建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的常見問題及對策

劉鵬

（陜西建工第六建設(shè)集團有限公司 陜西省咸陽市 712000）

引言

目前，我國的經(jīng)濟水平不斷提升，人們對居住環(huán)境的要求也逐漸提高，在無形之中加大了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度。因此，建筑的相關(guān)設(shè)計者就務(wù)必要對每一個細(xì)小的問題加大重視程度，因為任何一個小的失誤都可能會導(dǎo)致建筑的安全性受到極大的影響。因此，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計人員要從嚴(yán)格要求自身做起，及時發(fā)現(xiàn)實際設(shè)計中存在的問題，并作出有效的解決措施，進(jìn)而有效的保證建筑的質(zhì)量及安全性。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計基本概念

1.1 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計階段

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作的開展不是靠空想，而是要有效的結(jié)合建筑物的實際情況，從建筑物所處的地理環(huán)境、周邊環(huán)境及建設(shè)的重要性，建筑物設(shè)計的抗震情況及當(dāng)?shù)匚幕拿袼罪L(fēng)俗等等進(jìn)行分析，只有負(fù)責(zé)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作人員將這些因素進(jìn)行充分的考慮，才能進(jìn)一步保證建筑物的安全性及可行性，只有建筑方案具備了大方向的可行性后，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員才能對建筑物的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行初步布局；考慮結(jié)構(gòu)整體受力布局并及時調(diào)整結(jié)構(gòu)方案，做出合理化的結(jié)構(gòu)方案以滿足經(jīng)濟性、安全性及合理性要求。

1.2 抗震方案設(shè)計階段

抗震設(shè)計主要就是抗震概念布局設(shè)計，合理化的受力布局會使結(jié)構(gòu)的抗震性能大大突出。我國抗震設(shè)計遵循的是三水準(zhǔn)兩階段設(shè)計原則，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計應(yīng)把握好結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問題，選擇合適的結(jié)構(gòu)體系，正確運用分析計算程序，使結(jié)構(gòu)具有明確的計算簡圖，合理的地震傳遞途徑。

1.3 計算設(shè)計階段

主要分為結(jié)構(gòu)主體受力分析及受力構(gòu)件的局部分析兩個重要部分；進(jìn)行主體受力分析時的主要工作是荷載的簡化問題和主要受力構(gòu)件的合理化布置，荷載的簡化工作是概念設(shè)計中的重要步驟，只有合理選擇簡化形式才能保證結(jié)構(gòu)受力計算和實際受力相符，從而保證結(jié)構(gòu)使用的安全性。而結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件的局部分析就是指對主要受力構(gòu)件的概念布局及受力構(gòu)件大小的相對調(diào)整以保證強柱弱梁的概念布置；從而依據(jù)建筑的構(gòu)造要求與荷載值進(jìn)行計算，有效的結(jié)合實際情況，選擇最合理的計算方式[1]。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的常見問題

2.1 受力構(gòu)件的尺寸、配筋問題

通常情況下來講，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計問題主要表現(xiàn)在受力構(gòu)件尺寸和配筋兩個方面，由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作普遍具有工作量龐大且復(fù)雜的特性，大部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在進(jìn)行設(shè)計工作的時候，往往會忽略與其它專業(yè)設(shè)計人員的配合與溝通，不遵循相關(guān)的規(guī)定要求，僅僅憑借自身的設(shè)計經(jīng)驗來進(jìn)行開展設(shè)計工作。與此同時，在構(gòu)件配筋時只憑計算結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)化配筋，而沒有考慮實際施工時是否能實現(xiàn)，又或者在配筋時沒有考慮實際受力情況，從而造成配筋布置不合理或者配筋偏大問題，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)存在安全隱患。

2.2 樓板受力計算問題

在實際的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，有些設(shè)計師存在對結(jié)構(gòu)的相關(guān)理念與受力變形不夠了解，只是將樓板作為非抗震構(gòu)件進(jìn)行受力分析，沒有合理考慮樓板的彈塑性影響，沒有考慮單雙向板的影響，沒有考慮支座約束的影響，僅僅只從數(shù)據(jù)計算的角度出發(fā)，雖然計算方式?jīng)]有錯誤，但沒有結(jié)合實際的受力情況，導(dǎo)致設(shè)計結(jié)果存在較大的誤差，對建筑物的安全性造成了一定的影響。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問題的有效對策

