建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的不足及對策分析

[摘要]隨著城市化進(jìn)程的加快和我國建筑業(yè)的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來越重要。然而，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些不足，影響著建筑的安全、適用性和使用壽命。文章將作簡要分析，并提出一些應(yīng)對策略，為相關(guān)工作者提供一些參考和借鑒。

[關(guān)鍵詞]建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；重要性；不足；對策

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否科學(xué)、合理，影響著建筑的安全性、適用性、耐久性。科學(xué)、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)才能夠保障建筑的預(yù)定使用要求，不產(chǎn)生變形、裂縫等質(zhì)量問題，保障在正常施工和使用中能承受各種荷載和變形，并在地震、火災(zāi)、沖撞等偶發(fā)性事件后仍能保持建筑的整體穩(wěn)定性，也能保證在正常維護(hù)下不發(fā)生鋼筋銹蝕、混凝土粉化、老化、腐蝕等問題，充分保障建筑的安全使用壽命。所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)十分重要，必須積極加以重視。

2、當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的不足

隨著經(jīng)濟(jì)的騰飛，我國建筑行業(yè)獲得了巨大的發(fā)展，極大的豐富和發(fā)展了我國的房地產(chǎn)市場和建筑市場。但是，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的很多不足也日漸顯現(xiàn)出來。比如，建筑結(jié)構(gòu)上部設(shè)計(jì)不合理、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)有缺陷等，影響了建筑的適用性、安全性和使用壽命。建筑結(jié)構(gòu)是建筑物基礎(chǔ)以及相連的承重墻、梁、柱、板等上部結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成的建筑的整體支撐體系，建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)要根據(jù)建筑的用途、功能、要求，結(jié)合自然地理?xiàng)l件、周邊環(huán)境、選材、施工水平等因素綜合考慮，并使用先進(jìn)的結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件和模型對豎向荷載、水平及地震荷載等重要參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，繪制出完善的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖等。但現(xiàn)實(shí)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，許多問題仍需要積極加以改善，以提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和水平。

3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改善對策

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對建筑的重要性不言而喻，針對存在的不足和缺陷，應(yīng)積極加以改善。文章以云南文山州常見建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的優(yōu)化對策為例進(jìn)行分析。

3.1提高建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)水平

建筑的基礎(chǔ)影響著建筑的整體質(zhì)量和上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，必須確保其安全和穩(wěn)定，否則會(huì)發(fā)生不均勻沉降、移動(dòng)、地基受力不平衡導(dǎo)致建筑傾斜甚至倒塌等事故。文章以文山某4層職工宿舍樓為例進(jìn)行說明。

文山州某單位職工宿舍樓為4層砌體結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)地坪標(biāo)高1470.1m，建設(shè)地點(diǎn)周圍平坦開闊，地基土有約4m厚的填土層，整體氣候溫和，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，年均降雨量1187.8毫米，主要集中于7、8月份，擬建范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)條件和地質(zhì)作用，地下水以大氣降水補(bǔ)給為主，穩(wěn)定水位埋深為1.5～2.7m左右，所以基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)要格外注意排水。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010），本工程所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度，按6度進(jìn)行抗震設(shè)防。根據(jù)該宿舍樓的基本情況，可以選擇的基礎(chǔ)形式和方案很多：①可以選擇剛性無筋擴(kuò)展條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)為毛石和水泥砂漿砌筑，基礎(chǔ)設(shè)置于素填土以下，埋深3.6m.毛石強(qiáng)度和砂漿強(qiáng)度分別為MU30和M5，做好基礎(chǔ)臺階的高寬比和剛性擴(kuò)角；②可選用墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，條形基礎(chǔ)底面位于素填土以下，埋深3.6m.基礎(chǔ)寬度1.5m，高度900mm，混凝土強(qiáng)度為C25（墊層混凝土強(qiáng)度C20）.墊層厚度可選100mm，底板受力鋼筋的直徑不低于12mm，混凝土保護(hù)層厚度為40mm；③可采用樁基礎(chǔ)+地梁組合基礎(chǔ)，利用摩擦端承樁，設(shè)計(jì)樁長為7m，各承臺之間用鋼筋混凝土地梁進(jìn)行連接，地梁作為支撐把上部荷載均勻的傳遞到承臺和樁基礎(chǔ)上，樁基礎(chǔ)+地梁組合大大增加了基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和承載力；④換土墊層地基處理后的剛性無筋擴(kuò)展條形基礎(chǔ)，將表層不到4m的素填土換成砂石墊層后，用強(qiáng)度不低于MU30、M5的毛石和水泥砂漿作條形基礎(chǔ)，埋深1.8m左右不超過2m；⑤可采用換土墊層地基處理后的鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，即換土墊層后，使持力層的土承載力達(dá)到210Kpa，再選用墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，埋深1.8m左右不超過2m，可得到良好的基礎(chǔ)穩(wěn)定性；⑥也可以在墊土換層法以后，使淺層土的承載力達(dá)到150Kp以上。后采用筏板基礎(chǔ)，利于防潮和減少沉降。

