淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題和補(bǔ)救措施

趙玉婷 姜亞昆

摘 要：隨著城市化腳步的加快，人們對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的要求有了更高的標(biāo)準(zhǔn)，為了滿足人們更高標(biāo)準(zhǔn)的需求，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不斷推陳出新，但是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性始終是重中之重，在檢驗(yàn)其設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性的同時(shí)，一些缺點(diǎn)也就暴露了出來(lái)，找出這些問(wèn)題并對(duì)其施行合理有效的應(yīng)對(duì)方法，不僅是對(duì)建筑工程的綜合提升，也能最大程度上保障人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；補(bǔ)救措施

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)建筑業(yè)也在意肉眼可見(jiàn)的速度發(fā)展著。過(guò)去建筑的建立，僅僅為滿足其辦公需求或使用需求而建立，如今，在滿足其這些需求的基礎(chǔ)上，建筑設(shè)計(jì)的外觀更加獨(dú)特、美觀，安全性也比以前大大提高。但當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀卻不容樂(lè)觀。

（1）對(duì)設(shè)計(jì)人員的資質(zhì)、素養(yǎng)缺乏重視

大多數(shù)公司的流通資金有限，公司職員數(shù)量有限，且其中部分員工缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)不足，而公司出于節(jié)省資金或時(shí)間，不考慮設(shè)計(jì)者的實(shí)際能力去派發(fā)設(shè)計(jì)任務(wù)，就會(huì)使結(jié)構(gòu)過(guò)程出現(xiàn)疏漏。在他們看來(lái)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)僅僅是依靠計(jì)算機(jī)等工具簡(jiǎn)單繪圖，精確而又簡(jiǎn)便，但實(shí)際上，由于一些客觀因素，設(shè)計(jì)師們不能用過(guò)于精密的儀器去計(jì)算，而是要依靠整體結(jié)構(gòu)體系和分部機(jī)構(gòu)體系之間的關(guān)系以及其他方面的原理，去制定一套科學(xué)合理并且可行的設(shè)計(jì)方案。這就要求設(shè)計(jì)師擁有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與想象能力，而不是僅僅依靠計(jì)算機(jī)等儀器。因此，對(duì)于設(shè)計(jì)人員的資質(zhì)素養(yǎng)等，要有全方位的考量。

（2）過(guò)于依賴計(jì)算機(jī)軟件

由于科技的發(fā)展，整個(gè)社會(huì)呈現(xiàn)一種信息化網(wǎng)絡(luò)化的狀態(tài)，每一行每一業(yè)似乎都離不開(kāi)計(jì)算機(jī)。但即使計(jì)算機(jī)給設(shè)計(jì)人員帶來(lái)了極大的便利，它仍舊只是一種輔助工具，對(duì)于不同結(jié)構(gòu)形式、類(lèi)型的工程，計(jì)算機(jī)軟件所適用的前提原理是不同的。由于每個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求各有不同，所需要的原理各有不同，因此設(shè)計(jì)人員不能把設(shè)計(jì)軟件作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的普遍基礎(chǔ)，還要考慮主客觀因素進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。不僅如此，對(duì)于設(shè)計(jì)軟件所給出的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)是否具有合理性和科學(xué)性，還要進(jìn)行人為的考察。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

（1）裂縫問(wèn)題

在建筑結(jié)構(gòu)中，常見(jiàn)的裂縫主要有四種，即由塑性變形引發(fā)的裂縫、結(jié)構(gòu)裂縫、由溫度應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫和應(yīng)力裂縫，每一種裂縫產(chǎn)生的原因也是各不相同的。

①由塑性變形引發(fā)的裂縫

一般出現(xiàn)在混凝土硬化之前，由于混凝土在硬化前處于塑性狀態(tài)，上層建筑對(duì)其施加一定的荷載作用，容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

②結(jié)構(gòu)裂縫

以現(xiàn)澆樓板為例，它的板面內(nèi)外剛度會(huì)造成墻體的相對(duì)剛度過(guò)低，從而導(dǎo)致墻體剛度較弱的地方產(chǎn)生裂縫。

③由溫度應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫

與由塑性變形引發(fā)的裂縫切好相反，溫度應(yīng)力引發(fā)的裂縫形成一般是在混凝土澆筑完成之后，由于混凝土內(nèi)部散熱較為困難，溫度較高，而混凝土表面散熱較快，與內(nèi)部溫度形成極大反差，從而導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂縫。

④應(yīng)力裂縫

由于混凝土的強(qiáng)度還未達(dá)到一定程度，就進(jìn)行了脫模等一系列行為，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的徐變收縮，因此形成了應(yīng)力裂縫。

（2）耐久性問(wèn)題

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，質(zhì)量問(wèn)題是重中之重，但在考慮質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，設(shè)計(jì)者往往都沒(méi)有對(duì)材料的耐久性作深入的剖析。

