建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題分析

劉會(huì)劍

摘 要：本文以房建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為研究對(duì)象，針對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行了分析與闡釋。文章主要分析了兩個(gè)方面的內(nèi)容：一方面總結(jié)了設(shè)計(jì)方案不當(dāng)、構(gòu)造錯(cuò)誤、設(shè)計(jì)荷載取錯(cuò)、計(jì)算錯(cuò)誤、結(jié)構(gòu)施工圖錯(cuò)誤、可施工性差、各專業(yè)配合不協(xié)調(diào)，影響結(jié)構(gòu)質(zhì)量等房建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的差錯(cuò)，減少房建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)差錯(cuò)提高房屋安全性的措施。希望本文的研究能夠?yàn)榉拷ńY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐提供一些指導(dǎo)和幫助。

關(guān)鍵詞：房建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；差錯(cuò)；安全性的措施

1 前言

房建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)細(xì)致工作，設(shè)計(jì)中的每一步驟都必須認(rèn)真對(duì)待才能確保工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。而由于粗心大意漏算荷載、計(jì)算模型錯(cuò)誤或使用錯(cuò)誤的計(jì)算方法將會(huì)留下結(jié)構(gòu)隱患。施工圖是施工的主要依據(jù)，如果施工圖出現(xiàn)錯(cuò)誤，極易在施工期間引發(fā)工程質(zhì)量事故。

2 房建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的差錯(cuò)

2.1 設(shè)計(jì)方案不當(dāng)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的選取應(yīng)滿足預(yù)定功能的要求，并力求經(jīng)濟(jì)合理、施工簡(jiǎn)便易行。而目前隨著人們生活水平的提高，對(duì)建筑使用功能、立面效果以及平面布置的要求也越來越高，以致出現(xiàn)如下方案：平面凹進(jìn)凸出，立面變化較大，形成較大扭轉(zhuǎn)，應(yīng)力集中對(duì)結(jié)構(gòu)受力及抗震極為不利；層高、柱網(wǎng)、跨度等取值不合理，豎向剛度變化大，如底部商場(chǎng)，上部住宅、辦公等框架結(jié)構(gòu)，由于層高差別較大，易于形成薄弱層；基礎(chǔ)方案不合理，如人工挖孔樁以中風(fēng)化巖層作為柱端持力層時(shí)，卻設(shè)計(jì)為樁筏共同作用，致使底板混凝土量、配筋量增大，又對(duì)結(jié)構(gòu)不利等等。

2.2 構(gòu)造錯(cuò)誤

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的構(gòu)造錯(cuò)誤有：采用后澆帶代替伸縮縫設(shè)置，設(shè)置后澆帶主要是減少施工期間混凝土收縮以及提高混凝土抵抗溫度變化的能力，伸縮縫是為了減少使用階段溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，不能互相代替：柱軸壓比不滿足規(guī)范要求，導(dǎo)致柱延性得不到保證，降低結(jié)構(gòu)抗震能力；樓梯間柱未按短柱要求設(shè)計(jì)，降低樓梯間柱抗震能力；框架梁面未按規(guī)范要求設(shè)置通長(zhǎng)縱向鋼筋，不能承受地震作用下框架梁面出現(xiàn)的負(fù)彎矩等等。

2.3 設(shè)計(jì)荷載取錯(cuò)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中荷載少算、漏算的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，如：有的設(shè)計(jì)荷載不按規(guī)范取，缺少依據(jù)；有的設(shè)計(jì)漏掉部分荷載，活荷載折減不當(dāng)，以致施工時(shí)或使用后的實(shí)際荷載嚴(yán)重超越設(shè)計(jì)荷載，導(dǎo)致嚴(yán)重的工程事故。

2.4 計(jì)算錯(cuò)誤

結(jié)構(gòu)計(jì)算程序提高結(jié)構(gòu)計(jì)算的速度和精度的同時(shí)，也存在一個(gè)不容忽視的弊端，就是計(jì)算過程的屏蔽。使用者只管輸入數(shù)據(jù)和看結(jié)果，對(duì)計(jì)算過程不了解，不知道計(jì)算是建立在什么樣的力學(xué)模型基礎(chǔ)上，不知道適用范圍，這是潛在的危險(xiǎn)。部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者只會(huì)依賴現(xiàn)有規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)、計(jì)算機(jī)程序做傳統(tǒng)意義的設(shè)計(jì)，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果中明顯不合理甚至錯(cuò)誤的地方，導(dǎo)致設(shè)計(jì)不合理甚至發(fā)生工程事故。

2.5 結(jié)構(gòu)施工圖錯(cuò)誤

圖紙圖面質(zhì)量問題較多，“錯(cuò)、漏、碰、缺”現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，設(shè)計(jì)交代不清，畫法含糊，后澆帶的具體做法、施工要求、具體位置、封閉時(shí)間未交代或交代不全等等。

