建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要問題分析

陳大治

（河南省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司，鄭州450053）

1 引言

近年來，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，建筑工程事業(yè)也隨之蓬勃發(fā)展。目前，建筑工程項(xiàng)目數(shù)量逐漸增多，項(xiàng)目規(guī)模也不斷地?cái)U(kuò)大，人們對(duì)建筑工程質(zhì)量提出了更高的要求。建筑企業(yè)為了在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲取更多的市場(chǎng)份額，就必須加強(qiáng)建筑工程施工質(zhì)量管理，重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑工程施工中的重要組成部分，必須予以高度重視，針對(duì)當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題，實(shí)施有效措施，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，提高建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，保障建筑工程施工質(zhì)量。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需遵循以下原則：（1）合理性原則。編制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)先了解建筑工程實(shí)際情況，掌握建筑物所在區(qū)域地質(zhì)環(huán)境，并以此為依據(jù)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，以確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的可行性，避免其與實(shí)際情況不符，影響后續(xù)施工開展。在設(shè)計(jì)時(shí)，需綜合考慮多方面內(nèi)容，如地震因素、風(fēng)力因素等。（2）應(yīng)重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算工作，保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，如若計(jì)算有誤，則會(huì)影響其結(jié)構(gòu)質(zhì)量，導(dǎo)致建筑物存在安全隱患[1]。

3 現(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要問題

3.1 設(shè)計(jì)圖不全面

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖不夠全面，主要體現(xiàn)在以下方面：（1）忽視了對(duì)細(xì)節(jié)的把控，致使圖中存在一定漏洞，導(dǎo)致部分設(shè)計(jì)圖不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；（2）設(shè)計(jì)人員沒有將抗震設(shè)計(jì)融入圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中，部分人員未在設(shè)計(jì)圖紙中注明所需要使用的建筑結(jié)構(gòu)墻體材料類型，缺乏設(shè)計(jì)說明；（3）部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖中沒有詳細(xì)數(shù)據(jù)，工藝注釋不清楚，以致無法為后續(xù)施工提供科學(xué)指導(dǎo)，導(dǎo)致施工人員無法嚴(yán)格按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙中的要求來執(zhí)行作業(yè)，影響施工效率；（4）相關(guān)人員未根據(jù)施工實(shí)際情況來科學(xué)審核結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙。

3.2 缺乏施工現(xiàn)場(chǎng)勘察

在開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作前，設(shè)計(jì)人員未深入施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地勘察，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況缺乏了解，沒能獲得可靠的設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù)，導(dǎo)致其在設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)問題，所設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)圖紙與實(shí)際情況不符，難以保障建筑工程施工順利開展。缺乏施工現(xiàn)場(chǎng)勘察直接導(dǎo)致設(shè)計(jì)圖紙中存在一定安全隱患，可操作性不高，不利于提升建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

3.3 未進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，忽視了抗震設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，影響了建筑結(jié)構(gòu)整體安全性：（1）未對(duì)建筑物抗震構(gòu)件進(jìn)行科學(xué)分析和計(jì)算，以致建筑物結(jié)構(gòu)抗震性能達(dá)不到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)；（2）在設(shè)計(jì)時(shí)沒從整體上綜合考慮，致使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙存在問題，難以保障建筑結(jié)構(gòu)承載力；（3）在設(shè)計(jì)過程中未選擇合適的施工材料，計(jì)算建筑荷載取值時(shí)存在誤差，導(dǎo)致最終設(shè)計(jì)結(jié)果不符合相關(guān)要求，建筑結(jié)構(gòu)缺乏安全性[2]。

3.4 缺乏房屋結(jié)構(gòu)縫設(shè)計(jì)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員忽視了房屋結(jié)構(gòu)縫設(shè)計(jì)，沒有根據(jù)建筑物所在區(qū)域氣候環(huán)境和自然條件來進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，致使設(shè)計(jì)缺乏合理性和可行性。此外，在建筑結(jié)構(gòu)縫處理中，僅采用澆灌方法來處理，只能解決建筑物外觀的美觀性問題，無法保障建筑物結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

3.5 樓板變形程度計(jì)算不到位

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，缺乏對(duì)樓板變形程度的計(jì)算，導(dǎo)致計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不高。部分人員在設(shè)計(jì)過程中，沒有對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)布局，缺乏良好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)觀念，僅以力學(xué)模型為基礎(chǔ)來進(jìn)行樓板變形計(jì)算，致使計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況不符，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案存在一定安全隱患。