①?zèng)]有對(duì)材料本身耐久性進(jìn)行勘察

在建筑結(jié)構(gòu)的材料選取時(shí)，首先都會(huì)考察該材料是否達(dá)到了所能承受的重力標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量是否符合要求，但任何材料都有其使用年限，如若放松對(duì)耐久性的考察，人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全也無(wú)法做到全面保證。

②沒(méi)有對(duì)影響材料耐久性的因素進(jìn)行分析

建筑物周?chē)h(huán)境會(huì)對(duì)耐久性造成重要影響。例如某些材料在經(jīng)過(guò)雨水浸泡，陽(yáng)光曝曬，其耐久性就會(huì)大幅降低，因此必須對(duì)影響耐久性的因素進(jìn)行分析，并采取應(yīng)對(duì)方案。

（3）抗震問(wèn)題

在我國(guó)雖然大部分地區(qū)極少出現(xiàn)地震現(xiàn)象，但建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念中始終會(huì)加入抗震理念。最為普遍的抗震問(wèn)題就是縱向框架和橫向框架的問(wèn)題。很多設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過(guò)程中往往會(huì)忽視縱向，僅僅考慮橫向框架，這就使建筑物的抗震能力大幅下降。

三、關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在問(wèn)題的補(bǔ)救措施

（1）裂縫問(wèn)題的補(bǔ)救措施

在建筑工程中，裂縫問(wèn)題是一個(gè)較為普遍的問(wèn)題，由于產(chǎn)生原因各不相同，因此，在解決裂縫問(wèn)題時(shí)，也要考慮各種環(huán)境、結(jié)構(gòu)形式等因素。

①是由塑性變形引發(fā)的裂縫的補(bǔ)救措施

最大程度的保證混凝土結(jié)構(gòu)的整體剛度，避免混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生剪應(yīng)力和拉應(yīng)力；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇鋼筋直徑和骨料級(jí)配。

②結(jié)構(gòu)裂縫的補(bǔ)救措施

在鋼筋混凝土梁的底部加入適當(dāng)?shù)匿摾w維，不僅可以共同承擔(dān)上方的部分拉力，還可以共同抵抗開(kāi)裂變形，對(duì)裂縫起到了制約作用。除此之外，還可提高鋼筋混凝土的抗裂能力，使其符合規(guī)范中有關(guān)裂縫寬度或者抗裂度的使用要求。

③由溫度應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫的補(bǔ)救措施

優(yōu)先選用建筑平面布置規(guī)則、受力簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)布置，不要采用過(guò)多的凹凸型結(jié)構(gòu)，避免因溫度應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂縫；保溫層的設(shè)計(jì)必須要滿足熱工要求，并且適當(dāng)增大保溫層的厚度也可以減小溫差。

④應(yīng)力裂縫的補(bǔ)救措施

在建筑的外墻角位置上布設(shè)放射筋，使混凝土結(jié)構(gòu)滿足應(yīng)力要求，進(jìn)而減少并抑制裂縫的形成。

（2）關(guān)于耐久性問(wèn)題的補(bǔ)救措施

①在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，選取材料要優(yōu)中選優(yōu)，對(duì)每一種材料進(jìn)行分析對(duì)比，首先選取優(yōu)質(zhì)的水泥品種，對(duì)其抗凍融性進(jìn)行比較。其次結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也要避免低溫高溫的結(jié)構(gòu)措施。

②要根據(jù)建筑物所在環(huán)境去選擇材料，對(duì)于建筑工程來(lái)言，過(guò)高或過(guò)低的環(huán)境都會(huì)對(duì)工程造成影響，因此，要在設(shè)計(jì)過(guò)程的初始環(huán)節(jié)未雨綢繆。

（3）關(guān)于抗震問(wèn)題的補(bǔ)救措施

按照當(dāng)前的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，縱向結(jié)構(gòu)框架和橫向結(jié)構(gòu)框架都應(yīng)該分別計(jì)算水平地震作用，所有的地震作用力都應(yīng)由該方向的抗側(cè)力構(gòu)建承受，以達(dá)到最大程度的抗震作用。

四、結(jié)語(yǔ)

在建筑結(jié)構(gòu)工程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，質(zhì)量問(wèn)題與安全問(wèn)題都不容忽視。為了避免事故的發(fā)生，這就要求設(shè)計(jì)者擁有良好的素養(yǎng)與高超的設(shè)計(jì)水平與經(jīng)驗(yàn)，而在不斷發(fā)展的建筑業(yè)中，各種新奇的建筑層出不窮，這就要求設(shè)計(jì)者的工作能力和想象能力全面發(fā)展，不僅如此，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不斷出現(xiàn)的問(wèn)題，也要進(jìn)行合理的規(guī)避。

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（作者單位：天津天一建設(shè)集團(tuán)有限公司）