建筑工程質(zhì)量事故中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的問題研究

【摘要】隨著社會(huì)的各行各業(yè)不斷進(jìn)步與發(fā)展，在城市建設(shè)中高層建筑出現(xiàn)的越來越多。建筑質(zhì)量事故發(fā)生也快速增加。質(zhì)量事故牽涉到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的問題，所以，探討建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題是非常有必要的。本文首先闡述了現(xiàn)今建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題，并提出了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問題對(duì)策

現(xiàn)今建筑工程質(zhì)量事故逐年增多，致使損失慘重。圖1為上海閡行區(qū)住宅樓倒塌事故。為了防止事故的出現(xiàn)，我們總結(jié)了許多事故出現(xiàn)的規(guī)律，其事故的原因一般都有相仿之處。本文重點(diǎn)研討事故原因中的設(shè)計(jì)方面的問題。

1、現(xiàn)今建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

1.1鋼筋混凝土承重構(gòu)造體系類型、布設(shè)方面的問題。現(xiàn)今很多鋼筋砼承重構(gòu)造布設(shè)不科學(xué)，外形不規(guī)整。因?yàn)橹率箻?gòu)造不規(guī)則的因素繁多，特別是針對(duì)異常繁瑣的建筑外形，不可以用簡(jiǎn)設(shè)的定量標(biāo)準(zhǔn)來界定不規(guī)則性并限定范圍。譬如鋼筋砼建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)范中，僅表明了規(guī)則體的標(biāo)準(zhǔn)，沒有定量界定規(guī)則與不規(guī)則體，也未對(duì)不規(guī)則體做出必要的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，致使有些設(shè)計(jì)者通常很難掌握結(jié)構(gòu)規(guī)則性，不少狀況下，甚至服從業(yè)主與建筑師的指示，因而導(dǎo)致在實(shí)際項(xiàng)目中發(fā)生了一些規(guī)則性難題。并且配筋構(gòu)造也不科學(xué)或不滿足有關(guān)規(guī)范，對(duì)框架梁、框架柱未遵循抗震規(guī)范的規(guī)定設(shè)全高加密箍筋，柱箍筋未依照規(guī)定選用連接模式等。

1.2基礎(chǔ)與地基設(shè)計(jì)方面的問題。基礎(chǔ)與地基設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)者比較關(guān)心的話題，這是由于該階段設(shè)計(jì)的質(zhì)量將對(duì)后期設(shè)計(jì)的落實(shí)有影響，而且±也基基礎(chǔ)造價(jià)也決定著整個(gè)工程成本。但許多工程未執(zhí)行地質(zhì)勘察工作，進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，僅僅參考業(yè)主書面或籠統(tǒng)依照周圍建筑物的基礎(chǔ)資料。還有部分設(shè)計(jì)者未意識(shí)到軟弱地基的缺陷，當(dāng)選用換土墊層工藝改進(jìn)軟弱地基時(shí)，未采用換土墊層設(shè)計(jì)，只是普通地依照經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)化砂墊層承受載荷的水平，未驗(yàn)算墊層厚度及寬度，其既保證不了安全，又沒節(jié)約資金。其次部分設(shè)計(jì)者對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，在復(fù)核柱、梁及基礎(chǔ)的荷載時(shí)未依照現(xiàn)行規(guī)范將荷載依照折減系數(shù)復(fù)核，因而引起選用顯著偏大的荷載值。

在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)選取能對(duì)不均勻沉降調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào)性好，符合承載力及建筑物允許變形的要求方案。建筑應(yīng)布設(shè)地下室以使地基的加載力及沉降量降低，對(duì)達(dá)到天然地基的承載力及上部構(gòu)造的整體穩(wěn)定性有好處。此外，重點(diǎn)關(guān)注設(shè)計(jì)中地方性規(guī)范。對(duì)軟土基礎(chǔ)上覆蓋層厚度較厚地區(qū)的建筑，通常都需要選用地基處理的模式來使建筑物沉降的目標(biāo)達(dá)成。但在選擇地基整改方案時(shí)，必須仔細(xì)對(duì)上部構(gòu)造及地基兩方面的特性及周邊環(huán)境探究，并依照工程設(shè)計(jì)需要，明確地基處理范圍及要求符合的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以及多種處理模式的符合性。對(duì)多方案進(jìn)行對(duì)比，最終選用安全、成本低的方案。

1.3抗震設(shè)計(jì)驗(yàn)算的問題。有抗震要求的建筑設(shè)計(jì)中，不但要顧及到風(fēng)荷載及豎向荷載，還要有優(yōu)良的抗震性。建筑結(jié)構(gòu)的變形能力及承載力共同對(duì)是否具備耐震力起作用。鋼筋砼的構(gòu)造是具備塑性變形的彈塑性材料。結(jié)構(gòu)在地震影響下達(dá)到屈服極限后，其使用塑性形變來改進(jìn)結(jié)構(gòu)的延性，其改進(jìn)了結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下的完整性。我們?cè)O(shè)計(jì)采取的方式有強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件等。在結(jié)構(gòu)柱端、梁端及剪力墻的強(qiáng)化區(qū)域，受彎筋在符合承載力及抗震性的狀況下，應(yīng)采取降低鋼筋超配的手段。

