淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

王亞靜

摘 要：建筑即結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)即建筑，建筑與結(jié)構(gòu)是相互結(jié)合的整體。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計也不是單求外表的獨特與奇異，而是要講究科學(xué)的依據(jù)和實用的價值。一座建筑的落成，首先應(yīng)該考慮的是它的使用功能，而并非外表的花哨，如果片面追求建筑設(shè)計的表面功夫而忽略了真正的使用價值和科學(xué)理論的支撐，不僅不會有大跨步的發(fā)展，還會造成很多不必要的浪費。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；管理；分析

1 前言

建筑設(shè)計是一門藝術(shù)，但建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一種講究實用和科學(xué)的藝術(shù)，必須要結(jié)合生活的實際，注意生活的細(xì)節(jié)，充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造性思維，設(shè)計科學(xué)，合理，實用，美觀的建筑結(jié)構(gòu)。在設(shè)計的過程中，還要注重所有人齊心協(xié)力，團結(jié)合作，積極參與的力量，促進結(jié)構(gòu)設(shè)計管理達(dá)到更加完善的效果。本文對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中常見的一些問題進行了探討。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則分析

在建筑工程項目中，構(gòu)成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則的主要四個因素：安全、適用、美觀、經(jīng)濟。一個優(yōu)質(zhì)的建筑物不是它多么美觀、多么適用，而是從人們的生命財產(chǎn)安全方面考慮這個建筑物的質(zhì)量，如果一個建筑物連最基本的對使用者的安全保障都沒有的話，那么就說明這個建筑物本身存在著嚴(yán)重的問題。但是，如果一個30層的樓房光慮到安全因素，只有樓道沒有電梯，這個建筑物也是不具備適用性的，所以在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，我們還應(yīng)該考慮建筑的適用性。另外，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，也相應(yīng)的推動了我國城市化的進程，在進行整個城市規(guī)劃的時候，需要考慮到建筑物的美觀性，因而，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，還要充分的考慮建筑的美觀性。在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，我們還應(yīng)該考慮經(jīng)濟方面的因素，由于進行建筑工程項目的主要目的就是獲得經(jīng)濟上的效益，在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，我們需要盡最大可能的節(jié)約成本開支，獲得最大的經(jīng)濟效益。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題

3.1 屋面梁配筋數(shù)量不足

在設(shè)計人員進行結(jié)構(gòu)建模的過程中，有些設(shè)計師為了圖方便或是追趕設(shè)計的進度，屋面梁直接照搬了下層梁的尺寸，這樣設(shè)計就是認(rèn)為屋面梁的荷載較小，同時配筋的數(shù)量也不多，這樣在以后的施工過程或是使用時一旦出現(xiàn)混凝土收縮、溫度突然變化或是受力不均勻時，屋面梁都會因為配筋數(shù)量的不足而出現(xiàn)裂縫寬度過大的問題。

3.2 進行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時，只注意橫向框架的設(shè)計

現(xiàn)階段，在我國最新的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范中要求了水平地震的作用應(yīng)按照兩個主軸的方向進行計算的，那么該方向的抗側(cè)力構(gòu)建就應(yīng)承擔(dān)各方面地震的作用力。

3.3 樓板變形程度的計算存在問題

很多設(shè)計在進行結(jié)構(gòu)布置時沒有采取足夠的措施或是設(shè)計人員在設(shè)計時缺乏基本的結(jié)構(gòu)概念，都采用基本的樓層變形的計算程序。這些程序的編程在數(shù)學(xué)上的力學(xué)模型上是絕對成立的，但是在實際中應(yīng)用到計算樓板的變形程度卻并不是準(zhǔn)確無誤的。而如果一個計算程序的前提就是存在一定的瑕疵的，那么利用這個程序計算出的結(jié)構(gòu)就肯定也是存在問題的了。這樣所進行的結(jié)構(gòu)設(shè)計肯定是存在了結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)不足以及結(jié)構(gòu)的某些構(gòu)件或是部位安全儲備太大等諸多的問題。

3.4 建筑結(jié)構(gòu)不合理

結(jié)構(gòu)布置不合理、不規(guī)則結(jié)構(gòu)盡可能規(guī)則，結(jié)構(gòu)的布置才能更趨于合理，這是結(jié)構(gòu)設(shè)計中十分重要的環(huán)節(jié)，這里的“規(guī)則”包含了對建筑的平立面外形尺寸，抗側(cè)力構(gòu)件布置、質(zhì)量分布，直至承載力分布等諸多因素的綜合要求。由于引起結(jié)構(gòu)不規(guī)則的因素太多，特別是對于復(fù)雜的建筑體型，很難一一用若干簡化的定量指標(biāo)來劃分不規(guī)則程度并規(guī)定限制范圍。

