探討建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題

1、    探討建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題    鄭文斌 張葉軍【摘要】近年來，土木工程施工工程中事故頻頻發(fā)生，給國(guó)家造成巨大的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)，給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成巨大損失。本文結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)探討建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題與對(duì)策進(jìn)行分析?！娟P(guān)鍵詞】建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問題；策略一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的程序，建筑物的設(shè)計(jì)包括建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)、暖氣通風(fēng)設(shè)計(jì)和電氣設(shè)計(jì)等。每一部分的設(shè)計(jì)都應(yīng)圍繞設(shè)計(jì)的四個(gè)基本要求：即功能要求、美觀要求、經(jīng)濟(jì)要求和環(huán)保要求。建筑結(jié)構(gòu)是一個(gè)建筑物發(fā)揮其使用功能的基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑物設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，要包括以下四個(gè)過程：方案設(shè)

2、計(jì)結(jié)構(gòu)分析構(gòu)件設(shè)計(jì)繪施工圖。2.建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，為保證建筑結(jié)構(gòu)的可靠度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在設(shè)計(jì)中，必須遵循以下要求：第一計(jì)算內(nèi)容：結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算和正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算，如直接承受動(dòng)力荷載的構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算。第二結(jié)構(gòu)上多種作用效應(yīng)同時(shí)發(fā)生時(shí)，應(yīng)通過結(jié)構(gòu)分析分別求出每一種作用下的效應(yīng)后，考慮其可能的最不利組合。第三抗震設(shè)計(jì)：我國(guó)的抗震設(shè)防烈度為6 至9 度，建筑結(jié)構(gòu)根據(jù)所在地區(qū)的烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度采用不同的抗震等級(jí)。對(duì)應(yīng)不同的抗震等級(jí)，有不同的計(jì)算和構(gòu)造要求。二、土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題1.建筑結(jié)構(gòu)不合理。結(jié)構(gòu)布置不合理、不規(guī)則結(jié)構(gòu)盡可能規(guī)則，結(jié)構(gòu)的布置才

3、能更趨于合理，這是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中十分重要的環(huán)節(jié)，這里的“規(guī)則”包含了對(duì)建筑的平立面外形尺寸，抗側(cè)力構(gòu)件布置、質(zhì)量分布，直至承載力分布等諸多因素的綜合要求。由于引起結(jié)構(gòu)不規(guī)則的因素太多，特別是對(duì)于復(fù)雜的建筑體型，很難一一用若干簡(jiǎn)化的定量指標(biāo)來劃分不規(guī)則程度并規(guī)定限制范圍。2.樓層平面剛度。一些設(shè)計(jì)在缺乏基本的結(jié)構(gòu)觀念或結(jié)構(gòu)布置缺乏必要措施時(shí)，采用樓板變形的計(jì)算程序。盡管程序的編程在數(shù)學(xué)力學(xué)模型上是成立的甚至是準(zhǔn)確無誤的，但在確定樓板變形程度上卻很難做到準(zhǔn)確。作為計(jì)算的大前提都無法“準(zhǔn)確”，就不可能指望其結(jié)果會(huì)“正確”了。據(jù)此進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)肯定存在著結(jié)構(gòu)不安全成分或者結(jié)構(gòu)某些部位或構(gòu)件安全儲(chǔ)備過大等現(xiàn)

4、象。3.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的問題。在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員對(duì)于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的原則和規(guī)范理解不夠深入，對(duì)于土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容考慮不全面，缺乏職業(yè)技能，有的設(shè)計(jì)人員甚至直接照搬別人的設(shè)計(jì)成果，并沒有完全結(jié)合自己工程的實(shí)際情況，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量不符合施工要求。三、土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的措施1.重視概念設(shè)計(jì)（1）在進(jìn)行土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用越來越廣泛，對(duì)于提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量起到了較大的促進(jìn)作用。但是，當(dāng)前的設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)概念設(shè)計(jì)的重視不夠，導(dǎo)致其不能夠全面的對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和考慮，從而造成了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的片面性。片面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案在后續(xù)工程施工的應(yīng)用

5、中就會(huì)顯示出弊端，從而對(duì)工程施工的順利進(jìn)行產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，難以有效提高工程施工的質(zhì)量和效率。（2）當(dāng)前，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮概念設(shè)計(jì)的影響，不能夠僅依靠計(jì)算來設(shè)計(jì)施工方案。概念設(shè)計(jì)主要是指依據(jù)整體結(jié)構(gòu)與局部結(jié)構(gòu)之間的結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、力學(xué)關(guān)系，對(duì)其進(jìn)行充分考慮，從中得出基本的設(shè)計(jì)思想，從整體的角度來確定建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以保證對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的有效控制。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)突破傳統(tǒng)重計(jì)算的設(shè)計(jì)方法，充分運(yùn)用概念設(shè)計(jì)的思想對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的考慮和分析，以從整體上掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思想，從而保證設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，以提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。2.基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部

