建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題分析

張曉靜

摘 ? ?要：本文首先闡述了 科學(xué)處理建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中各種技術(shù)問(wèn)題的重要性，接著分析了房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及房屋建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題， ?最后對(duì)提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的措施進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);常見(jiàn)問(wèn)題;解決方法

1 ?引言

由于我國(guó)建筑工程的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，使我國(guó)的工程建設(shè)資源越來(lái)越稀缺，給社會(huì)、建筑業(yè)和居民生活帶來(lái)了很大的壓力。因此，工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)承擔(dān)更多的責(zé)任，更加積極主動(dòng)地進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，有效地降低工程造價(jià)，提高工程的綜合質(zhì)量，確保各種建筑材料的充分利用，科學(xué)合理地實(shí)現(xiàn)建筑工程的適用性、經(jīng)濟(jì)性以及安全性目標(biāo)。

2 ?科學(xué)處理建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中各種技術(shù)問(wèn)題的重要性

相關(guān)技術(shù)人員如果能在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中合理地解決各種技術(shù)問(wèn)題，會(huì)對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)起到很好的優(yōu)化作用。相關(guān)調(diào)查顯示，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化后能夠節(jié)省10%～20%的成本。但是，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化會(huì)受到各種因素的影響。因此，設(shè)計(jì)人員需要將設(shè)計(jì)規(guī)范、施工技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益相融合，制定切實(shí)可行、高效經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案，這樣才能為企業(yè)和社會(huì)創(chuàng)造更多的效益。

3 ?房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題

3.1 ? 筏板基礎(chǔ)

3.1.1 ?上下柱墩抗沖切問(wèn)題

在房屋建筑筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員普遍會(huì)遇到上下柱墩抗沖切問(wèn)題，在柱墩尺寸相同的情況下，上柱墩滿足沖切要求，但下柱墩不滿足沖切要求，其主要原因是上柱墩與沖切線相交，但相同尺寸的柱墩中，下柱墩未與沖切線相交，下柱墩無(wú)法發(fā)揮抗沖切的作用，導(dǎo)致下柱墩不滿足沖切要求。

3.1.2 ?上下柱墩選擇問(wèn)題

在帶地下室的筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中，普遍存在上下柱墩選擇等問(wèn)題，就使土方開(kāi)挖量有所增加。因此，設(shè)計(jì)人員需要設(shè)置下柱墩，有效地減少抗拔樁。但是，在地溝多的設(shè)備房設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要進(jìn)行二次回填土，為施工二次地溝提供便利。

3.1.3 ?剛?cè)嶂者x擇問(wèn)題

在帶地下室的筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中，普遍存在剛?cè)嶂盏倪x擇問(wèn)題，往往需要消耗大量的鋼筋，投入大量的抗拔費(fèi)用。

3.2 ? 樁基礎(chǔ)

在樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中，普遍存在樁基礎(chǔ)選型不當(dāng)、設(shè)計(jì)參數(shù)不合理等問(wèn)題，一些設(shè)計(jì)人員無(wú)法掌握工程勘察資料的相關(guān)內(nèi)容，缺乏對(duì)施工工藝的了解，僅憑借經(jīng)驗(yàn)選擇樁基礎(chǔ)的類(lèi)型，為樁基礎(chǔ)施工帶來(lái)了一定的難度。同時(shí)，由于參數(shù)指標(biāo)選取不合理，導(dǎo)致成樁質(zhì)量無(wú)法滿足相關(guān)規(guī)范要求。因此，在樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要深入了解工程建設(shè)場(chǎng)地的巖土工程勘察報(bào)告，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定持力層。

4 ?房屋建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題

4.1 ? 框架結(jié)構(gòu)

為了滿足結(jié)構(gòu)計(jì)算的實(shí)際需求，房屋建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中普遍存在節(jié)點(diǎn)、梁端部鋼筋過(guò)密的問(wèn)題，引發(fā)以下病害：首先，無(wú)法確保鋼筋、混凝土的黏結(jié)強(qiáng)度、無(wú)法發(fā)揮鋼筋的作用;其次，核心位置的鋼筋縱橫交錯(cuò)、混凝土振搗難度大，極易形成蜂窩和孔洞;最后，梁端的鋼筋連接緊密，影響了保護(hù)層中混凝土的自由下沉，導(dǎo)致鋼筋位置形成通長(zhǎng)裂縫。另外，在現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，技術(shù)人員普遍將梁、柱、板的混凝土采用不同的等級(jí)，這就會(huì)引發(fā)以下問(wèn)題：全澆筑平面中會(huì)有3種不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，會(huì)在施工管理不到位的情況下，出現(xiàn)低強(qiáng)度等級(jí)板澆筑高強(qiáng)度混凝土的問(wèn)題。

4.2 ? 框剪結(jié)構(gòu)

框剪結(jié)構(gòu)中剪力墻是抗側(cè)力主要構(gòu)件，設(shè)計(jì)中應(yīng)合理布置剪力墻的數(shù)量及位置，并根據(jù)工程實(shí)際調(diào)控剪力墻與框架之間承擔(dān)水平力的比例。當(dāng)框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置的電梯井、樓梯間等小功能間為鋼筋混凝土澆筑時(shí)，也應(yīng)該按框剪結(jié)構(gòu)計(jì)算。要注意根據(jù)地下室結(jié)構(gòu)的剛度設(shè)置嵌固層，明確地下1層和首層剛度的區(qū)別。并且在建筑自重等豎向荷載比較大的情況下，墻、柱會(huì)產(chǎn)生軸向變形，對(duì)連續(xù)梁彎矩，預(yù)制構(gòu)件的下料長(zhǎng)度、側(cè)移等都會(huì)造成一定的影響，會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理的現(xiàn)象。