4 解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的改善對策

4.1 板和梁的跨度計算

通常情況下，在教材中所講到的計算跨度，如凈跨度的1.05倍等，一些概念和規(guī)定通常都只適用于常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，而它對于寬扁梁往往是不適用的。板梁結(jié)構(gòu)實際上就是在梁的中心線上設(shè)有一個剛性的支座，消除了單一的梁的概念，而是將梁和板統(tǒng)一成了一個變截面板。在扁梁結(jié)構(gòu)中，當(dāng)板厚和梁高相差不大時，計算的長度就應(yīng)取到梁的中心處，選擇梁邊彎矩和板厚，以及梁中心處的彎矩和梁厚進行配筋，并且要取兩者的大值。

4.2 主梁有次梁時要添加附加筋

這種情況下，應(yīng)先考慮添加箍筋，附加的箍筋實際上就是指在次梁的界面范圍內(nèi)箍筋缺乏或是沒有箍筋時，就應(yīng)該在次梁的兩側(cè)補上箍筋，通常情況下附加筋都是要有的。并且在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)范中也明確的說明了，在梁的界面高度范圍內(nèi)的或是梁下部的集中荷載，其都是由附加筋來承擔(dān)的，所以在梁上后做的次梁或是梁上的集中荷載就是不需要添加附加筋的?？傊砑痈郊咏畹脑瓌t是：主梁上的次梁存在開裂的問題時，如果次梁的受壓區(qū)頂至主梁底部的截面高度的混凝土添加了箍筋，并且確保能夠承受次梁產(chǎn)生的剪力，那么主梁就不需添加附加筋。梁上的集中力與產(chǎn)生的剪力在整個梁的范圍內(nèi)都是一樣的，那么只要抗剪滿足，集中力就也是滿足的。

4.3 箱、筏基礎(chǔ)底板的挑板

從結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度來講，最為經(jīng)濟的一種方式是能出挑板并且能夠調(diào)勻邊跨底板鋼筋，尤其是當(dāng)?shù)装宓匿摻畈捎昧送ㄩL的布置方式時，整個底板的通長筋也不會因為邊跨鋼筋而增大。當(dāng)出了挑板時，基底的附加應(yīng)力就會得到降低，當(dāng)基礎(chǔ)形式的位置是在天然地基和人工地基的坎上時，那么加挑板時最好選擇天然地基，從而有效的降低整體的沉降。而一旦荷載出現(xiàn)了偏心的情況，在某個特殊的位置設(shè)置挑板時，就能夠調(diào)整沉降差并且防止整體傾斜的現(xiàn)象出現(xiàn)。窗井是一個較為特殊的部位，它可以看作是挑板上砌墻，因此就不用再出長挑板了，這個問題并不是絕對的，應(yīng)靈活變通，如某建筑有地下室，窗井的橫隔墻就會很緊密并且內(nèi)部墻體與橫隔墻是相互連通的，這時就應(yīng)該靈活的設(shè)置。

4.4 設(shè)計剛性樓面

首先設(shè)計人員設(shè)計時不應(yīng)采用樓面有變形的平面；同時設(shè)計人員應(yīng)充分的保證配筋的構(gòu)造以及結(jié)構(gòu)的布置方式，當(dāng)然如果有些建筑結(jié)構(gòu)無法完全的滿足剛性樓面的假定，但是其使用功能是確實需要的，并且本身建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計效果又是十分優(yōu)秀的，那么設(shè)計人員在設(shè)計時就應(yīng)通過采取采用斜向配筋、提高邊梁暗梁的配筋數(shù)量、增加梁系梁板、采用雙層的配筋形式以及洞口邊加設(shè)邊梁和暗梁等辦法，盡量彌補因其不是絕對的剛性樓板假定而產(chǎn)生的誤差，或是使其盡量的符合剛性樓板的假定條件。

5 結(jié)束語

綜上所述，結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑工程的重要組成部分，是建筑安全應(yīng)用的基礎(chǔ)。因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要從基本的構(gòu)件算起，深刻理解規(guī)范和規(guī)程的含義，并密切配合其他專業(yè)來進行設(shè)計。在工作中應(yīng)事無巨細(xì)，善于反思和總結(jié)工作中的經(jīng)驗和教訓(xùn)，精益求精，只有這樣才能做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。

參考文獻：

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[2] 黃彥計.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的常見問題及對策[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2011.