于永剛

【摘 要】 土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量問題直接影響著整個土木工程建設(shè)的質(zhì)量。文章從土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容入手，分析了土木工程設(shè)計中存在的問題，及解決對策，以供參考。

【關(guān)鍵詞】 土木工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計；質(zhì)量通??；措施

一、土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的類型劃分

隨著時代的發(fā)展，關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的類型劃分也形成了多種多樣的標準。就目前來說，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的劃分主要有三種形式：以建筑物的使用功能為依據(jù)，可以劃分為民用建筑和公用建筑兩大類；以建筑物使用的材料為依據(jù)，可以劃分為砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)等多種類型；以建筑物結(jié)構(gòu)形式為依據(jù)，可以劃分為排架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)等類型。鑒于新時期下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計類型的多樣性，在對建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時要特別注重對細節(jié)問題的把握，根據(jù)不同情況選擇最恰當?shù)慕ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計形式，保證建筑物結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容

2.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計程序。建筑結(jié)構(gòu)

設(shè)計工作涵蓋了施工工作的各方面，其基本程序包括四部分：方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計構(gòu)建和施工圖的繪制，其中施工圖的繪制是其中最為關(guān)鍵的步驟。這四個程序之間相互聯(lián)系，共同構(gòu)成設(shè)計工作的整體，設(shè)計人員要嚴格依照上述程序，科學、合理與高效的開展設(shè)計工作。

2.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要求。為了使建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量達到相應(yīng)的設(shè)計要求，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中要注重以下要求：首先要確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常情況下的承載力和極限承載力，通過計算動力荷載構(gòu)建的疲勞強度提高構(gòu)件的整體可靠性；其次要確定最佳的構(gòu)件組合情況，通過結(jié)構(gòu)分析排除不利因素的影響；最后要將抗震設(shè)計融入結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，設(shè)計人員要根據(jù)地區(qū)的實際情況，設(shè)計與所處地區(qū)烈度相符的抗震等級，進而確定出相應(yīng)的構(gòu)件組合與計算方法。

二、土木工程建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)注意的問題

1、承重柱截面高度設(shè)計過小

許多設(shè)計人員對于抗震烈度為六度的地區(qū)的認識有誤區(qū)，認為不需要對此進行地震預(yù)防設(shè)計，因此在設(shè)計承載柱截面時設(shè)計的比較小，雖然便于受力分析，但是由于承重柱的截面積小，當加載外力后，柱與梁之間有彎矩約束，會使其出現(xiàn)裂縫，引起塑性鉸的產(chǎn)生。從而會給建筑結(jié)構(gòu)留下了安全隱患，建筑的牢固性和使用周期變短，萬一發(fā)生震級較高的地震，便不能有效的抵御地震造成的危害，發(fā)生坍塌現(xiàn)象，給居住者造成生命和財產(chǎn)的雙重損壞。

2、建筑基礎(chǔ)選型不夠合理

地基是整個建筑結(jié)構(gòu)中最重要的組成部分，其承載了整個建筑的重力，所以地基的施工質(zhì)量直接影響到整個建筑的質(zhì)量，在基礎(chǔ)的選型方面一定要確保建筑的質(zhì)量和安全。但是在基礎(chǔ)的設(shè)計中，由于選型不夠合理，導致地基的承載能力與建筑的實際需求不符，在后期使用中容易出現(xiàn)不均勻沉降和側(cè)移的現(xiàn)象，對建筑結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)有很大的影響，縮短了建筑的使用壽命，所以要高度重視建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)選型的合理性。

