土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題與解決路徑探究

吳 浩

中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所

1 前言

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是土木工程建筑施工的基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量對于土木工程建筑施工質(zhì)量、對于用戶的生命財產(chǎn)安全、對于建筑的正常使用均有很大的影響；有專家甚至認為：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計決定土木工程建筑的施工質(zhì)量。為提高建筑施工質(zhì)量，必須從源頭上抓起，不斷提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量。

2 現(xiàn)階段土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的主要問題

2000年后，國內(nèi)建筑行業(yè)進入高速發(fā)展期。當前，全國建筑施工企業(yè)總數(shù)已超過8.8萬家，相較于2000年增長超過1.85倍；每年土木工程建筑施工面積已超過130 億平方米，相較于2000年增長超過8.23 倍。但令人遺憾的是，國內(nèi)建筑施工質(zhì)量卻沒有較高的提升，在某些大中城市，甚至出現(xiàn)了下降。這暴露出建筑施工企業(yè)在管理上存在著問題，也折射出當前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上存在著缺陷。

我們通過研究分析，認為現(xiàn)階段土木工程建筑結(jié)構(gòu)上存在著以下問題：

2.1 設(shè)計水平較低

一些建筑設(shè)計公司標榜自己擁有甲級資質(zhì)，“設(shè)計經(jīng)驗豐富”“質(zhì)量精湛”，但這些公司的設(shè)計人員卻缺乏較高的職業(yè)素養(yǎng)，缺乏先進的設(shè)計理念，缺乏工匠精神。他們在設(shè)計中既不主動追求精益求精，也不狠抓每一個設(shè)計細節(jié)，繪制出來的設(shè)計圖過于簡單；一些設(shè)計圖存在明顯的計算錯誤，一些設(shè)計圖甚至存在著設(shè)計不周、脫離實際等問題。

2.2 對建筑結(jié)構(gòu)的安全性欠缺考慮

當前，建筑行業(yè)競爭激烈，施工企業(yè)為了拿到項目不惜進行慘烈的低價競爭，建筑設(shè)計公司之間也在互相爭奪設(shè)計項目，卻使各家公司紛紛陷入微利經(jīng)營。一些設(shè)計人員在設(shè)計項目時，為壓縮項目的設(shè)計成本（或施工成本），往往選擇較低的安全標準，致使土木工程建筑項目竣工后出現(xiàn)滲漏、變形、開裂；嚴重縮短了建筑壽命，也使用戶的生命財產(chǎn)安全受到了影響。

3 解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中各種問題的路徑

3.1 加強建筑設(shè)計企業(yè)之間的競爭

當前，國內(nèi)建筑設(shè)計行業(yè)企業(yè)超過2.4 萬家，從業(yè)人員超過428.5萬人，但其中高等級資質(zhì)企業(yè)數(shù)量卻不多，據(jù)統(tǒng)計，在建筑設(shè)計行業(yè)中，甲級資質(zhì)企業(yè)總數(shù)勉強超過1800 家，占比不足7.5%。從人員結(jié)構(gòu)上來，擁有高級職稱的設(shè)計人員僅有38.4 萬人，占比不足9%。從所有制結(jié)構(gòu)上來看，港澳臺商人開辦的建筑設(shè)計企業(yè)只有11 家，外商投資的建筑設(shè)計公司只有17 家，國內(nèi)民營的建筑設(shè)計公司也不足570家。換言之，目前國內(nèi)絕大多數(shù)建筑設(shè)計企業(yè)仍帶有濃厚的國家事業(yè)單位（建筑設(shè)計院）的色彩，存在著“事企不分，定位模糊”的現(xiàn)象。

我們都知道：市場經(jīng)濟是多元化的市場經(jīng)濟，在市場經(jīng)濟中，多種所有制的企業(yè)互相進行激烈競爭，實現(xiàn)優(yōu)勝劣汰，從而使市場經(jīng)濟始終保持旺盛的生命力。——在市場經(jīng)濟條件下，為提高土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量，必須進一步加強建筑設(shè)計企業(yè)之間的競爭，必須主動引進美國、德國、加拿大、日本等發(fā)達國家的建筑設(shè)計企業(yè)，必須鼓勵民營資本投資建筑設(shè)計行業(yè)，必須在建筑設(shè)計市場形成全方位、多元化競爭的格局，使每一家建筑設(shè)計公司都切切實實感受到競爭的壓力，認識到“市場經(jīng)濟不相信眼淚”，從而倒逼各家建筑設(shè)計企業(yè)重視設(shè)計質(zhì)量，更新設(shè)計觀念，主動進行設(shè)計創(chuàng)新，主動拿出設(shè)計精品。