6、分，關(guān)系到建筑物的穩(wěn)定性，因此，在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要對(duì)影響基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的因素進(jìn)行全面的考慮和分析，以保證設(shè)計(jì)的有效性。對(duì)于基礎(chǔ)埋深問題，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)實(shí)際的水文地質(zhì)情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，在保證滿足結(jié)構(gòu)受力的基礎(chǔ)上，因地制宜，全面考慮地下水位的變化對(duì)建筑結(jié)構(gòu)浮力的影響及凍土對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞，以確定基礎(chǔ)埋深。對(duì)于短期荷載和永久荷載，設(shè)計(jì)人員要區(qū)別對(duì)待，以保證邊角豎向結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)處在合理的范圍之內(nèi)，如果風(fēng)力荷載和重力荷載或者是地震作用和重力荷載組合，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)其實(shí)際情況將承載力的特征值適當(dāng)?shù)恼{(diào)高，以保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)墻體受力的均勻性，避免出現(xiàn)裂痕。3.剛性樓面的設(shè)計(jì)。首先設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)采用樓面有變形的平面；

7、同時(shí)設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分的保證配筋的構(gòu)造以及結(jié)構(gòu)的布置方式，當(dāng)然如果有些建筑結(jié)構(gòu)無法完全的滿足剛性樓面的假定，但是其使用功能是確實(shí)需要的，并且本身建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效果又是十分優(yōu)秀的，那么設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)通過采取采用斜向配筋、提高邊梁暗梁的配筋數(shù)量、增加梁系梁板、采用雙層的配筋形式以及洞口邊加設(shè)邊梁和暗梁等辦法，盡量彌補(bǔ)因其不是絕對(duì)的剛性樓板假定而產(chǎn)生的誤差，或是使其盡量的符合剛性樓板的假定條件。4.提高土木工程結(jié)構(gòu)抗震能力。首先，各地區(qū)要根據(jù)所處區(qū)域的地質(zhì)特征，提高抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，以應(yīng)對(duì)可能發(fā)生的破壞性更強(qiáng)的地震災(zāi)害?？萍肌⒌卣?、建設(shè)等部門要嚴(yán)格建筑技術(shù)規(guī)范，從建房選址、規(guī)劃設(shè)計(jì)、材料選用、施工保障

8、等方面加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo)和監(jiān)督檢查，確保各類建筑設(shè)施符合抗震設(shè)防要求。積極借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，推廣應(yīng)用到各類建筑設(shè)施中。尤其是在重點(diǎn)設(shè)防地區(qū)，即使成本高一些，也要堅(jiān)持使用抗震能力更強(qiáng)的新技術(shù)、新工藝、新材料。要堅(jiān)決杜絕不安全建筑材料使用，要科學(xué)選材，新材料的使用要嚴(yán)格把關(guān)，進(jìn)行抗震測(cè)試和檢驗(yàn)，提高可靠性。需要提供相應(yīng)的出廠證明等材料，安排專人對(duì)材料質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，將質(zhì)量安全責(zé)任落實(shí)到人，一旦出現(xiàn)問題，做到有據(jù)可查。另外，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的實(shí)施者和管理者，對(duì)建筑的抗震能力起到最大的影響。每個(gè)工作人員的工作成果都會(huì)對(duì)建筑抗震能力起到直接或間接的影響，因此，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵在于提高工作

9、人員的整體素質(zhì)，工作人員素質(zhì)的提高，必將帶領(lǐng)工程質(zhì)量的整體提升。5.設(shè)計(jì)人員要嚴(yán)格按照規(guī)范和相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，要提高設(shè)計(jì)人員的責(zé)任心。從目前所出現(xiàn)的土木工程問題來看，很多原因是由于設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中考慮不周全，以及對(duì)新的規(guī)范理解和學(xué)習(xí)不深入所造成的。如果設(shè)計(jì)人員能夠嚴(yán)格的按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，那么有很多的問題都是可以避免的。因此，就要對(duì)設(shè)計(jì)人員加強(qiáng)培訓(xùn)的力度，例如定期的安排設(shè)計(jì)人員學(xué)習(xí)新的規(guī)范內(nèi)容，并且要與實(shí)踐相結(jié)合，還要對(duì)每個(gè)設(shè)計(jì)好的建筑進(jìn)行總結(jié)，并且、進(jìn)行考核，設(shè)計(jì)的比較好的人員要進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，從而提高設(shè)計(jì)人員的責(zé)任心，促進(jìn)他們的工作動(dòng)力。四、結(jié)束語總之，要想獲得施工質(zhì)量好的保證，要想得到工程設(shè)計(jì)的安全，土木建筑工程結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)是重中之重，它是整個(gè)建筑過程中最重要的環(huán)節(jié)，不僅關(guān)系著建筑水平的高低，還關(guān)系著人們生命財(cái)產(chǎn)的安全和國(guó)家基礎(chǔ)事業(yè)的發(fā)展。參考文獻(xiàn)：1溫啟平，殷欣.基于防震考慮的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探析j.建筑知識(shí)（學(xué)術(shù)