4.3 ?剪力墻結(jié)構(gòu)

剪力墻的側(cè)向剛度及承載力均較大，但若側(cè)向剛度過(guò)大，不僅會(huì)加大自重，還會(huì)使地震力增大，影響結(jié)構(gòu)的整體受力。由于錯(cuò)洞剪力墻和疊合錯(cuò)洞墻都是不規(guī)則開(kāi)洞的剪力墻，其應(yīng)力分布比較復(fù)雜，容易造成剪力墻的薄弱部位，常規(guī)計(jì)算無(wú)法獲得其實(shí)際應(yīng)力，構(gòu)造也比較復(fù)雜，所以，盡管規(guī)范中也有相關(guān)條款可參照，設(shè)計(jì)中還是應(yīng)盡量避免使用錯(cuò)洞墻和疊合錯(cuò)洞墻。

5 ?提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的措施

5.1 ?重視概念設(shè)計(jì)

在工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)某個(gè)技術(shù)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，工程人員可以根據(jù)概念分析來(lái)查詢?cè)瓉?lái)的數(shù)值，能夠更快的找到問(wèn)題出現(xiàn)的原因，并對(duì)癥下藥。這類(lèi)解決問(wèn)題的方法最適用于點(diǎn)算結(jié)果的判斷。電算過(guò)程中有上億的數(shù)據(jù)在其中運(yùn)行，若是采用跟蹤數(shù)據(jù)的方法解決問(wèn)題，是根本不可行的，這就需要工程師才采用概念分析的手段，通過(guò)判斷是否合理找出問(wèn)題的源頭，在根據(jù)概念去解決問(wèn)題。設(shè)計(jì)工程師在概念設(shè)計(jì)的過(guò)程中占有重要的地位，這是因?yàn)楦拍钤O(shè)計(jì)需要工程師的思維配合，主要就是設(shè)計(jì)師的思維活動(dòng)，需要設(shè)計(jì)工程師有較高的理論知識(shí)和設(shè)計(jì)水平。因此，綜合素質(zhì)較高的工程師，概念設(shè)計(jì)的水平較高，并且設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量也就越高。扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)、對(duì)結(jié)構(gòu)和力學(xué)的熟練掌握，以及豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，都體現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)水平，工程設(shè)計(jì)師要想提高自身的設(shè)計(jì)水平，就必須從這些方面著手。

5.2 ?優(yōu)化抗震效果

我國(guó)處于地震頻發(fā)的地區(qū)，因此，我國(guó)必須重視建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果。提高抗震設(shè)計(jì)水平能夠提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。設(shè)計(jì)工程師必須熟掌握抗震原則，為之后的抗震計(jì)算打下基礎(chǔ)。根據(jù)抗震原則進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，符合我國(guó)建筑行業(yè)實(shí)行概念設(shè)計(jì)理念。概念設(shè)計(jì)影響了建筑物，最終的抗震性能，若是不遵循抗震原則，那么建筑物就無(wú)法抵抗地震，在進(jìn)行后期的精密計(jì)算也無(wú)法影響抗震性能。當(dāng)前的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，人們往往重視橫向框架，而忽略了縱向框架的重要性，進(jìn)行水平地震作用計(jì)算后，會(huì)發(fā)現(xiàn)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，縱向框架和橫向框架同樣的重要。

5.3 ?優(yōu)化計(jì)算程序

建筑行業(yè)的發(fā)展對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有了新的要求，目前的一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序已經(jīng)不能夠滿足建筑行業(yè)的發(fā)展。例如，過(guò)去的一些力學(xué)模型在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中無(wú)法使用，并且在對(duì)其中的一些構(gòu)件進(jìn)行承載力設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有得到最理想的解決狀態(tài)。并且這些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序無(wú)法對(duì)較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算處理，即使能夠計(jì)算，結(jié)果也是不夠精準(zhǔn)的。計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果不精準(zhǔn)或者是最后的成圖效果較差等，都會(huì)造成最后的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)問(wèn)題。在利用舊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序過(guò)程中，因?yàn)闊o(wú)法對(duì)某些結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，只能以其它的結(jié)構(gòu)代替，從而使程序具有計(jì)算能力，這些都導(dǎo)致了最后計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)的誤差。而有一些極為重要的計(jì)算過(guò)程被省略，或者進(jìn)行粗糙的計(jì)算，若是將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，則會(huì)造成建筑物最終的質(zhì)量問(wèn)題。因此，人們需要不斷的完善計(jì)算機(jī)程序，通過(guò)專(zhuān)業(yè)的計(jì)算機(jī)程序人員進(jìn)行計(jì)算功能水平的優(yōu)化，有效地提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。

6 ?結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在當(dāng)前新時(shí)代的發(fā)展中，人們對(duì)房屋建筑提出了更高的要求。同時(shí)，現(xiàn)在的高層建筑建設(shè)規(guī)模也日益擴(kuò)大，因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，技術(shù)人員科學(xué)合理地處理好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的各種技術(shù)問(wèn)題，積極做好設(shè)計(jì)優(yōu)化，必將會(huì)產(chǎn)生更多更好的社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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