3.2 提升設(shè)計人員的設(shè)計能力

建筑設(shè)計企業(yè)的設(shè)計人員，必須主動增強自身的職業(yè)素養(yǎng)，練好扎實的基本功，不斷提升自己的設(shè)計能力。在條件允許的情況下，設(shè)計人員還應(yīng)主動應(yīng)用BIM系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過運用信息化技術(shù)，可以使設(shè)計質(zhì)量實現(xiàn)飛躍[4]。

3.3 狠抓設(shè)計細節(jié)，不斷提高設(shè)計質(zhì)量

3.3.1 計算地勘承載力

結(jié)構(gòu)設(shè)計人員必須善于閱讀勘察報告，但不必逐字逐句、一字不漏地閱讀冗長的勘察報告（這樣做不僅浪費時間和精力，還會加深近視），不必仔細研究土的抗剪強度指標、土的縮限等與設(shè)計關(guān)聯(lián)不大的參數(shù)，而要重點關(guān)注勘察報告中的持力層土質(zhì)、地勘承載力特征值、地基類型等重點內(nèi)容。必須牢記穩(wěn)定巖石、碎石土的地基承載力大于密實砂、中密砂；密實砂、中密砂的地基承載力又優(yōu)于粉質(zhì)黏土，在各種土質(zhì)中，回填土與軟土的地基承載力最差。必須牢記北方地區(qū)干燥，土質(zhì)較好；南方地方潮濕，分布有大量軟土。不同土層的剪切波速范圍也各有不同，若現(xiàn)場土層為堅硬土、巖石、碎石土，則土層剪切波速范圍大于500m/s；若現(xiàn)場土層為中硬土，則土層剪切波速范圍在250m/s～500m/s 之間；若現(xiàn)場土層為中軟土，則土層剪切波速范圍在140m/s～250m/s 之間；設(shè)計人員要根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)的具體情況，仔細計算現(xiàn)場土層的地基承載力。

3.3.2 計算建筑樓面均布活荷載設(shè)計值

當前，各大中城市的土木工程建筑項目大多為民用住宅、商務(wù)樓；而檔案庫、車庫、禮堂等項目較少。因此，須牢記住宅、辦公樓的建筑樓面及其走廊、門廳、樓梯、會議室的均布活荷載標準值為2.0kN/m2，餐廳的均布活荷載標準值為4.0kN/m2，通風(fēng)設(shè)備機房、電梯機房的均布活荷載標準值為7.0kN/m2；再根據(jù)以上標準值，從最高安全標準的角度考慮，精細計算建筑樓面活荷載設(shè)計值。

3.3.3 設(shè)計配筋

設(shè)計配筋，須掌握好不同規(guī)格鋼筋的單根實際截面積。一般來說，直徑6mm 的鋼筋單根實際截面積為28.27mm2，直徑8mm 的鋼筋單根實際截面積為50.27mm2，直徑10mm 的鋼筋單根實際截面積為78.54mm2。

設(shè)計配筋，須注意一般板配筋的間距，通常為100mm、150mm、200mm。

設(shè)計配筋，還要掌握好梁內(nèi)單排鋼筋最大根數(shù)。在一般情況下，梁寬150mm的梁內(nèi)最多只能配3根10mm直徑的鋼筋（或2根18mm直徑的鋼筋）；梁寬200mm的梁內(nèi)最多只能配4根10mm直徑的鋼筋（或3根18mm直徑的鋼筋）；梁寬250mm的梁內(nèi)最多只能配6根10mm直徑的鋼筋（或4根18mm直徑的鋼筋）。

4 結(jié)束語

近些年以來，國內(nèi)土木工程建筑數(shù)量有了很大的增長，但建筑質(zhì)量與設(shè)計質(zhì)量卻沒有實現(xiàn)同步飛躍，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在著一些問題。因此，建筑設(shè)計企業(yè)必須正視這些問題，主動開展良性競爭，鼓勵設(shè)計人員進行精細化設(shè)計，以不斷提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量，并推動建筑設(shè)計行業(yè)向前發(fā)展。