土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題與解決路徑探究

吳 浩

中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所

1 前言

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是土木工程建筑施工的基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)于土木工程建筑施工質(zhì)量、對(duì)于用戶的生命財(cái)產(chǎn)安全、對(duì)于建筑的正常使用均有很大的影響；有專家甚至認(rèn)為：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定土木工程建筑的施工質(zhì)量。為提高建筑施工質(zhì)量，必須從源頭上抓起，不斷提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2 現(xiàn)階段土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的主要問題

2000年后，國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期。當(dāng)前，全國(guó)建筑施工企業(yè)總數(shù)已超過8.8萬(wàn)家，相較于2000年增長(zhǎng)超過1.85倍；每年土木工程建筑施工面積已超過130 億平方米，相較于2000年增長(zhǎng)超過8.23 倍。但令人遺憾的是，國(guó)內(nèi)建筑施工質(zhì)量卻沒有較高的提升，在某些大中城市，甚至出現(xiàn)了下降。這暴露出建筑施工企業(yè)在管理上存在著問題，也折射出當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在著缺陷。

我們通過研究分析，認(rèn)為現(xiàn)階段土木工程建筑結(jié)構(gòu)上存在著以下問題：

2.1 設(shè)計(jì)水平較低

一些建筑設(shè)計(jì)公司標(biāo)榜自己擁有甲級(jí)資質(zhì)，“設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富”“質(zhì)量精湛”，但這些公司的設(shè)計(jì)人員卻缺乏較高的職業(yè)素養(yǎng)，缺乏先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，缺乏工匠精神。他們?cè)谠O(shè)計(jì)中既不主動(dòng)追求精益求精，也不狠抓每一個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，繪制出來的設(shè)計(jì)圖過于簡(jiǎn)單；一些設(shè)計(jì)圖存在明顯的計(jì)算錯(cuò)誤，一些設(shè)計(jì)圖甚至存在著設(shè)計(jì)不周、脫離實(shí)際等問題。

2.2 對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全性欠缺考慮

當(dāng)前，建筑行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，施工企業(yè)為了拿到項(xiàng)目不惜進(jìn)行慘烈的低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，建筑設(shè)計(jì)公司之間也在互相爭(zhēng)奪設(shè)計(jì)項(xiàng)目，卻使各家公司紛紛陷入微利經(jīng)營(yíng)。一些設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí)，為壓縮項(xiàng)目的設(shè)計(jì)成本（或施工成本），往往選擇較低的安全標(biāo)準(zhǔn)，致使土木工程建筑項(xiàng)目竣工后出現(xiàn)滲漏、變形、開裂；嚴(yán)重縮短了建筑壽命，也使用戶的生命財(cái)產(chǎn)安全受到了影響。

3 解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中各種問題的路徑

3.1 加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)企業(yè)超過2.4 萬(wàn)家，從業(yè)人員超過428.5萬(wàn)人，但其中高等級(jí)資質(zhì)企業(yè)數(shù)量卻不多，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在建筑設(shè)計(jì)行業(yè)中，甲級(jí)資質(zhì)企業(yè)總數(shù)勉強(qiáng)超過1800 家，占比不足7.5%。從人員結(jié)構(gòu)上來，擁有高級(jí)職稱的設(shè)計(jì)人員僅有38.4 萬(wàn)人，占比不足9%。從所有制結(jié)構(gòu)上來看，港澳臺(tái)商人開辦的建筑設(shè)計(jì)企業(yè)只有11 家，外商投資的建筑設(shè)計(jì)公司只有17 家，國(guó)內(nèi)民營(yíng)的建筑設(shè)計(jì)公司也不足570家。換言之，目前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)建筑設(shè)計(jì)企業(yè)仍帶有濃厚的國(guó)家事業(yè)單位（建筑設(shè)計(jì)院）的色彩，存在著“事企不分，定位模糊”的現(xiàn)象。

我們都知道：市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)是多元化的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中，多種所有制的企業(yè)互相進(jìn)行激烈競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勝劣汰，從而使市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)始終保持旺盛的生命力。——在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，為提高土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，必須進(jìn)一步加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)，必須主動(dòng)引進(jìn)美國(guó)、德國(guó)、加拿大、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑設(shè)計(jì)企業(yè)，必須鼓勵(lì)民營(yíng)資本投資建筑設(shè)計(jì)行業(yè)，必須在建筑設(shè)計(jì)市場(chǎng)形成全方位、多元化競(jìng)爭(zhēng)的格局，使每一家建筑設(shè)計(jì)公司都切切實(shí)實(shí)感受到競(jìng)爭(zhēng)的壓力，認(rèn)識(shí)到“市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不相信眼淚”，從而倒逼各家建筑設(shè)計(jì)企業(yè)重視設(shè)計(jì)質(zhì)量，更新設(shè)計(jì)觀念，主動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新，主動(dòng)拿出設(shè)計(jì)精品。

