降計(jì)算的時(shí)候，就要對(duì)基地壓力進(jìn)行考慮，倘若選擇的基礎(chǔ)為比較小的獨(dú)立基礎(chǔ)或者條形基礎(chǔ)的時(shí)候，所受到的約束力就會(huì)比較大，因此在對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行沉降計(jì)算的時(shí)候，要對(duì)基地的附加應(yīng)力進(jìn)行考慮，忽視回彈部分的應(yīng)力作用。

2.4做好建模之前的準(zhǔn)備工作

對(duì)于建筑工程，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，一般要對(duì)PKPM 等軟件進(jìn)行充分的應(yīng)用，且在構(gòu)建模型之前要從多個(gè)方面對(duì)問題進(jìn)行分析，采取相應(yīng)的對(duì)策進(jìn)行完善，首先要對(duì)樓面、墻體以及梁柱等地方的荷載值進(jìn)行確定，這個(gè)值不應(yīng)該是大概值，要根據(jù)實(shí)際的數(shù)值對(duì)其進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于各種類型的建筑部位，要從建筑的實(shí)際情況來對(duì)固定荷載、活荷載的取值進(jìn)行確定，從而確保結(jié)構(gòu)的安全性能。此外，對(duì)于一些比較復(fù)雜的部分，在對(duì)其進(jìn)行荷載計(jì)算的時(shí)候，應(yīng)使用盡可能簡(jiǎn)單的力學(xué)模型，進(jìn)而對(duì)工作量進(jìn)行減少。

3 結(jié)語(yǔ)

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的復(fù)雜性，并且耐久性比較低，這樣就促使工程的安全性能不高，促使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在很多方面的問題，所以需要對(duì)這些問題進(jìn)行全面和深入的研究，就現(xiàn)行的技術(shù)和規(guī)范落實(shí)到實(shí)處。同時(shí)還要遵循相關(guān)原則，采取相應(yīng)的對(duì)策對(duì)所有的環(huán)節(jié)進(jìn)行完善，從而就可以確保建筑的安全性和實(shí)用性，促使我國(guó)建筑行業(yè)得到健康穩(wěn)定的發(fā)展。

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Thecommonproblemsandcountermeasuresofstructuraldesign

WangXiaoli

(TaiyuanArchitecturalDesignResearchInstitute,Taiyuan030002,China)

This paper introduced the common problems in structural design, and put forward corresponding countermeasures according to the existing problems, pointed out before the construction, we must do the structure design according to the actual situation, in order to ensure the safety of construction products.

building engineering, structural design, common problem, solution

1009-6825(2017)28-0058-02

2017-07-23

王曉莉(1978- )，女，工程師

TU318

A