探討建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題及解決措施

康慶龍

（身份證號：1301231987****3630）

一、什么是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計簡而言之就是用建筑結(jié)構(gòu)語言來表達(dá)建筑師及其它專業(yè)工程師所要表達(dá)的東西。結(jié)構(gòu)語言就是結(jié)構(gòu)師從建筑及其它專業(yè)圖紙中所提煉簡化出來的結(jié)構(gòu)元素。包括基礎(chǔ)，墻，柱，梁，板，樓梯，大樣細(xì)部等等。然后用這些結(jié)構(gòu)元素來構(gòu)成建筑物或構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)體系，包括豎向和水平的承重及抗力體系。把各種情況產(chǎn)生的荷載以最簡潔的方式傳遞至基礎(chǔ)。所以結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容由上可簡單概括為：基礎(chǔ)的設(shè)計、上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計和細(xì)部設(shè)計。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題

（一）地基與基礎(chǔ)設(shè)計中的常見問題

要把地基與基礎(chǔ)的設(shè)計做到合理安全，設(shè)計人員就必須在進(jìn)行地質(zhì)勘察后方可進(jìn)行設(shè)計。但是目前很多建筑并沒有地質(zhì)勘測報告資料，僅有的只是建設(shè)單位的口頭數(shù)據(jù)以及周圍建筑物的部分參考資料，設(shè)計人員的施工圖僅憑盲目取小的地耐力數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計；另外，在采用換土墊層進(jìn)行軟弱地基處理時，設(shè)計人員并不進(jìn)行相關(guān)換土墊層的設(shè)計，只憑經(jīng)驗處置，忽略了對換土墊層寬度和厚度的計算；另外，設(shè)計人員在計算基礎(chǔ)負(fù)荷時，并沒有按照現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范計算荷載值，這樣導(dǎo)致設(shè)計既不全面，又不安全，也不經(jīng)濟(jì)。

（二）懸挑梁設(shè)計中的常見問題

在懸挑梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員往往只驗算了懸挑梁的強(qiáng)度和剛度，對其梁撓度卻不加重視。懸挑梁的梁高常常因為選用過小，而導(dǎo)致懸挑梁截面的受壓相對過高，隨著梁撓度的不斷增大，懸挑梁截面的受壓區(qū)也隨之發(fā)生變形，引起建筑梁板裂縫的出現(xiàn)，裂縫寬度也不斷加寬。同時，懸挑梁的截面選用過小也會導(dǎo)致懸挑梁的截面相對受壓區(qū)高度增加，致使懸挑梁的延性減小，一旦遇到豎向地震發(fā)生，極易受到破壞而失去承載力，不利于建筑的整體抗震性能。

（三）承重柱截面高度設(shè)計中的常見問題

一些建筑工程為了方便進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力分析，或者受到建筑尺寸的限制，或者出于建筑美觀的考慮，為避免墻體表面出殼過大，常常會把承重柱截面的高度設(shè)計過小，并按軸心受壓計算，同時，簡化梁為鉸支梁。這種做法忽略了梁柱間的剛結(jié)作用，由于柱截面的配筋很小，一旦受力，必然導(dǎo)致柱頂?shù)目箯潖?qiáng)度不足，導(dǎo)致水平裂縫情況的出現(xiàn)。

（四）框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題

在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中，縱向框架與橫向框架具有同等重要的地位。當(dāng)前的建筑抗震設(shè)計規(guī)范中，明確規(guī)定要分別計算兩個主軸方向的水平地震作用。但是設(shè)計人員往往只重視橫向框架的設(shè)計而忽視縱向框架的設(shè)計。部分設(shè)計人員在對非抗震設(shè)計時將縱向梁按普通連續(xù)梁設(shè)計，致使無法符合框架對柱節(jié)點(diǎn)與縱筋、箍筋的配置要求。同時，梁柱在框架結(jié)構(gòu)的抗震作用中起著決定性的作用，設(shè)計人員若考慮不到縱向地震的作用，在實際設(shè)計中經(jīng)常會導(dǎo)致支座負(fù)筋、縱筋及箍筋配置均不足情況的出現(xiàn)。

（五）構(gòu)造柱設(shè)計中的常見問題

在磚混結(jié)構(gòu)中，構(gòu)造柱與圈梁聯(lián)結(jié)，共同形成對墻體的約束，可以防止墻體裂縫，保證承載力，增強(qiáng)抗震性能。但是在當(dāng)前磚混結(jié)構(gòu)房屋的設(shè)計中，構(gòu)造柱經(jīng)常被兼作承重柱使用，使得構(gòu)造柱提前受力，造成構(gòu)造柱對墻體的拉結(jié)和約束作用降低，而且一旦遭遇地震，在構(gòu)造柱的位置上必然形成應(yīng)力集中，首先遭到破壞。這樣不但起不到作用，反而成為薄弱部位。

