湯燕波 鄒 矜

摘 要：本文針對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中比較常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了重點(diǎn)分析，希望能夠?yàn)榻窈蟮姆课萁ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋪平道路。對(duì)房屋建筑而言，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)全面、系統(tǒng)，并且責(zé)任重大的工作，但卻是房屋建筑施工的必要前提。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，常常會(huì)因?yàn)楦鞣N的問(wèn)題影響到房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量與水平，這些都是需要我們?nèi)ド钏?，去改變?/p>

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)規(guī)范；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，建筑行業(yè)也得到了巨大的發(fā)展控制，隨著房屋建筑從單層、多層朝著高層建筑發(fā)展，房屋結(jié)構(gòu)形式也逐漸變得多樣與復(fù)雜。但是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題依然無(wú)法得到有效規(guī)避，至今都影響著房屋建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與安全。所以，解決房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題所具有的現(xiàn)實(shí)意義不容忽視。

1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題的原因分析

1.1 由于過(guò)于籠統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員在理解上出現(xiàn)了差異

業(yè)內(nèi)人士都清楚，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，都需要參照《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》、《荷載規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)的研究分析。但是在實(shí)際的操作過(guò)程中，卻發(fā)現(xiàn)這一類(lèi)型的綱領(lǐng)非?；\統(tǒng)，沒(méi)有將規(guī)范表達(dá)細(xì)致，導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)由于對(duì)設(shè)計(jì)因素的量化從而產(chǎn)生困難。特別是隨著現(xiàn)代化理念的改革以及科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，這一類(lèi)屬于綱領(lǐng)性的規(guī)范就很到滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面面俱到的要求。對(duì)于這一類(lèi)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的理解，設(shè)計(jì)人員也是“仁者見(jiàn)仁，智者見(jiàn)智”，使得理解上出現(xiàn)了過(guò)多的偏差，這樣對(duì)設(shè)計(jì)出來(lái)的作品質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。

1.2 設(shè)計(jì)人員盲目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而導(dǎo)致惡性循環(huán)出現(xiàn)

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于設(shè)計(jì)人員自身的主觀原因或是客觀原因，就很可能造成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上過(guò)于盲目，從而出現(xiàn)惡性循環(huán)。考慮到社會(huì)大眾對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)要求的提升，及房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特殊性，科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)理念就顯得尤為重要。但是，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，大多數(shù)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中常常會(huì)用到“大約”二字。比如：在使用附加鋼筋時(shí)，出于對(duì)建筑整體牢固性的考慮，很多設(shè)計(jì)人員會(huì)設(shè)置附加鋼筋。但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中卻沒(méi)有在腦海中內(nèi)化科學(xué)的設(shè)計(jì)理念，由于只有通過(guò)力學(xué)的分析之后，才能夠科學(xué)地設(shè)置附加鋼筋。如果沒(méi)有通過(guò)力學(xué)分析，僅僅依靠自身的經(jīng)驗(yàn)，就會(huì)大大提升設(shè)計(jì)的盲目性，這樣不僅會(huì)導(dǎo)致附加鋼筋出現(xiàn)不必要的浪費(fèi)現(xiàn)象，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)意識(shí)上的錯(cuò)誤，影響到后續(xù)的設(shè)計(jì)。

2 地基與基礎(chǔ)方面

由于多層房屋建筑沒(méi)有是事先進(jìn)行地質(zhì)勘察，無(wú)法取得詳細(xì)的勘察報(bào)告，在施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)僅僅是依靠建設(shè)單位的口頭闡述或者是參照附近建筑物的基礎(chǔ)資料。想要做到地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的合理性、安全性、適用性，設(shè)計(jì)人員就需要對(duì)地質(zhì)勘察資料進(jìn)行系統(tǒng)分析，對(duì)基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合統(tǒng)一的分析，僅僅憑借地基承載力這一項(xiàng)數(shù)據(jù)不僅缺乏安全性，而且也欠缺完整性。當(dāng)然，也不能盲目地認(rèn)為將地基承載力的特征值取小一點(diǎn)就可以做到?jīng)]有缺陷了，這些都是需要規(guī)避的。

對(duì)于軟弱地基通過(guò)換土墊層法進(jìn)行處理，完全憑借經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有考慮到換土墊層的設(shè)計(jì)。由于設(shè)計(jì)人員沒(méi)有認(rèn)識(shí)到軟弱地基所造成的危害，在承載力的提升上僅僅是簡(jiǎn)單地采用砂石墊層。因此，首先需要對(duì)墊層的厚度與寬度加以計(jì)算，驗(yàn)算軟弱下臥層，才能確保其安全性與經(jīng)濟(jì)性。

在房屋建筑的中柱設(shè)計(jì)中，基礎(chǔ)與梁的負(fù)荷都沒(méi)有按照荷載規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行基表。在多層房屋建筑的設(shè)計(jì)中，在計(jì)算基礎(chǔ)、梁、柱的負(fù)荷時(shí)，只有按照現(xiàn)行的荷載規(guī)范乘以有關(guān)荷載組合相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)才能確保荷載值的準(zhǔn)確性。

3 上部結(jié)構(gòu)方面

3.1 梁

做好框剪結(jié)構(gòu)連梁的設(shè)計(jì)對(duì)于房屋建筑整體結(jié)構(gòu)而言非常重要，但是很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上卻是忽略了這一點(diǎn)。重視程度、認(rèn)識(shí)程度的不足，都是影響其設(shè)計(jì)的因素之一。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，連梁就是連接兩片剪力墻，一旦遇到了中大地震時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，起到一定的耗能作用，以此讓建筑物具有一定延性的梁。只有滿(mǎn)足這一要求，才能夠稱(chēng)之為連梁，或者說(shuō)我們?cè)谠O(shè)計(jì)上才能夠讓其按照連梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.2 板