1.4樓板設(shè)計(jì)問題。樓板是建筑工程中的重要承重部件。假設(shè)對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)考慮不到位，設(shè)計(jì)質(zhì)量問題很容易發(fā)生。在大樓板設(shè)計(jì)中一般將非承重墻的線荷載看作等效的均布荷載后，對(duì)板的配筋進(jìn)行驗(yàn)算。但有些設(shè)計(jì)者對(duì)其驗(yàn)算錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)板的受力狀態(tài)認(rèn)識(shí)欠缺，錯(cuò)誤的將雙向板看作單向板進(jìn)行核算。致使配筋嚴(yán)重缺失，導(dǎo)致板出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

2、處理問題的對(duì)策

2.1梁與板的跨度計(jì)算。一般狀況下，一些概念及規(guī)范一般都只對(duì)常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)適用，而它不適用于寬扁梁結(jié)構(gòu)。板梁結(jié)構(gòu)實(shí)際上是安設(shè)—個(gè)剛性支座在梁的中心線上，將梁和板結(jié)合成—個(gè)變截面板。在扁梁結(jié)構(gòu)部位，當(dāng)板厚與梁高差不多厚時(shí)，選用板厚及梁邊彎矩時(shí)，選用兩者的數(shù)值大者。現(xiàn)實(shí)的設(shè)計(jì)中，在對(duì)梁配筋時(shí)應(yīng)選用柱邊彎矩，削峰是通常采用的，具有問題時(shí)—般都是不削峰的。

2.2筏、箱形基礎(chǔ)底板的挑板處理。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮，最為節(jié)約成本的模式是可以放置挑板并且可以把邊跨底板鋼筋調(diào)勻，假設(shè)選用通長(zhǎng)的安設(shè)模式處理底板鋼筋時(shí)，底板底面的通長(zhǎng)筋也不會(huì)由于邊跨鋼筋而增長(zhǎng)。當(dāng)超出挑板位置時(shí)，基底的附加作用力就會(huì)顯著降低，當(dāng)在人工地基或天然地基的坎上設(shè)置基礎(chǔ)時(shí)，那么加裝挑板時(shí)最好選用天然地基，從而減弱整體的下沉量。假設(shè)荷載產(chǎn)生了偏心的問題，把挑板安設(shè)在某個(gè)特殊的部位時(shí)，就可以對(duì)沉降差進(jìn)行調(diào)整并且預(yù)防整體性傾斜的問題的發(fā)生。

2.3沉降計(jì)算處理。在基坑挖掘時(shí)，坑邊摩擦角范圍的基底土是要被限制的，因而其不具備反彈性，然而基坑底部的土具備反彈性，而回彈的土體就要求采用人工清理。假設(shè)基礎(chǔ)面積大時(shí)，其限制力就較小，譬如箱基，在對(duì)其進(jìn)行沉降的驗(yàn)算時(shí)就要依照基底的荷載力進(jìn)行驗(yàn)算，被坑邊土所限制的土體就可以當(dāng)成具備安全性的，這是其驗(yàn)算得出的沉降值是要高于實(shí)際作業(yè)中的沉降值的緣由。而假設(shè)當(dāng)基礎(chǔ)面積不大時(shí)，那么其限制力是很大的，這時(shí)就對(duì)回彈的部分可以不計(jì)，因而在驗(yàn)算沉降時(shí)就依照基底的附加應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算。

2.4設(shè)計(jì)剛性樓面。為了使計(jì)算結(jié)構(gòu)數(shù)值可以符合實(shí)際的展現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的受力情形，設(shè)計(jì)者應(yīng)盡最大努力將樓層設(shè)計(jì)成剛性的樓面。假設(shè)有些建筑沒有完全的符合剛性樓面的條件，然而其使用性是真實(shí)必須的，且建筑結(jié)構(gòu)本身的設(shè)計(jì)效果是不錯(cuò)的，那么設(shè)計(jì)看在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)選用斜向配筋、提升梁系梁板、提升邊梁暗梁的配筋、選用雙層的配筋方式等工藝，盡量滿足因不符合的剛性樓板假定而造成的誤差，使其滿足剛性樓板的假定前提。

結(jié)語：

建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及到方方面面。隨著我國(guó)建筑的迅猛發(fā)展，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求越來越高，為了預(yù)防質(zhì)量事故發(fā)生，探究了建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題，并重點(diǎn)探討了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的相應(yīng)對(duì)策，寄望可以為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考和依據(jù)。改進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水準(zhǔn)，減少質(zhì)量事故的出現(xiàn)。