芻議建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題以及應(yīng)對(duì)策略

【摘 要】近些年來(lái)，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)正在以較高的速度向前發(fā)展，同時(shí)也帶動(dòng)著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個(gè)行業(yè)飛速發(fā)展。尤其是近幾年來(lái)，我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展更是驚人，建筑規(guī)模在不斷增大、建筑樣式在日益多樣化、建筑工藝在不斷多元化，這一系列的變化都是社會(huì)發(fā)展變化的結(jié)果，雖然如此，我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還是存在著一些與時(shí)代發(fā)展不相適應(yīng)的問(wèn)題，為了適應(yīng)社會(huì)大眾對(duì)建筑結(jié)構(gòu)實(shí)用性和安全性的高要求，我們要不斷解決結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；常見(jiàn)問(wèn)題；應(yīng)對(duì)策略

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)涉及到了建筑物整體的安全性、實(shí)用性和美觀性，所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要符合一定的原則，原則如下“適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、便于施工”，通常情況下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)之間有一個(gè)相互限制的關(guān)系，雖然建筑設(shè)計(jì)是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，但是，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)一定要考慮到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力范圍，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要以建筑設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，因此，為了保證建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的雙重質(zhì)量，我們要解決結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常出現(xiàn)的問(wèn)題。

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)論

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是需要在設(shè)計(jì)原則的指導(dǎo)之下，按照設(shè)計(jì)過(guò)程一步步完成的。通常情況下，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大致可以分為三個(gè)大的階段：第一階段，結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中方案的內(nèi)容是需要根據(jù)建筑物的重要性、建筑物建筑地的地理情況、抗震度的要求、地質(zhì)勘查資料、建筑物的高度等綜合內(nèi)容來(lái)選擇最優(yōu)化的建筑物結(jié)構(gòu)形式，在結(jié)構(gòu)的形式選定之后，就需要根據(jù)所選結(jié)構(gòu)形式的特征和相關(guān)要求來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件和承重體系的布置。第二階段，計(jì)算設(shè)計(jì)階段。該階段的設(shè)計(jì)工作又分為了幾部分內(nèi)容，其一，對(duì)荷載量進(jìn)行計(jì)算。荷載量的計(jì)算要從兩個(gè)方向進(jìn)行，一種是來(lái)自結(jié)構(gòu)內(nèi)部的荷載，另一種是來(lái)自建筑物外部的荷載，但是，無(wú)論哪種荷載都是要根據(jù)相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算的，根據(jù)規(guī)定來(lái)進(jìn)行組合值和準(zhǔn)永久值系數(shù)的選擇，從而結(jié)合不同施工狀況進(jìn)行分別計(jì)算。其二，結(jié)構(gòu)構(gòu)件試算。構(gòu)件試算是需要根據(jù)荷載值和構(gòu)造要求進(jìn)行的，計(jì)算方式可以優(yōu)選相關(guān)計(jì)算手冊(cè)上的計(jì)算方式進(jìn)行試算，從而預(yù)算構(gòu)件截面。其三，結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算。內(nèi)力計(jì)算內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)的扭矩、彎矩、剪力、拉力以及軸心壓力等等，而前提是結(jié)構(gòu)的荷載量和構(gòu)件的截面已經(jīng)計(jì)算清楚。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題

雖然我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)隨著我國(guó)建筑工藝技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)有所提高，但是，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，還是有很多地方同現(xiàn)代的社會(huì)要求不相符，總是會(huì)出現(xiàn)一些小問(wèn)題，那么本文就對(duì)這些常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行深入分析，找到問(wèn)題存在的原因，并進(jìn)行解決。

1. 結(jié)構(gòu)框架的配筋問(wèn)題

建筑結(jié)構(gòu)中框架的配筋問(wèn)題主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，其一是框架柱的配筋，其二是框架梁的配筋。受到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)量的影響，很多設(shè)計(jì)人員的工作壓力都很大，所以他們?cè)谶M(jìn)行配筋率的設(shè)計(jì)時(shí)，并沒(méi)有根據(jù)建筑物的具體情況進(jìn)行具體分析，通常都是憑借主管經(jīng)驗(yàn)，而忽視了相關(guān)規(guī)定。在高層建筑物種，“水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的傾覆力矩以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力與建筑高度的平方成正比”，所以建筑物頂層所承受的風(fēng)荷載比較大，同時(shí)建筑結(jié)構(gòu)傳向邊柱的問(wèn)題比較小，這就出現(xiàn)了偏心力問(wèn)題，所以需要頂層的配筋率相對(duì)要較大一些，但是，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，這一問(wèn)題往往沒(méi)有被設(shè)計(jì)人員考慮到，就導(dǎo)致了建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中框架設(shè)計(jì)中存在著安全隱患，同時(shí)，在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模時(shí)，有些設(shè)計(jì)人員為了節(jié)省時(shí)間，對(duì)屋面梁的尺寸沒(méi)有進(jìn)行具體分析，而是直接復(fù)制下層結(jié)構(gòu)梁的尺寸，所以就導(dǎo)致了計(jì)算出來(lái)的配筋量較小，如此情況，建筑物的層面結(jié)構(gòu)如果受到混凝土收縮力以及濕度的影響時(shí)，就會(huì)因?yàn)榕浣盥蔬^(guò)低而出現(xiàn)裂縫，影響建筑物的質(zhì)量。

