試論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題之我見(jiàn)

李昌亮

摘要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)全面的工作，本文對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了全方位的分析，首先簡(jiǎn)要概述了廣東省徐聞縣金源華庭A幢的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與基本過(guò)程，其次深入詳細(xì)剖析了當(dāng)前我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題與注意事項(xiàng)，接著筆者在結(jié)合自身多年專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)與實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了幾點(diǎn)建設(shè)性的有效策略，希望本文可以在一定程度上為相關(guān)的專(zhuān)業(yè)學(xué)者提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；存在問(wèn)題；探究分析

1、廣東省徐聞縣金源華庭A幢建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

廣東省徐聞縣金源華庭A幢樓總共有20多層，總的建筑面積達(dá)到了3.9萬(wàn)平方米，該建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為二級(jí)，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.1克，塔樓采用剪力墻混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)有人防地下室與汽車(chē)庫(kù)及設(shè)備用房，主要使用荷載標(biāo)準(zhǔn)值，該建筑優(yōu)先采用國(guó)產(chǎn)鋼材，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25-C30，地下室中超出上部主樓范圍的部分其抗震等級(jí)達(dá)到了四級(jí)。廣東省徐聞縣金源華庭A幢建筑設(shè)計(jì)中的短肢剪力墻是截面高度與厚度比為7的剪力墻，結(jié)構(gòu)平面布置力求對(duì)稱(chēng)規(guī)則，避免樓電梯間位置扭曲，當(dāng)?shù)叵率易鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固端時(shí)，剪力墻及框架抗震等級(jí)為三級(jí)，有利于從根本上確保建筑的安全穩(wěn)固性。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本過(guò)程

一是結(jié)構(gòu)計(jì)算，這需要依據(jù)計(jì)算出的荷載值和各種計(jì)算手冊(cè)上的試算方法來(lái)對(duì)構(gòu)件的截面進(jìn)行初步確定，荷載包括裝修荷載、結(jié)構(gòu)的自重荷載等內(nèi)部荷載與人防荷載、地下水荷載、地震荷載、風(fēng)雪荷載等外部荷載；二是設(shè)計(jì)方案，必須要依據(jù)不同結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)與要求來(lái)布置建筑結(jié)構(gòu)的承重體系，根據(jù)計(jì)算出的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及規(guī)范對(duì)構(gòu)件的要求和限制來(lái)復(fù)核結(jié)構(gòu)試算的構(gòu)件；三是施工圖設(shè)計(jì)，它是指調(diào)整構(gòu)件的截面或布置，主要涵蓋剪力、扭矩、軸心壓力、拉力等，根據(jù)建筑所在地的層數(shù)高度、抗震設(shè)防烈度來(lái)進(jìn)行客觀精準(zhǔn)的施工圖設(shè)計(jì)，盡可能的滿(mǎn)足要求。

3、當(dāng)前我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

3.1結(jié)構(gòu)電算存在問(wèn)題

首先，抗震概念設(shè)計(jì)不足，許多建筑結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)豎向承載力和剛度突變且結(jié)構(gòu)不具備良好的吸能與耗能能力，一般結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的彈性計(jì)算是以多余地震方面為出發(fā)點(diǎn)的，這些工程只注重計(jì)算結(jié)果，忽視了概念設(shè)計(jì)的要求。其次，實(shí)際施工圖紙和電算的計(jì)算簡(jiǎn)圖不符合，建筑結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)的計(jì)算沒(méi)有及時(shí)反饋給結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)，致使施工圖紙進(jìn)入校審的階段還存在脫節(jié)等不良狀況，例如：框架計(jì)算高度、門(mén)窗洞口位置與剪力墻開(kāi)洞的大小等與施工圖紙背道而馳，這會(huì)直接導(dǎo)致某些建筑構(gòu)件的配筋失真，為施工人員埋下了嚴(yán)重的安全隱患，希望相關(guān)的專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)上述問(wèn)題引起廣泛的關(guān)注與重視。

3.2地基設(shè)計(jì)與框架設(shè)計(jì)存在問(wèn)題

一方面，當(dāng)前我國(guó)的許多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者并沒(méi)有將框架結(jié)構(gòu)中的橫向框架與縱向框架放在同等重要的位置，這種設(shè)計(jì)不僅會(huì)造成建筑結(jié)構(gòu)不夠安全穩(wěn)定，還會(huì)出現(xiàn)梁的跨中箍筋與縱筋配置不合理，難以實(shí)現(xiàn)地震作用的分散，各個(gè)構(gòu)件的抗側(cè)力沒(méi)有承擔(dān)起抗震作用。另一方面，有的設(shè)計(jì)者單純的憑借經(jīng)驗(yàn)采用砂墊層來(lái)加強(qiáng)承載力，完全忽略了墊層厚度與寬度的計(jì)算，設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)房屋建筑結(jié)構(gòu)時(shí)對(duì)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用還比較片面，例如：某些房屋建筑甚至缺少地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告，這對(duì)后續(xù)的建筑結(jié)構(gòu)工程施工造成了嚴(yán)重的阻礙，單單參考地耐力是不全面的。

3.3現(xiàn)澆砼樓板的干縮開(kāi)縫

一是柱體、墻體連接混亂，許多建筑把每根柱與周?chē)髦加每蚣芰哼B接起來(lái)，這無(wú)疑制約了接點(diǎn)區(qū)的鋼筋錨固施工，支座負(fù)鋼筋倒伏的問(wèn)題是指受力狀態(tài)逐漸趨向間支，直接造成支座板面出現(xiàn)裂縫，施工方不注重對(duì)支座負(fù)鋼筋的維護(hù)保養(yǎng)，引起板配筋偏于不安全。二是商品砼為了達(dá)到良好的流動(dòng)性會(huì)盲目加大水的配比，但是這會(huì)使混凝土的水灰比過(guò)大，之所以有的混凝土樓板在澆筑后出現(xiàn)龜裂，主要是因?yàn)檎麄€(gè)建筑結(jié)構(gòu)的耐久性與安全性都明顯降低，結(jié)構(gòu)的撓度與建筑結(jié)構(gòu)的剛度呈現(xiàn)反比關(guān)系，上述現(xiàn)象大多見(jiàn)于溫差較大的季節(jié)，還望予以及時(shí)的改善解決。