綜上所述，該4層的砌體職工宿舍樓有6種基礎(chǔ)方案可以選擇，排除工程區(qū)域地質(zhì)條件上的問題，基礎(chǔ)選型要綜合考慮建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、基礎(chǔ)類型的可靠性、可行性、經(jīng)濟(jì)性等，發(fā)現(xiàn)本工程采取樁基礎(chǔ)+地梁組合基礎(chǔ)是最經(jīng)濟(jì)、合理的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案。

3.2改善建筑結(jié)構(gòu)的上部設(shè)計(jì)質(zhì)量

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要想獲得良好的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)剛度，必須根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)形式。比如，由于受地理位置和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的影響，云南省文山州的建筑結(jié)構(gòu)大多以框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)為主，超高層的筒體結(jié)構(gòu)和鋼框架支撐結(jié)構(gòu)體系等并不多見。結(jié)構(gòu)的主要材料對結(jié)構(gòu)質(zhì)量和穩(wěn)定性的影響是根本性的，因此要嚴(yán)格控制混凝土材料、鋼材、砌體材料等與建筑結(jié)構(gòu)密切相關(guān)基本材料的質(zhì)量，充分保障質(zhì)量；優(yōu)化結(jié)構(gòu)的平面布置，在仔細(xì)研究和評估計(jì)算的基礎(chǔ)上確定構(gòu)件的截面尺寸；采用先進(jìn)的軟件和計(jì)算方法對建筑的水平、垂直方向的荷載效應(yīng)進(jìn)行計(jì)算，以及對各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)做相應(yīng)的應(yīng)力分析，優(yōu)化結(jié)構(gòu)科學(xué)性；在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，梁、柱截面的選取和布置均要合理，梁大跨取大截面，反之亦然。每隔3層收小一次柱截面，每側(cè)不大于200mm.也不小于50mm，方便支模也擴(kuò)大了使用面積；為了防止開裂、出現(xiàn)縫隙等，還要控制好混凝土的強(qiáng)度等級和鋼筋的直徑；柱設(shè)計(jì)中，鋼筋直徑、配筋率、筋凈間距、箍筋肢數(shù)等都要進(jìn)行精密的計(jì)算；板設(shè)計(jì)中，板厚和荷載的選取和計(jì)算，板筋計(jì)算的裂縫、撓度控制都要合理、經(jīng)濟(jì)；另外，樓梯布置要合理選擇和布置樓梯梁、板，并重點(diǎn)考慮其支撐作用。

結(jié)語：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速，但建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的一些問題和不足也影響了建筑質(zhì)量和使用體驗(yàn)，文章對當(dāng)前我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的一些問題和不足進(jìn)行了簡析，并選取了文山州常見建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例進(jìn)行解析，提出了相應(yīng)的應(yīng)對策略，具有一定的參考意義。