3.6 地基與基礎(chǔ)方面存在問題

部分設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前，并未深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地勘察，缺乏詳盡的地質(zhì)勘察報(bào)告，對(duì)建筑施工區(qū)域周圍環(huán)境缺乏了解，容易導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙和實(shí)際不相符，設(shè)計(jì)圖紙缺乏合理性。在處理軟弱地基時(shí)，并未引起相關(guān)人員重視，沒有針對(duì)軟弱地基采取有效處理措施，導(dǎo)致建筑物承載力達(dá)不到預(yù)期要求。

3.7 屋面梁配筋數(shù)量比較少

部分設(shè)計(jì)人員在建模時(shí)，為縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，在設(shè)計(jì)屋面梁時(shí)，直接按照下層梁尺寸來進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算出的配筋數(shù)量偏少，很容易使屋面梁因溫度變化而產(chǎn)生開裂問題，部分設(shè)計(jì)人員沒有根據(jù)建筑物實(shí)際情況選擇適宜建筑材料，致使建筑結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)固[3]。

3.8 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不完善

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，沒有考慮建筑物抗震設(shè)計(jì)，也沒有檢測(cè)建筑物的抗壓能力，缺乏有效的監(jiān)測(cè)工作，部分設(shè)計(jì)人員僅憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，卻未能做到因地制宜，具體問題具體分析。在進(jìn)行建筑物框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，只關(guān)注于橫向的框架設(shè)計(jì)，忽視了縱向框架設(shè)計(jì)，難以保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

4 解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要問題的有效措施

4.1 合理選擇建筑基礎(chǔ)類型

應(yīng)保障建筑基礎(chǔ)選型的合理性和科學(xué)性。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，既要關(guān)注建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外觀設(shè)計(jì)，還應(yīng)實(shí)地考察建筑物所在區(qū)域環(huán)境，做好實(shí)地考察工作，掌握建筑物建設(shè)地址周圍實(shí)際情況，并據(jù)此進(jìn)行相應(yīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，以確保所制訂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案符合施工區(qū)域環(huán)境特點(diǎn)，避免建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，不具備可行性。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為了提高設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑物基礎(chǔ)的選型能力，還要重視對(duì)設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)，強(qiáng)化設(shè)計(jì)人員的專業(yè)能力，提高其實(shí)地勘察意識(shí)，使其能夠在實(shí)際工作中采集相關(guān)信息數(shù)據(jù)，提升設(shè)計(jì)人員數(shù)據(jù)收集能力，確保建筑基礎(chǔ)選型更加合理，為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作提供可靠的參考依據(jù)，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。工作人員在獲取設(shè)計(jì)圖紙后，需要全面了解建筑物所在地實(shí)際情況，充分掌握其水文條件、地質(zhì)環(huán)境和氣候特點(diǎn)等，并根據(jù)這些信息進(jìn)行綜合分析調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，使建筑物結(jié)構(gòu)更加協(xié)調(diào)，保障建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，之后再實(shí)施建模計(jì)算工作[4]。

4.2 優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)圖紙

施工設(shè)計(jì)圖紙是建筑工程施工中的重要指導(dǎo)依據(jù)，如若設(shè)計(jì)圖紙出現(xiàn)問題，則會(huì)直接影響后續(xù)施工工作開展，影響建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性?；诖?，應(yīng)當(dāng)明確建筑設(shè)計(jì)圖紙的重要性，根據(jù)實(shí)際情況合理規(guī)劃結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙，加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量的把控，并保持認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，嚴(yán)格把控建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的每個(gè)細(xì)節(jié)，不能為了省事而忽略細(xì)節(jié)部分。在完成施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)后，還應(yīng)對(duì)其進(jìn)行審核，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并實(shí)施有效措施加以調(diào)整，確保施工設(shè)計(jì)圖紙與建筑施工現(xiàn)場(chǎng)相符合，以提高設(shè)計(jì)圖紙的合理性，使之具有可操作性。

4.3 控制建筑物的樓層高度

現(xiàn)階段，為了緩解我國(guó)土地緊張狀況，建筑工程開始向上尋求空間，高層建筑成為當(dāng)前建筑工程的主要類型。雖然高層建筑物可以節(jié)省更多的占地空間，但必須將安全放在首位，不可一味地求“高”而忽視了建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，因此，需要嚴(yán)格管控建筑物高度，不可超出規(guī)定范圍。另外，建筑物所設(shè)計(jì)的抗震性能對(duì)其高度也有一定影響，由于建筑施工中所使用的材料也會(huì)對(duì)建筑物抗震能力產(chǎn)生一定影響，因此，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要從多方面考慮其抗震性，并根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)類型，來選擇適宜高度，強(qiáng)化建筑物結(jié)構(gòu)承載能力，提升其剛度，盡量減小建筑物自身質(zhì)量，從而使之具有較好的抗震能力，保障建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