2.6 可施工性差

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)未考慮施工時(shí)可能出現(xiàn)的不利受力條件。施工過程中受自然氣候、操作技術(shù)、施工方法等不利因素的影響，結(jié)構(gòu)發(fā)生與使用時(shí)不一致的受力情況，如：設(shè)計(jì)人員不對(duì)框架節(jié)點(diǎn)處的鋼筋位置進(jìn)行排列，圖紙上僅用一根單線條，引線注明鋼筋的直徑與數(shù)量就算完事，施工中屢次遇到梁柱鋼筋相碰的現(xiàn)象，梁中鋼筋要伸入柱中，柱中鋼筋要深入梁中，在梁柱接頭處，嚴(yán)重時(shí)鋼筋都放不下，根本談不上鋼筋的間距和混凝土的握裹力。

2.7 各專業(yè)配合不協(xié)調(diào)，影響結(jié)構(gòu)質(zhì)量

土木工程設(shè)計(jì)是由多專業(yè)、多工種相互配合、相互協(xié)調(diào)共同完成，建筑、設(shè)備各專業(yè)都對(duì)結(jié)構(gòu)有影響。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基于建筑方案之上，建筑造型和布局決定結(jié)構(gòu)方案，建筑細(xì)部構(gòu)造影響到結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置。設(shè)備各工種對(duì)結(jié)構(gòu)受力、孔洞布置、構(gòu)件大小都有影響。各專業(yè)溝通配合出現(xiàn)矛盾，必然會(huì)影響到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量。

3 減少房建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)差錯(cuò)提高房屋安全性的措施

3.1 加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的安全度責(zé)任觀念

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是保障房屋建筑功能與質(zhì)量需求的重要系統(tǒng)作業(yè)工作。它要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員具備一定的業(yè)務(wù)體系技能知識(shí)，并能結(jié)合扎實(shí)的理論知識(shí)與責(zé)任意識(shí)去靈活發(fā)揮創(chuàng)新思維。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段時(shí)，要能夠滿足建筑商品作業(yè)實(shí)際情況，并深刻體現(xiàn)約束合同、各項(xiàng)機(jī)制的延伸內(nèi)涵，以此才能保證設(shè)計(jì)作業(yè)整體需求得到滿足，在實(shí)踐工作中得以總結(jié)經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，認(rèn)真反思出問題不足之處，為未來自身項(xiàng)目設(shè)計(jì)積累一定的底蘊(yùn)與功底。

同時(shí)，在對(duì)建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要發(fā)揮自身主導(dǎo)作用，轉(zhuǎn)換陳舊設(shè)計(jì)觀念，正確對(duì)待建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的重要性，積極運(yùn)用個(gè)人才智，對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)負(fù)責(zé)，設(shè)計(jì)出安全性能優(yōu)良，能體現(xiàn)自己設(shè)計(jì)水平的作品。

3.2 基于安全度視角改進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

基于安全度視角下的建筑結(jié)構(gòu)安全性體現(xiàn)主要與建筑結(jié)構(gòu)整體牢同性、結(jié)構(gòu)載荷能力系數(shù)等方而有直接關(guān)聯(lián)。

（1）結(jié)構(gòu)整體的牢同性體現(xiàn)。結(jié)構(gòu)整體牢同性也稱為結(jié)構(gòu)牢固性。提高結(jié)構(gòu)牢固性能夠防止建筑結(jié)構(gòu)遭受外力因素作用出現(xiàn)局部破壞時(shí)，整體結(jié)構(gòu)卻不會(huì)出現(xiàn)坍塌或連續(xù)性損壞，或者不會(huì)出現(xiàn)對(duì)稱性連帶反應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)破損現(xiàn)象。因此，建筑物整體結(jié)構(gòu)牢固性的提升，可強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的的冗余度，從而能夠抗拒外力因素對(duì)其造成不利影響，如能夠抵抗地震、臺(tái)風(fēng)、海嘯等自然災(zāi)害性因素對(duì)荷載造成的不利影響，起到降低經(jīng)濟(jì)效益損失與降低人員傷亡的直觀作用。

（2）加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)部件承載能力的安全性。現(xiàn)行項(xiàng)目工程規(guī)范機(jī)制中明確了建筑結(jié)構(gòu)所需的荷載承受系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值與建筑原材強(qiáng)度系數(shù)，以及荷載分項(xiàng)系數(shù)有直接關(guān)系，并且也指出了這兩項(xiàng)因素是保證建筑結(jié)構(gòu)荷載能力的重要指標(biāo)。其中，建筑原材強(qiáng)度系數(shù)的大小能夠計(jì)算評(píng)估出建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的載荷作用力。而荷載分項(xiàng)系數(shù)主要作用是將載荷標(biāo)準(zhǔn)值放大，以此確定出載荷對(duì)建筑構(gòu)件的作用影響程度。在給定標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下，這兩項(xiàng)系數(shù)體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全度，在可靠度設(shè)計(jì)方法中體現(xiàn)了一定的可靠指標(biāo)或名義失效概率，其系數(shù)越大，則安全度越高。

目前，我國(guó)在住宅、辦公樓等建筑物上的荷載標(biāo)準(zhǔn)值的設(shè)定與國(guó)外的差別較大，不同類型、不同材料的建筑在安全設(shè)置水平上也與國(guó)外存在著或多或少的差距。因此，隨著我國(guó)設(shè)計(jì)水平、建筑材料質(zhì)量、施工技術(shù)水平等的提高，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性能也將得到大幅度提高。