3.2 提升設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)能力

建筑設(shè)計(jì)企業(yè)的設(shè)計(jì)人員，必須主動(dòng)增強(qiáng)自身的職業(yè)素養(yǎng)，練好扎實(shí)的基本功，不斷提升自己的設(shè)計(jì)能力。在條件允許的情況下，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)主動(dòng)應(yīng)用BIM系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過運(yùn)用信息化技術(shù)，可以使設(shè)計(jì)質(zhì)量實(shí)現(xiàn)飛躍[4]。

3.3 狠抓設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，不斷提高設(shè)計(jì)質(zhì)量

3.3.1 計(jì)算地勘承載力

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須善于閱讀勘察報(bào)告，但不必逐字逐句、一字不漏地閱讀冗長(zhǎng)的勘察報(bào)告（這樣做不僅浪費(fèi)時(shí)間和精力，還會(huì)加深近視），不必仔細(xì)研究土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、土的縮限等與設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)不大的參數(shù)，而要重點(diǎn)關(guān)注勘察報(bào)告中的持力層土質(zhì)、地勘承載力特征值、地基類型等重點(diǎn)內(nèi)容。必須牢記穩(wěn)定巖石、碎石土的地基承載力大于密實(shí)砂、中密砂；密實(shí)砂、中密砂的地基承載力又優(yōu)于粉質(zhì)黏土，在各種土質(zhì)中，回填土與軟土的地基承載力最差。必須牢記北方地區(qū)干燥，土質(zhì)較好；南方地方潮濕，分布有大量軟土。不同土層的剪切波速范圍也各有不同，若現(xiàn)場(chǎng)土層為堅(jiān)硬土、巖石、碎石土，則土層剪切波速范圍大于500m/s；若現(xiàn)場(chǎng)土層為中硬土，則土層剪切波速范圍在250m/s～500m/s 之間；若現(xiàn)場(chǎng)土層為中軟土，則土層剪切波速范圍在140m/s～250m/s 之間；設(shè)計(jì)人員要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)的具體情況，仔細(xì)計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)土層的地基承載力。

3.3.2 計(jì)算建筑樓面均布活荷載設(shè)計(jì)值

當(dāng)前，各大中城市的土木工程建筑項(xiàng)目大多為民用住宅、商務(wù)樓；而檔案庫(kù)、車庫(kù)、禮堂等項(xiàng)目較少。因此，須牢記住宅、辦公樓的建筑樓面及其走廊、門廳、樓梯、會(huì)議室的均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0kN/m2，餐廳的均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為4.0kN/m2，通風(fēng)設(shè)備機(jī)房、電梯機(jī)房的均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為7.0kN/m2；再根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)值，從最高安全標(biāo)準(zhǔn)的角度考慮，精細(xì)計(jì)算建筑樓面活荷載設(shè)計(jì)值。

3.3.3 設(shè)計(jì)配筋

設(shè)計(jì)配筋，須掌握好不同規(guī)格鋼筋的單根實(shí)際截面積。一般來說，直徑6mm 的鋼筋單根實(shí)際截面積為28.27mm2，直徑8mm 的鋼筋單根實(shí)際截面積為50.27mm2，直徑10mm 的鋼筋單根實(shí)際截面積為78.54mm2。

設(shè)計(jì)配筋，須注意一般板配筋的間距，通常為100mm、150mm、200mm。

設(shè)計(jì)配筋，還要掌握好梁內(nèi)單排鋼筋最大根數(shù)。在一般情況下，梁寬150mm的梁內(nèi)最多只能配3根10mm直徑的鋼筋（或2根18mm直徑的鋼筋）；梁寬200mm的梁內(nèi)最多只能配4根10mm直徑的鋼筋（或3根18mm直徑的鋼筋）；梁寬250mm的梁內(nèi)最多只能配6根10mm直徑的鋼筋（或4根18mm直徑的鋼筋）。

4 結(jié)束語(yǔ)

近些年以來，國(guó)內(nèi)土木工程建筑數(shù)量有了很大的增長(zhǎng)，但建筑質(zhì)量與設(shè)計(jì)質(zhì)量卻沒有實(shí)現(xiàn)同步飛躍，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在著一些問題。因此，建筑設(shè)計(jì)企業(yè)必須正視這些問題，主動(dòng)開展良性競(jìng)爭(zhēng)，鼓勵(lì)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì)，以不斷提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，并推動(dòng)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)向前發(fā)展。