3、磚混結(jié)構(gòu)中建筑工程構(gòu)造柱與承重柱混淆不清

在進行房屋設(shè)計時許多設(shè)計人員對于構(gòu)造柱與承重柱的差別不能有效區(qū)分，兩者之間很容易被混淆，使建筑結(jié)構(gòu)的可靠性降低。比如磚混結(jié)構(gòu)的建筑，建設(shè)構(gòu)造柱可以有效的提高墻體的抗剪能力，同時再與梁協(xié)作，便可以有效的預(yù)防建筑墻體出現(xiàn)裂縫，盡可能的增加建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。但是由于設(shè)計人員的認知錯誤，將構(gòu)造柱當作承重柱，不能實現(xiàn)構(gòu)造柱應(yīng)有功能，還可能引起許多負面的影響。

如果承重柱與構(gòu)造柱混淆使用，把構(gòu)造柱充當承重柱，大大降低了對于墻體的約束作用。當?shù)卣鸢l(fā)生時，充當承重柱的構(gòu)造柱的強度達不到要求的標準，成為建筑結(jié)構(gòu)中的薄弱部分，最易受到破壞，最終引起建筑坍塌。由于構(gòu)造柱建設(shè)時通常不會另設(shè)基礎(chǔ)，其承重能力有限，不能達到承重柱的承重標準。若被當作承重柱使用，由于載荷過大會導致構(gòu)造柱被破壞，進而發(fā)生沉降現(xiàn)象，導致支撐部份產(chǎn)生裂縫。所以相關(guān)的設(shè)計人員在進行設(shè)計時要準確的區(qū)分好構(gòu)造柱與承重柱，對號入座，以防出現(xiàn)設(shè)計錯誤進而造成質(zhì)量隱患。

4、地下室設(shè)計中存在的問題

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計單位在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)的時候，必須要加強對地基穩(wěn)固度的重視程度。地基的質(zhì)量在很大程度上會受到地下室設(shè)計狀況的影響，所以說做好地下室的設(shè)計工作時非常重要的。從我國很多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，其中還存在不少問題，例如，沒有嚴格要求地下室設(shè)計成效；在未詳細了解建筑物墻體厚度、混凝土強度、建筑材料性能的基礎(chǔ)上，就盲目地開展地下室設(shè)計工作，這直接影響到了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的可靠性，對將來的建筑工程施工質(zhì)量而言，埋下了安全隱患。

三、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)問題探討

1、在設(shè)計的過程當中應(yīng)該引入概念設(shè)計

對于任一設(shè)計類的工作來說，概念都是一個必須掌握的基本功之一，對于概念的理解和把握，是無法通過計算機等外界設(shè)備來輔助完成的，它是獨立在人的理解能力和腦力支配當中一種抽象的概念。在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計當中引入概念設(shè)計的環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)在方案設(shè)計的最初階段（結(jié)構(gòu)工程師要參與方案設(shè)計），這一環(huán)節(jié)是無法依賴計算機的，是完全根據(jù)結(jié)構(gòu)工程師自己對于建筑結(jié)構(gòu)的理解程度（概念設(shè)計），以及自己的想象和經(jīng)驗，對于各種相關(guān)的結(jié)構(gòu)都有非常到位的了解，并且能夠讓這些設(shè)計都靈活的運用起來。通過這些概念的不斷引用和交互設(shè)計，把內(nèi)部每一個結(jié)構(gòu)之間的功能和性能都聯(lián)系起來，共同工作，從而設(shè)計出最完美的土木工程設(shè)計作品，協(xié)同工作的結(jié)果，不僅能夠提供更加美觀的視覺效果，在承載力以及耐久性等方面都有比較理想的效果?？紤]各結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的協(xié)同工作能夠更有效的提高建筑材料的利用率，材料利用率越高，該結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作程度也越高，結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的就是花最少的錢，做最好的建筑，這就要求設(shè)計者能夠充分合理的利用結(jié)構(gòu)材料，這從梁類構(gòu)件的演變可以看出。