在設(shè)計(jì)上，由于對(duì)板受力狀態(tài)的認(rèn)識(shí)度不夠或是為了方便計(jì)算，就會(huì)講雙向板當(dāng)作單向板來(lái)計(jì)算。這樣的計(jì)算假定就會(huì)與實(shí)際狀態(tài)存在差異，就容易出現(xiàn)配筋不足，導(dǎo)致板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。因此，在設(shè)計(jì)上，不能憑借主觀意愿，方便計(jì)算，避免一個(gè)方向的配筋過(guò)大，另一個(gè)方向僅僅按照構(gòu)造配筋的情況出現(xiàn)。當(dāng)板承受線(xiàn)荷載時(shí)對(duì)彎矩的計(jì)算。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一般都會(huì)講一些非承重隔墻設(shè)置在樓板上，因此，在設(shè)計(jì)大樓板時(shí)就會(huì)將該部分的線(xiàn)荷載換算成為等效的均布荷載之后，再對(duì)板的配筋加以計(jì)算。但是在設(shè)計(jì)中，要注意避免出現(xiàn)將隔墻綜合再除以板總面積這種情況。

雙向板有效高度取值相對(duì)偏大。在兩個(gè)方向上，雙向板都會(huì)有彎矩產(chǎn)生，所以，雙向板跨當(dāng)中的正彎矩鋼筋都是縱橫疊放的。其中，短跨方向的跨中鋼筋應(yīng)當(dāng)放置于下部位置，長(zhǎng)跨方向的跨中鋼筋就應(yīng)當(dāng)放置在短跨鋼筋的上部，在計(jì)算時(shí)也需要應(yīng)用兩個(gè)方向上的有效高度，一般來(lái)說(shuō)，短向方向的有效高度都要比長(zhǎng)向方向的大。在設(shè)計(jì)中，要注意避免設(shè)計(jì)人員沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到板的受力或是圖省事的情況出現(xiàn)，避免為結(jié)構(gòu)構(gòu)件埋下質(zhì)量隱患。

3.3 柱

一般來(lái)說(shuō)，在6度抗震設(shè)防區(qū)常常會(huì)出現(xiàn)承重柱截面高度設(shè)計(jì)過(guò)小的情況。很多房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員誤以為6度設(shè)防區(qū)域就不用考慮設(shè)防，為了方便受力分析，設(shè)計(jì)人員估計(jì)將柱子截面高度設(shè)計(jì)的過(guò)小，這樣能夠增大梁柱的線(xiàn)剛度比，在計(jì)算簡(jiǎn)圖中將梁柱節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化為鉸支，將梁簡(jiǎn)化成為鉸支梁，梁柱也按照軸心受壓來(lái)進(jìn)行計(jì)算，雖然這樣對(duì)于接受受力分析很簡(jiǎn)單，但是卻忽視了這樣會(huì)給房屋結(jié)構(gòu)埋下質(zhì)量隱患，這主要是因?yàn)楹雎粤肆褐g的剛結(jié)作用，也就是將柱對(duì)梁的約束彎矩忽略了，再加上柱截面配筋一般都不會(huì)很大，一旦結(jié)構(gòu)受力，柱頂抗彎剛度必定就會(huì)存在不足的情況，這樣在梁底附近的柱子就會(huì)出現(xiàn)一條又一條的水平裂縫，從而有塑性鉸的形成。

4 目前高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題與策略

4.1 建筑物超高問(wèn)題

高層建筑物最明顯的特征就是樓層多，建筑物本身高。但是，隨著建筑物高度的不斷加大，在抗震性能和建筑質(zhì)量方面都面臨著更嚴(yán)峻的問(wèn)題。出于高層建筑抗震性能的較高需要，建筑規(guī)范對(duì)建筑物的高度作出了嚴(yán)格的規(guī)定，在高度設(shè)計(jì)方面要確保滿(mǎn)足抗震的實(shí)際需要。在目前的高層建筑市場(chǎng)中，仍然存在著嚴(yán)重的超高問(wèn)題。針對(duì)建筑物的超高問(wèn)題，建筑規(guī)范逐漸將限制的高度設(shè)為A級(jí)高度，還在一定程度上細(xì)化了高度規(guī)則，增加了B級(jí)高度。這種較為明細(xì)化的建筑物高度規(guī)范使得高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和措施有了一定的改進(jìn)。

4.2 短肢剪力墻設(shè)置問(wèn)題

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要重視短肢剪力墻設(shè)置問(wèn)題。在我國(guó)新的建筑規(guī)范中，明確規(guī)定了短肢剪力墻的定義，也對(duì)短肢剪力墻的使用作出了相關(guān)限制。短肢剪力墻是指建筑物墻肢截面的高度比和厚度比在5～8的墻，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)數(shù)據(jù)，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量使用短肢剪力墻。

5 結(jié) 語(yǔ)

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，只有嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與構(gòu)造要求，才能夠避免設(shè)計(jì)出現(xiàn)質(zhì)量隱患，才能促進(jìn)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加趨于完善。

參考文獻(xiàn)

[1]張磊.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題探討[J].中國(guó)城市經(jīng)濟(jì)，2011（24）.

[2]梁麗芳，都軍花.淺談建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問(wèn)題及對(duì)策[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2009（09）.

[3]陳歡.在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題的分析[J].科技與企業(yè)，2012（13）.