2. 樓板變形度計(jì)算問(wèn)題

這種問(wèn)題的存在主要是，很多設(shè)計(jì)者對(duì)樓板可能出現(xiàn)的變形度計(jì)算的誤差較大，準(zhǔn)確度不足。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不乏有些設(shè)計(jì)者投機(jī)取巧，在結(jié)構(gòu)相關(guān)理念和結(jié)構(gòu)布置措施還沒(méi)有摸清時(shí)就開(kāi)始進(jìn)行樓板的變形計(jì)算，雖然從數(shù)學(xué)理論上來(lái)說(shuō)，這種計(jì)算編程是正確的，但是，畢竟樓板的變形程度會(huì)受到很多因素的影響，所以，如果不進(jìn)行實(shí)際的觀察分析就進(jìn)行計(jì)算，很容易會(huì)出現(xiàn)計(jì)算出現(xiàn)誤差，這種情況下的所進(jìn)行的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一定會(huì)存在著某些不安全因素，為此，我們要積極更正設(shè)計(jì)方案。

3. 抗震設(shè)計(jì)問(wèn)題

近些年我國(guó)出現(xiàn)的震災(zāi)讓我們不得不深思我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)的抗震功能現(xiàn)狀，從目前情況來(lái)看，雖然我國(guó)地震多發(fā)區(qū)主要在西南地區(qū)以及有些山區(qū)，但是，隨著高層建筑的出現(xiàn)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)的要求越來(lái)越高。首先，有些設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有根據(jù)建筑物所在地的實(shí)際抗震度的要求而進(jìn)行設(shè)計(jì)，通常是直接照抄照搬當(dāng)?shù)卦锌拐鸾Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所以，設(shè)計(jì)的規(guī)格在很大程度上都沒(méi)有滿足現(xiàn)代抗震需求。其次，所設(shè)計(jì)的抗震度不符合相關(guān)規(guī)范的要求。隨著地震災(zāi)難的發(fā)生，我國(guó)有些地區(qū)對(duì)建筑設(shè)計(jì)的抗震度提出了新的要求，但是有些設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過(guò)程中直接忽視了新規(guī)定的要求，導(dǎo)致一些建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在實(shí)際上是不符合規(guī)定要求的。

三、提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的應(yīng)對(duì)策略

為了適應(yīng)社會(huì)公眾和時(shí)代發(fā)展的要求，我們要積極解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，進(jìn)而提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1. 合理計(jì)算配筋量

對(duì)于配筋量過(guò)小這一問(wèn)題來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)附加箍筋的方式進(jìn)行改善。附加箍筋通常認(rèn)為是“主梁箍筋在次梁的截面范圍內(nèi)沒(méi)有辦法進(jìn)行附加或者箍筋量不足，在次梁兩側(cè)補(bǔ)上，像板上洞口附加筋。”，這種附加筋的方式可以進(jìn)行也可以不進(jìn)行，在相關(guān)的規(guī)定中指出了，在梁的上部分或梁的截面高度之內(nèi)的集中荷載量，需要由橫向的附加鋼筋來(lái)承擔(dān)，通俗來(lái)講也就是指在梁上柱和水箱下部的墊梁是不需要附加筋的，綜合來(lái)講需要加附加筋的情況有以下幾種，第一，在梁下集中力處應(yīng)該增加附加筋，而截面高度之內(nèi)的是否加附加筋，則需要對(duì)具體情況進(jìn)行分析而確定，可加也可不加。第二，如果主梁和次梁的截面差距不是很大，同時(shí)，次梁的所承擔(dān)的荷載量會(huì)較大時(shí)，就應(yīng)該加附加筋來(lái)保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。通過(guò)這種增加附加筋的方式能夠?qū)崿F(xiàn)提高建筑物結(jié)構(gòu)承載力的目的，進(jìn)而提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

