建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中值得注意的若干問題

蔣寶鋒 東營市建筑設(shè)計研究院

前言

在建筑工程之中，由于建筑物的功能用途不同，單層、多層、高層不同，建筑使用材料不同，因此采用的結(jié)構(gòu)設(shè)計方式也各有不同，但不同的設(shè)計方式所遇見的問題也各有不一，因此作為一名建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員，為了能夠設(shè)計出更加優(yōu)質(zhì)的作品，為建筑工程施工效果做出保障，今后有必要對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中值得注意的若干問題做出分析。

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計概論

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計概論可以從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計基本要求兩個方面進(jìn)行分析。首先建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑功能發(fā)揮的基礎(chǔ)，并且是建筑物設(shè)計的重要組成部分，主要設(shè)計內(nèi)容包括排架結(jié)構(gòu)設(shè)計、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計、剪力墻設(shè)計、簡體結(jié)構(gòu)設(shè)計等，具體的設(shè)計步驟包括方案設(shè)計→結(jié)構(gòu)分析→構(gòu)件設(shè)計→繪施工圖。而在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要滿足功能、美觀、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等多個方面的要求，但以下幾點基本要求是必須要遵循的。（1）計算內(nèi)容。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力需進(jìn)行極限狀態(tài)計算，同時對于直接承受動力的荷載構(gòu)件還需進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計算[1]。（2）在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，結(jié)構(gòu)上的數(shù)種作用效應(yīng)同時發(fā)生時，應(yīng)該結(jié)合結(jié)構(gòu)分析求出每一種作用下的效應(yīng)，并考慮其中的不利組合。（3）做好抗震設(shè)計，我國的建筑物防震強(qiáng)度應(yīng)該得到6度～9度，同時還需結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況，按照建筑物的結(jié)構(gòu)類型和建筑物高度針對性的選擇設(shè)計抗震等級。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，上述四個方面的要求是設(shè)計人員必須要遵守的。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中值得注意的若干問題

（一）結(jié)構(gòu)計算應(yīng)注意的問題

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，結(jié)構(gòu)計算是十分重要的程序步驟，結(jié)合以往的設(shè)計經(jīng)驗，筆者認(rèn)為在結(jié)構(gòu)結(jié)算時，有以下兩個方面的問題是需要設(shè)計者注意的。（1）避免載荷計算錯誤，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，容易出現(xiàn)載荷計算錯誤問題，如在進(jìn)行獨立基礎(chǔ)設(shè)計載荷計算時，很容易出現(xiàn)取值不當(dāng)問題，正確的取值方式是當(dāng)?shù)鼗饕芰臃秶淮嬖谲浫跽承酝習(xí)r，同時是不超過八層、建筑高度在25米以下民用建筑，不必要進(jìn)行地基基礎(chǔ)抗震承載力驗算，但要考慮受風(fēng)載荷的影響，在進(jìn)行礎(chǔ)設(shè)計載荷計算時必須要輸入風(fēng)荷，這樣保障計算結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵[2]。（2）底框砌體結(jié)構(gòu)驗算問題，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，底部剪力法只適合剛度比較均勻的多層建筑物結(jié)構(gòu)之中，對于薄弱層的底層框架混合結(jié)構(gòu)建筑物，框砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計計算中，還應(yīng)該考慮塑性形變對建筑物結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響，一般情況下，需要將底層地震剪力乘以1.2～1.5的增大系數(shù)。同時還應(yīng)該采用雙保險方法，按照框架剛度比例承擔(dān)剪力，其中剛度計算框架不折減，抗震墻折減到彈性剛度的20%～30%，這樣才能保障底框砌體結(jié)構(gòu)符合抗震要求。

（二）構(gòu)造設(shè)計應(yīng)注意的問題

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，構(gòu)造設(shè)計是十分核心的設(shè)計環(huán)節(jié)，在這一工作環(huán)節(jié)之中，筆者認(rèn)為有以下兩個方面的問題，是設(shè)計人員需要注意的。（1）地基基礎(chǔ)（包括樁基）設(shè)計中易出現(xiàn)的問題，如在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計時，容易出現(xiàn)有效埋置深度不足的問題，如若是建筑物為30層，同時高度在96米左右，有地下一層，結(jié)合《高層建筑物箱形與筏形基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》，筏板基礎(chǔ)深埋應(yīng)該達(dá)到5m。在或者在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計時，還應(yīng)該出現(xiàn)鋼筋籠長度不足的問題，導(dǎo)致樁深鋼筋籠長度沒有穿過可液化的土層和軟土層，為此在進(jìn)行設(shè)計過程中，應(yīng)該從《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》出阿發(fā)，按照樁深配筋長度穿過可液化土層或軟弱土層的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計[3]。（2）框架結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計，在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時，很多設(shè)計人員容易出現(xiàn)只注意橫向框架設(shè)計而忽視縱向框架設(shè)計的問題，為此今后在進(jìn)行框架設(shè)計時，應(yīng)按照建筑抗震設(shè)計規(guī)范要求出發(fā)，從兩個主軸方向進(jìn)行計算，同時要保障各個方面的地震作用有抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)，這樣才能為建筑物的抗震要求提供保障，這是在進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計時設(shè)計人員需要注意的問題。

（三）結(jié)構(gòu)體系應(yīng)注意的問題

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，在設(shè)計構(gòu)造體系時，也有很多問題是需要設(shè)計人員注意的，如以往的建筑工程中，出現(xiàn)了很多規(guī)則性差問題，這對建筑物的抗震效果造成了很大的影響，而這都是因為結(jié)構(gòu)體系設(shè)計不合理引發(fā)的。在這里筆者舉這樣的幾個例子，首先平面凹凸不平或者平面扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，這主要是因為框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，縱橫剪力墻分布過度集中或者集中布置在建筑物中一側(cè)，從而使建筑物的剛度嚴(yán)重偏離中心。其次高位轉(zhuǎn)換問題，主要發(fā)生在高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計中，不僅導(dǎo)致房屋高度過大、偏離實際，同時也對抗震效果造成了嚴(yán)重的影響[4]。最后在進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系設(shè)計時，還容易出現(xiàn)樓層錯層問題，主要是指高層建筑物中出現(xiàn)大范圍的錯層，從而是樓層樓板不連續(xù)，這也對結(jié)構(gòu)抗震十分不利。為此在今后進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系設(shè)計時，設(shè)計人員需要謹(jǐn)記，高層結(jié)構(gòu)不宜采用兩種以上的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，同時在同一結(jié)構(gòu)單元之中若是采用兩種不同的結(jié)構(gòu)體系，要盡量的避免不規(guī)則結(jié)構(gòu)，這樣可以為建筑物工程質(zhì)量提供保障。

三、總結(jié)

在建筑工程之中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是十分重要的環(huán)節(jié)步驟，并且是一項十分系統(tǒng)、全面的工作，但在進(jìn)行建筑工程之中，會遇見各種各樣的問題，為了能更好的完成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，設(shè)計人員必須要有扎實的理論知識和靈活創(chuàng)新的思路和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度，這樣才能出色的完成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。