4、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的事項(xiàng)

4.1主梁有次梁處加附加筋

首先，當(dāng)主次梁截面相差不大的情況下，主次深梁及次梁相對(duì)主梁的荷載較小，但梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載可根據(jù)實(shí)際情況而定，主梁箍筋在次梁截面范圍難以加箍筋時(shí)可以不必加附加筋；其次，如果建筑大多數(shù)房間較小的情況可以少數(shù)大房間內(nèi)部墊聚苯卸載，建筑結(jié)構(gòu)中的懸挑梁最好做成等截面，變截面梁的撓度也不能小于等截面梁；再者，在基坑開(kāi)挖時(shí)，被坑邊土約束的部分當(dāng)做安全儲(chǔ)備，坑中心的地基土反彈要被人工清除，這也是計(jì)算沉降大于實(shí)際沉降的原因之一，陽(yáng)角面積在整個(gè)基礎(chǔ)底面積中可以靈活的砍成斜角，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的更加科學(xué)合理。

4.2關(guān)于箱、筏基礎(chǔ)底板的挑板問(wèn)題

一般情況下，如果有數(shù)層地下室或者窗井橫隔墻排列較為密集時(shí)，窗井部位不應(yīng)該再出長(zhǎng)挑板，當(dāng)基礎(chǔ)形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況靈活的調(diào)整沉降差以避免出現(xiàn)荷載偏心，尤其是當(dāng)?shù)装邃摻钔ㄩL(zhǎng)布置時(shí)，在計(jì)算時(shí)并不應(yīng)按挑板計(jì)算。再者，通常凈跨的2倍在具體的寬扁梁中是不科學(xué)合理的，應(yīng)該把計(jì)算長(zhǎng)度平衡至選梁中心處的梁厚與彎距之間，假若底板鋼筋雙向雙排，陽(yáng)角是沒(méi)有必要加輻射筋的，經(jīng)過(guò)科學(xué)的調(diào)查研究資料顯示，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該增大抗震縫的間距，同時(shí)設(shè)計(jì)人員要密切配合其他專(zhuān)業(yè)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

5、提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量水平的有效策略

5.1優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法

對(duì)于水位較高的地下室與短肢剪力墻，必須要對(duì)彎矩作用下的承臺(tái)底部邊樁反力進(jìn)行驗(yàn)算，承臺(tái)底部樁基要驗(yàn)算其是否存在向上的抗拔力，同時(shí)要沿著剪力墻全廠布樁，樁的承臺(tái)要具有足夠的剛度，從事設(shè)計(jì)的人員還要具備能進(jìn)行有效統(tǒng)籌規(guī)劃與合理進(jìn)行配置的能力。結(jié)構(gòu)體系選型的設(shè)計(jì)方案也要不斷的改革創(chuàng)新與優(yōu)化升級(jí)，尤其是建筑物的層高、柱網(wǎng)尺寸、體形與抗側(cè)力構(gòu)件的位置，通常還會(huì)使用增大結(jié)構(gòu)剛度與重力荷載間的比來(lái)權(quán)衡重力的二階效應(yīng)，同時(shí)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中還要綜合考慮剪重比與剛重比的合理取值。

5.2加強(qiáng)樓板設(shè)計(jì)

要想從根本上切實(shí)保證建筑工程的安全穩(wěn)定性，必須要避免樓板由于承受力不足而出現(xiàn)裂縫，把雙向板和單向板分開(kāi)設(shè)計(jì)，對(duì)于樓板的高度取值應(yīng)盡量偏大，同時(shí)還要兼顧建筑周?chē)鷺?gòu)件的承載力，旨在確保板的實(shí)際承受能力符合計(jì)算數(shù)值，進(jìn)而才能有效提高建筑施工的質(zhì)量與效率。另外，設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)對(duì)建筑物當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件進(jìn)行深入的分析和研究，保證將對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不利影響降到最低，還要綜合考慮框架設(shè)計(jì)，把建筑框架的縱向設(shè)計(jì)與橫向設(shè)計(jì)放在同等重要的位置，進(jìn)而提高房屋建筑工程的抗震能力，還要確保梁高設(shè)計(jì)符合施工要求，有效提高梁的設(shè)計(jì)與周?chē)Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，本文對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題進(jìn)行探究分析具有重要的現(xiàn)實(shí)性意義，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是用樓梯、梁板、墻柱與基礎(chǔ)等大樣細(xì)部結(jié)構(gòu)元素來(lái)構(gòu)成的建筑物結(jié)構(gòu)體系，本文以廣東省徐聞縣金源華庭A幢為案例展開(kāi)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分析，隨著廣東省社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展與城市化工業(yè)化進(jìn)程的顯著加快，人口數(shù)量的驟增加劇了土地資源的緊張，這就使得建筑物的高度不斷增加，而且建筑工程與人們的日常生活息息相關(guān)，關(guān)乎著社會(huì)的安定與可持續(xù)發(fā)展，而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑工程施工的依據(jù)，因此必須要不斷的改革創(chuàng)新與優(yōu)化升級(jí)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式，提高工程施工的安全質(zhì)量與效率，進(jìn)而為廣大人民群眾營(yíng)造舒適的居住空間。

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