2. 對(duì)樓面進(jìn)行剛性設(shè)計(jì)

為了保證在進(jìn)行程序計(jì)算時(shí)能夠反映出建筑結(jié)構(gòu)的真實(shí)受力情況，我們要對(duì)樓面采取剛性設(shè)計(jì)方案，這樣就不至于出現(xiàn)大的誤差，要想實(shí)現(xiàn)剛性樓面的設(shè)計(jì)，就應(yīng)該從以下幾個(gè)方面進(jìn)行，首先，在建筑方案設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該盡量不要采用能夠?qū)е聵敲孀冃伪容^大平面，比如說(shuō)，凹槽的缺口太深、外伸翼塊過(guò)長(zhǎng)、樓層的開(kāi)洞過(guò)大等等方式，都會(huì)出現(xiàn)樓板的變形變大。其次，要保證建筑結(jié)構(gòu)的剛性布置以及確保配筋率充足。這是進(jìn)行剛性樓面設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)保證，如果結(jié)構(gòu)平面無(wú)法保證剛性樓面的設(shè)計(jì)要求，這時(shí)就可以通過(guò)在洞口邊加梁、提高邊梁或者暗梁的配筋率、采用斜配筋等方式來(lái)滿足樓面設(shè)計(jì)需求，這樣就能避免樓板變形度計(jì)算出現(xiàn)問(wèn)題。

3. 提高建筑物抗震能力

要提高建筑物的抗震能力，首先，在進(jìn)行建筑物框架設(shè)計(jì)過(guò)程中就要緊密聯(lián)系當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，對(duì)當(dāng)?shù)氐牡乩怼⑺牡惹闆r作出一個(gè)綜合的了解，同時(shí)更重要的是，在提高建筑物抗震設(shè)計(jì)能力的同時(shí)，還要充分考慮到建設(shè)單位的資本投入，要把建筑質(zhì)量同建筑工藝技術(shù)、企業(yè)成本控制等進(jìn)行綜合考慮。其次，要根據(jù)國(guó)家對(duì)建筑物抗震能力的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。比如對(duì)于柱的抗震能力來(lái)說(shuō)，就應(yīng)該根據(jù)以下幾點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，第一，保證柱的截面尺寸。如果所設(shè)計(jì)的柱剪應(yīng)力過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致柱受到脆性剪切力的破壞；而如果軸壓力和平均壓應(yīng)力之間的比例太大，柱就會(huì)產(chǎn)生一種混凝土壓碎現(xiàn)象，所以，為了保證柱的延性，柱截面高和寬都不應(yīng)該小于300毫米、剪切比要大于2、截面高度和寬度的比例要保持在3以下。第二，鋼筋配置問(wèn)題。柱的縱向鋼筋配置最好是要保證對(duì)稱進(jìn)行，為了確保柱的延性，其最小的配筋率要根據(jù)《抗震規(guī)范》中的要求而進(jìn)行。第三，箍筋的進(jìn)行。地震作用通常是會(huì)反復(fù)的，故，為了保證柱的牢固要對(duì)其進(jìn)行箍筋處理，箍筋對(duì)于柱有著有效的約束作用，會(huì)提高混凝土的壓應(yīng)變能力。通過(guò)以上的方式就可以提高設(shè)計(jì)中建筑物的抗震能力。

結(jié)束語(yǔ)：

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題是不可避免的，并且會(huì)隨著建筑技術(shù)、建筑模式、建筑規(guī)模的增加而發(fā)生變化，所以，對(duì)于這些問(wèn)題我們還是要在實(shí)際工作中具體把握，本文只是從幾個(gè)簡(jiǎn)單的層面進(jìn)行了論述，并沒(méi)有一一列舉，還望對(duì)實(shí)際設(shè)計(jì)工作有所幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁麗芳，都軍花.淺談建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問(wèn)題及對(duì)策[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2009（09）

[2]黃彥計(jì)，婁霄楠.淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策[J]. 中國(guó)房地產(chǎn)業(yè). 2011[6] 仇秀東.淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)問(wèn)題[J]. 建筑設(shè)計(jì)管理. 2012（09） （03）

[3]邱俊強(qiáng).對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在問(wèn)題的分析[J]. 建材與裝飾（中旬刊）. 2008（05）

[4]李贇.淺談我國(guó)當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及對(duì)策[J]. 中小企業(yè)管理與科技（上旬刊）. 2012（08）

[5]徐端木，宋丹昆.探究建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題與解決途徑[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2012（22）