3.1 對受力構(gòu)件尺寸的合理化布置及對配筋量的嚴(yán)格把控

在結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，應(yīng)加強與其它專業(yè)進(jìn)行交流溝通，保證構(gòu)件尺寸的合理布置。例如：結(jié)構(gòu)外圍的框架梁尺寸問題；由于建筑外立面布置中，外圍墻體一般都存在大窗戶的布置，結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須要嚴(yán)格計算窗頂標(biāo)高與框架梁的梁底標(biāo)高，如果框架梁底與窗頂之間距離較小，使得過梁和框架梁重疊，亦或過梁做完后磚墻砌筑量較少，此時就需要增大框架梁高度，使框架梁底與窗頂相平，保證合理布置。在實際的設(shè)計計算中必須合理理解構(gòu)件受力狀態(tài)，從而對計算結(jié)果進(jìn)行合理優(yōu)化，保證配筋的合適性，例如：合理理解框架梁支座負(fù)筋的受力狀態(tài)，在對框架梁進(jìn)行配筋時抓住重點，何時適筋布置，何時少筋布置；從而讓構(gòu)件受力更加明確。

3.2 樓板受力計算分析

樓板的受力分析一定要抓住一個原則就是整體牢固性。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)該嚴(yán)格按照《混凝土規(guī)范》要求對單向板和雙向板正確區(qū)分，考慮力的正確傳遞方向，從而在配筋時合理布置構(gòu)造連接，既方便施工，又節(jié)約經(jīng)濟；另外在樓板計算時，合理考慮什么時候采用剛性樓板計算，什么時候考慮彈性樓板計算；例如：我們在計算結(jié)構(gòu)位移比、樓層剛度比、結(jié)構(gòu)周期比時，要假定樓板為剛性，不按樓板的實際受力考慮，從而使得結(jié)構(gòu)整體受力分析明確，而當(dāng)計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力、配筋時需要按樓板實際受力考慮，這時就要按彈性受力進(jìn)行分析，從而保證構(gòu)件局部受力的合理性。

3.3 提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震能力

在實際的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，主要通過以下兩個方面來加強防震設(shè)計的工作：①要將當(dāng)?shù)氐膶嶋H狀況與建筑物的框架設(shè)計結(jié)構(gòu)相融合，設(shè)計者要做到對當(dāng)?shù)氐牡乩砬闆r有足夠的了解。同時還要加大對成本控制的管理力度，既要考慮建筑企業(yè)的成本，還要有效的保證建筑物的質(zhì)量及安全性。②在實際的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，要嚴(yán)格遵照國家對于建筑物抗震能力的基本要求，進(jìn)行鋼筋配置的工作，對結(jié)構(gòu)的安全度要做到有效的提高，利用最小的配筋率，軸壓比，借鑒國外的建筑物抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)點，在設(shè)計中將結(jié)構(gòu)的抗震計算方式進(jìn)行改進(jìn)，有效的提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震能力。

3.4 進(jìn)一步規(guī)范化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

相關(guān)的管理人員要進(jìn)一步規(guī)范化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的開展，在設(shè)計過程中要有效的結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，進(jìn)一步提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與科學(xué)性，利用規(guī)范化設(shè)計流程，規(guī)避不科學(xué)設(shè)計結(jié)構(gòu)的發(fā)生，提高建筑物的質(zhì)量。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件與施工進(jìn)度，在設(shè)計方案與實際情況存在一定差異時，如何有效的調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)計，采取科學(xué)的解決方案也是至關(guān)重要的，針對不同的問題要做出具體的分析，進(jìn)一步規(guī)范化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，及時發(fā)現(xiàn)實際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題，并作出有效的解決措施，進(jìn)而有效的保證建筑的質(zhì)量及安全性[4]。

3.5 設(shè)計圖紙表達(dá)明確

一份好的圖紙對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計來說尤為重要，利用圖紙設(shè)計能夠?qū)⒃O(shè)計者的設(shè)計理念進(jìn)行具體的表現(xiàn)，作為建筑施工工程的基本依據(jù)。但與此同時，若圖紙的設(shè)計出現(xiàn)問題，則會對日后的工作造成一定的影響，進(jìn)而影響到建筑物的施工質(zhì)量。負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作人員務(wù)必要嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行圖紙的規(guī)劃，利用標(biāo)準(zhǔn)圖集對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。圖紙的設(shè)計應(yīng)當(dāng)將建筑結(jié)構(gòu)的重點一目了然的展現(xiàn)出來，對于重要部分加以標(biāo)注，避免設(shè)計不合理的現(xiàn)象出現(xiàn)。加強對結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙的管理力度，規(guī)范相關(guān)的管理制度，使結(jié)構(gòu)的圖紙設(shè)計更加科學(xué)化，進(jìn)而從根本上保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性，有效的達(dá)到減少工期、縮減成本的基礎(chǔ)目標(biāo)。

4 結(jié)束語

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性是整個建筑工程的重中之重，合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠作為整個施工現(xiàn)場的重要依據(jù)。因此，相關(guān)的設(shè)計人員在實際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，務(wù)必要保證設(shè)計與驗算工作的嚴(yán)謹(jǐn)性，與專業(yè)知識進(jìn)行有效的結(jié)合，嚴(yán)格遵照設(shè)計的規(guī)范流程開展工作，對實際設(shè)計中存在的問題進(jìn)行深入分析與總結(jié)，汲取經(jīng)驗與教訓(xùn)，進(jìn)一步完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作。