2、關(guān)于剪力墻的設(shè)計

剪力墻的設(shè)計根據(jù)要求的不同也有很多種區(qū)別，主要是因為一般的剪力墻和柱、短肢剪力墻所能夠承載的性質(zhì)和力量等特性是不一樣的。因構(gòu)造標準的提高導致截面厚度的增大，使構(gòu)件定義改變，這種情況下構(gòu)件截面增大是整體性的，增大的幅度也是有限的，因而其受力特性就不會有大的改變，也就不會造成局部構(gòu)件新的損害，所以在原則上不需要加強對原確定的結(jié)構(gòu)抗震等級；增大截面后的墻肢應(yīng)比原構(gòu)件的承載能力提高；當因建筑功能需要而改變局部墻肢的截面尺寸，使其受力性能發(fā)生變化時，應(yīng)給予加強。

3、對設(shè)計時需將框支梁支放在剪力墻上這一情況的理解

如果要將框支梁直接放在剪力墻上，這時候就要對于剪力墻的底部給予高度重視，看剪力墻的底部是否有翼墻的相關(guān)要求，對于具體的措施，可以通過一些相關(guān)的規(guī)定進行整改，比如對于剪力墻的厚度的確定，或者根據(jù)框支梁的情況對暗柱進行相關(guān)的嚴密性設(shè)計，在設(shè)計的過程當中，計算的方法一定要嚴格并且有根據(jù)和有針對性，對于配筋的情況予以確認，對于剪力墻和框支梁所能夠承受的抗力也要經(jīng)過嚴格的計算和檢驗。

4、對錨樁設(shè)計理念的認識

在確保不影響試樁構(gòu)件承載力的前提下，不用計較構(gòu)件的裂縫寬度，但應(yīng)考慮地下水浮力的作用及基礎(chǔ)底板的作用荷載問題，對各階段作用在箱體上的荷載以及分項系數(shù)的取用，應(yīng)做認真的分析。對于正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)不同目的選用不同的組合方式。作用在基礎(chǔ)板上的荷載有基礎(chǔ)板自重；基礎(chǔ)板面上的永久荷載和可變荷載；墻柱所傳豎向荷載；上部荷載作用下的地基反力和水浮力。對于基礎(chǔ)板下無樁基時的受荷關(guān)系，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的平衡狀態(tài)，使其上下所有荷載的作用平衡。

5、保證地下室外墻建筑的科學

高層建筑的建設(shè)施工中，其整體的質(zhì)量大部分是由地下室外墻支撐的，因此在整個建筑中，地下室外墻的設(shè)計不能達到科學合理的程度，就會導致整個建筑的穩(wěn)定性、安全性及其質(zhì)量都會嚴重下降。就高層建筑而言，地下室外墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計的墻體厚度在250mm以上即可，而且同時為避免水泥用量過大導致室外混凝土墻面出現(xiàn)裂縫的問題，應(yīng)該控制好混凝土的強度設(shè)計，盡量不要太高，但也不能太低在C30等級之上就行。

6、加強建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)范性

隨著我國建筑業(yè)的不斷發(fā)展更新，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計也越來越受到重視。國家也對此出臺了一些相對應(yīng)的規(guī)定，但是國家的規(guī)定不僅僅是技術(shù)上的規(guī)定，而且還具有相關(guān)的政策性。而且這些相對應(yīng)的規(guī)定是時刻跟著時代的腳步前進的，并不是一層不變的，所以就應(yīng)該對做出斷的更新和修改。為了提高建筑房屋的質(zhì)量，杜絕安全問題的發(fā)生，建筑人員應(yīng)該要對此充滿責任感，對一些不符合國家規(guī)定建筑及時快速的提出，并且找到相應(yīng)的解決對策，從而減少一些“樓脆脆”“樓危危”等現(xiàn)象發(fā)生，提高居住人民的安全保證。

四、結(jié)束語

總之，在整個木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，要重視土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的每一個環(huán)節(jié)，預(yù)防設(shè)計過程中的質(zhì)量通病，保證設(shè)計的規(guī)范性，使整個土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中的質(zhì)量得到保證。

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