土建結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則以及問題研究

孟曉禹

（沈陽電力勘測設(shè)計院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110003）

1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的要求

1.1 環(huán)保性

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，設(shè)計單位需要注重節(jié)能型原材料的應(yīng)用，從建筑整體角度進行分析，不斷優(yōu)化建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備方案，并能滿足新型施工工藝要求，減少建筑能源的消耗量，實現(xiàn)綠色建筑，達到環(huán)保要求。

1.2 經(jīng)濟性

在建筑工程的競爭中，經(jīng)濟要素成為重點關(guān)注點。在這一大的行業(yè)趨勢下，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化能從前端對工程經(jīng)濟性起到?jīng)Q定性作用。設(shè)計單位如何在保證建筑整體質(zhì)量的前提下，引進現(xiàn)代化設(shè)計技術(shù)和管理技術(shù)，將建筑工程的經(jīng)濟價值最大化，是設(shè)計單位需重點研究的內(nèi)容。

2 土建工程結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的必要性

2.1 在當(dāng)前有國內(nèi)外土建工程結(jié)構(gòu)設(shè)計

優(yōu)化技術(shù)成功運用并取得顯著成效的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，進一步證明了設(shè)計優(yōu)化技術(shù)重要性和必要性，其必要性主要體現(xiàn)在可以提升建筑的整體質(zhì)量，可以在一定程度上降低建筑工程的成本，還可以逐步加快工程的施工進度。優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅可以提升土建工程的質(zhì)量水平，進一步保障人民的生命財產(chǎn)安全，而且可以在工程整體設(shè)計過程中降低成本，減少不必要的資金輸出。

2.2 提升結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計也具有實際應(yīng)用意義

完全可以在多次提升結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的過程中提高技術(shù)能力，將建筑施工中的實際工作與將產(chǎn)生的經(jīng)濟效益有機結(jié)合并合理分析，這樣既可以降低成本，完善結(jié)構(gòu)類型設(shè)計，又可以不斷開拓新型技術(shù)，其重要意義不言自明。要提升結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的實際應(yīng)用價值，就要在實際應(yīng)用中不斷總結(jié)經(jīng)驗來促進技術(shù)發(fā)展和工程建筑的整體運行。在實際應(yīng)用中出現(xiàn)的各種問題均能反映結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計當(dāng)中的優(yōu)劣良莠，并進行細致劃分，根據(jù)實際情況用于實踐和技術(shù)檢驗，從而帶動整體實踐性，并進一步帶動建筑工程行業(yè)的穩(wěn)步前進和經(jīng)濟效益的穩(wěn)定增長。

3 土建結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

3.1 框架結(jié)構(gòu)

房屋建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在節(jié)點、梁端部鋼筋過密問題，容易引發(fā)一系列病害：1）無法保證鋼筋混凝土黏結(jié)強度和抗拉強度滿足要求；2）節(jié)點核心位置鋼筋交錯，為混凝土振搗帶來很大難題，容易出現(xiàn)蜂窩、孔洞；3）梁端工部鋼筋連接比較密切，導(dǎo)致保護層混凝土自由下沉，這樣端部鋼筋位置會出現(xiàn)通長裂縫。除此之外，設(shè)計人員在設(shè)計現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的過程中，會將梁、柱、板的混凝土設(shè)計成不同等級，在施工管理不到位的情況下，容易出現(xiàn)混凝土等級澆筑錯誤的現(xiàn)象。

3.2 框剪結(jié)構(gòu)

剪力墻是框剪結(jié)構(gòu)中的抗側(cè)力構(gòu)件，在實際設(shè)計中需要合理布置剪力墻的數(shù)量和位置，并根據(jù)工程實際調(diào)控好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結(jié)構(gòu)時，也應(yīng)該按框剪結(jié)構(gòu)計算。要注意根據(jù)地下室結(jié)構(gòu)的剛度設(shè)置嵌固層，要明確地下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、柱會產(chǎn)生軸向變形，對連續(xù)梁彎矩、預(yù)制構(gòu)件的下料長度、側(cè)移等都會造成一定的影響，會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理的現(xiàn)象。

3.3 對梁高選擇予以重視

在進行設(shè)計的時候，工作人員通常只會針對梁體本身的強度以及剛度展開計算，而對其撓度有所忽視。如果高度的配置相對偏低，單從力學(xué)層面來看，自然會使得截面受壓應(yīng)力有所提高。在實際投入使用之后，在這一區(qū)域之中，會漸漸出現(xiàn)形變的情況。不僅如此，伴隨時間的推移，撓度本身的位移也會持續(xù)增加，從而造成樓板位置有裂縫情況產(chǎn)生。此外，寬度也會因為撓度的變化而不斷增加，最終造成房屋很難正常進行使用，使其耐久性持續(xù)下滑。

3.4 對保護層設(shè)計予以重視

參照國家規(guī)定的相關(guān)規(guī)范內(nèi)容可以知道，通常來說，結(jié)構(gòu)部位的實際厚度不能低于300mm。而裂縫位置，不能出現(xiàn)貫通的情況，同時整體厚度也不能超過0.3mm。在針對保護層設(shè)計的時候，其迎水面的厚度也要進行控制，通常不能低于60mm。尤其是底板部位，墊層強度至少需要達到C15等級，而厚度方面不能低于100mm。如果當(dāng)前處在軟土環(huán)境之中，則厚度需要超過160mm。通過相關(guān)工程實踐能夠得知，如果迎水面的厚度沒有達標，亦或者結(jié)構(gòu)厚度相對較低，都會造成滲漏情況出現(xiàn)。因此，工作人員理應(yīng)參照具體要求，盡可能加強頂板鋼筋設(shè)計，基于實際要求，額外加注混凝土墊層，進而使其綜合強度得到全面增強。

4 結(jié)語

綜上所述，在進行房屋建筑設(shè)計的時候，結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計一直都是其中非常重要的部分。工作人員理應(yīng)提高重視程度，針對所有細節(jié)部分，認真予以處理，才能有效確保整個結(jié)構(gòu)有著較高的安全水平，進而為之后施工的開展奠定良好基礎(chǔ)。一般來說，需要注意的相關(guān)內(nèi)容有很多，每一條都不能有所忽視，必須進行考慮。這樣一來，建筑物的整體質(zhì)量便會大幅度提高，人們的生活不會因為受到這些因素而遭到影響。