（六）樓板設(shè)計中的常見問題

樓板在建筑工程中主要承擔(dān)承重作用，樓板設(shè)計中出現(xiàn)的問題必將影響到梁、墻和柱等的安全性能，甚至?xí)嬖趪?yán)重的質(zhì)量隱患。樓板設(shè)計中常見的問題有以下幾個方面：一是設(shè)計人員在設(shè)計時往往簡單地將雙向板按單向板進(jìn)行計算，導(dǎo)致計算假定與實際受力不符，導(dǎo)致一方配筋過大，一方配筋不足，致使樓板出現(xiàn)裂縫；二是在民用建筑的樓板設(shè)計中，某些設(shè)計人員常常錯誤地將隔墻的總荷載附以該板塊的總面積，造成非承重隔墻配筋不足，也導(dǎo)致其它部分的配筋過大，造成隔墻處樓板出現(xiàn)裂縫；三是雙向板在兩個方向都會產(chǎn)生彎矩，計算時應(yīng)用兩個方向的各自有效高度。但是有的設(shè)計者僅僅采取同樣的有效高度進(jìn)行配筋計算，致使雙向板的有效高度偏大，配筋降低，導(dǎo)致開明縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（七）其他方面存在的問題

施工圖結(jié)構(gòu)設(shè)計說明過于簡單。如有的工程施工圖無結(jié)構(gòu)設(shè)計說明或說明過于簡單，對采用的結(jié)構(gòu)類型、是否抗震設(shè)防及設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)抗震等級、墻體材料、鋼筋連接與錨固、沉降觀測要求等內(nèi)容未作任何說明。有的施工圖采用“平法”表示，但仍然采用標(biāo)準(zhǔn)圖集在各層梁、柱、墻“平法”平面配筋圖中，也沒有按圖集的規(guī)定標(biāo)注地下和地上各層的結(jié)構(gòu)標(biāo)高、結(jié)構(gòu)層高及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)層號，梁柱編號等，極易給現(xiàn)場施工帶來混亂，造成事故隱患。

三、解決以上問題的措施

（一）堅持經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計原則

在房屋建筑設(shè)計中要堅持經(jīng)濟(jì)合理原則，根據(jù)工程項目實際情況，不過度使用材料，杜絕材料的損失浪費(fèi)。在有多種可選方案的前提下，優(yōu)先選擇經(jīng)濟(jì)合理的方案進(jìn)行設(shè)計施工，不可貪大求全，造成不必要的浪費(fèi)。

（二）嚴(yán)格按照設(shè)計規(guī)范、規(guī)程進(jìn)設(shè)計

綜上所列問題，總結(jié)歸納起無外乎沒有嚴(yán)格按照規(guī)范、規(guī)程進(jìn)設(shè)計作業(yè)。這是工程設(shè)計一大忌。設(shè)計人員在平時工作中應(yīng)當(dāng)認(rèn)真學(xué)習(xí)會規(guī)范規(guī)程規(guī)定，熟記其中規(guī)則嚴(yán)格按照規(guī)則作業(yè)，杜絕隨意性行為，以保障設(shè)計合符規(guī)范要求，防范質(zhì)量風(fēng)險。

（三）規(guī)范日常工作

在施工圖說明制作時，要盡可能翔實、明確；在說明的書寫和標(biāo)注上要用語規(guī)范準(zhǔn)確，位置不可隨意；對樁基工程檢測的不能隨意變更，要嚴(yán)格按照工程實際采用合理的方法，檢測合格的數(shù)量，做出合符要求的檢測結(jié)果，以確保質(zhì)量。

四、結(jié)束語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑施工的前期規(guī)劃，直接影響到建筑的質(zhì)量和成本。因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要深刻領(lǐng)會國家相關(guān)規(guī)范中的實質(zhì)性內(nèi)容，在設(shè)計的過程中除了要嚴(yán)格按照規(guī)范規(guī)定作業(yè)外，還要多動腦筋，根據(jù)實際情況靈活運(yùn)用，善于總結(jié)經(jīng)驗，對一些規(guī)范中規(guī)定不是很明確的問題，要多進(jìn)行調(diào)查研究，絕對不能閉門造車，只有這樣我們才能設(shè)計出既美觀耐用又具有地方特色的建筑作品。