4.4 重視細(xì)節(jié)處理工作

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要把控好細(xì)節(jié)部分，包括混凝土澆筑時(shí)間、鋼筋材料規(guī)格的選擇等。每一個(gè)環(huán)節(jié)都要進(jìn)行有效管控，根據(jù)實(shí)際情況來不斷地優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，提高建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，延長(zhǎng)建筑物使用壽命[5]。

4.5 科學(xué)計(jì)算梁、板跨度

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行跨度計(jì)算，并根據(jù)建筑物實(shí)際情況來做相應(yīng)調(diào)整。如果建筑物采用常規(guī)結(jié)構(gòu)，那么可按照凈跨度1∶1來進(jìn)行跨度計(jì)算；如果建筑物是寬扁梁結(jié)構(gòu)，則不可采取前種方式來計(jì)算跨度。在設(shè)計(jì)梁板結(jié)構(gòu)時(shí)，可將其看作變截面板；在設(shè)計(jì)扁梁結(jié)構(gòu)時(shí)，需要先確定梁高與板厚之間的差異，如若無太大差異，那么在計(jì)算長(zhǎng)度時(shí)，可直接計(jì)算梁中心，并根據(jù)相關(guān)參數(shù)來合理配筋。

4.6 重視箱、筏基礎(chǔ)底板跳板的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)箱、筏基礎(chǔ)底板跳板時(shí)，需要合理優(yōu)化對(duì)邊跨底板鋼筋，如果采用通長(zhǎng)布置法，則無須增加通長(zhǎng)筋，有利于減少材料浪費(fèi)和損耗。不可使用計(jì)算跳板的方式來計(jì)算建筑物窗井部位，如若建筑物有地下室，則需要靈活考慮各項(xiàng)問題[6]。

4.7 做好沉降計(jì)算工作

在基坑開挖時(shí)，坑邊地基土不會(huì)出現(xiàn)反彈狀況，但坑中心位置的地基土，會(huì)受作用力影響，出現(xiàn)反彈情況，這種情況下可用人工方式來消除回彈部分。當(dāng)建筑基坑較小時(shí)，坑底約束力便會(huì)增大，回彈可忽略，可根據(jù)基底附加應(yīng)力來進(jìn)行沉降計(jì)算；當(dāng)建筑基坑較大時(shí)，則需要進(jìn)行箱基沉降計(jì)算，做好安全儲(chǔ)備。

4.8 做好箍筋工作

進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要在其受力部位布設(shè)箍筋，尤其是在梁的受力部位，必須附加箍筋，將主梁、次梁的受力擴(kuò)散于整個(gè)梁截面內(nèi)，提高主梁抗剪強(qiáng)度，防止梁的實(shí)際受力超過其可承受范圍。通過附加箍筋的設(shè)計(jì)方式，能夠明顯提高主梁的延性，避免發(fā)生變形，次梁穩(wěn)定性也能有所提升，可滿足建筑物施工需求。

4.9 優(yōu)化設(shè)計(jì)剛性樓面和承重墻結(jié)構(gòu)

在設(shè)計(jì)剛性樓面時(shí)，可利用專業(yè)軟件進(jìn)行計(jì)算，充分發(fā)揮現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的作用，明確其結(jié)構(gòu)真實(shí)承受力，防止出現(xiàn)誤差。為使整個(gè)樓層設(shè)計(jì)為剛性樓面，需要做到以下4點(diǎn)：（1）在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，不可選擇存在變形狀況的平面比，如大開洞；（2）布置建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行配筋，設(shè)計(jì)平面要和剛性樓板相關(guān)要求保持一致；（3）在設(shè)計(jì)承重墻結(jié)構(gòu)時(shí)，需全面分析地震災(zāi)害，不斷提升墻體抗剪強(qiáng)度，使之抗震性能得到提升；（4）所使用施工材料強(qiáng)度要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，增加橫墻軸壓力。如若建筑物面積較大，在設(shè)置縱墻結(jié)構(gòu)時(shí)，可利用梁支撐方式來提高其承重力。除此之外，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可交替布置橫墻承重和縱墻承重。

5 結(jié)語

目前，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還存在一定問題，需要采取針對(duì)性措施來加以解決。為保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，應(yīng)做好實(shí)地勘察工作，實(shí)施系統(tǒng)化管理，有效控制各項(xiàng)影響因素。