張翊

【摘要】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑工程的重要組成部分，是建筑安全應(yīng)用的基礎(chǔ)。因此，設(shè)計(jì)人員要從一個(gè)個(gè)基本的構(gòu)件算起，做到知其所以然，深刻理解規(guī)范和規(guī)程的含義，并密切配合其他專業(yè)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。 在工作中應(yīng)事無巨細(xì)，善于反思和總結(jié)工作中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。只有這樣才能做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，促進(jìn)建筑工程質(zhì)量的不斷提高。本文對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】建筑；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；問題

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)既全面又系統(tǒng)的工作，在對建筑外觀的要求進(jìn)行合理協(xié)調(diào)的同時(shí)，還需要滿足相關(guān)的安全系數(shù)。故，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要具備堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的理論內(nèi)容、創(chuàng)新靈活的思維以及嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度，這樣才能使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加完善。

一、 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

1、 復(fù)雜性

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)中各個(gè)因素的不確定方面。例如，在方案的設(shè)計(jì)階段會(huì)對建筑進(jìn)行反復(fù)的修改。它的復(fù)雜性的另外一個(gè)表現(xiàn)，就是結(jié)構(gòu)方案的多元化。例如，同一建筑可以有不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。因此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)多解而沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的問題，作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師，需要找出一個(gè)最佳方案。

2、科學(xué)性

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一種工程技術(shù)，而工程技術(shù)是科學(xué)理論在改造物質(zhì)世界中的具體應(yīng)用。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以數(shù)學(xué)和力學(xué)為理論基礎(chǔ)，借助現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師應(yīng)該善于將建筑結(jié)構(gòu)的理論模型進(jìn)行抽象，善于用數(shù)學(xué)和力學(xué)的知識(shí)分析建筑結(jié)構(gòu)的工作機(jī)理，只有這樣才能具有較強(qiáng)的認(rèn)識(shí)能力和適應(yīng)能力。

3、應(yīng)用性

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須講求經(jīng)濟(jì)效益，一個(gè)成功的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，技術(shù)上先進(jìn)合理，經(jīng)濟(jì)上效益顯著。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)理論研究不同，它更加具體、更加簡潔、有些地方是近似解，有些地方則根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修正。

4、 實(shí)踐性

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一種工程實(shí)踐活動(dòng)，沒有一個(gè)工程師是直接從大學(xué)畢業(yè)生馬上變成一個(gè)成熟的工程師，而是必須經(jīng)過一個(gè)較長時(shí)間的工程設(shè)計(jì)鍛煉，少則兩三年，多則五六年甚至更長時(shí)間，那種夢想一畢業(yè)就成為工程師的想法是不切實(shí)際的。

5、 創(chuàng)新性

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為一種技術(shù)服務(wù)行業(yè)，在設(shè)計(jì)市場競爭如此激烈的形勢下，要想獲得開發(fā)商的項(xiàng)目，必須提供比別人更加合理的結(jié)構(gòu)方案，這就需要工程師具有創(chuàng)新能力。從另一個(gè)方面來看，要使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有所發(fā)展、進(jìn)步，也要求其具有創(chuàng)新性。部分工程師認(rèn)為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是規(guī)范+P KPM +CAD 繪圖，這并不是十分準(zhǔn)確的。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最重要的就是設(shè)計(jì)理念，一個(gè)好的設(shè)計(jì)理念會(huì)使一個(gè)結(jié)構(gòu)方案更加完美。

二、 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的問題

1、剪力墻砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題

剪力墻結(jié)構(gòu)的房屋建筑是解決我國的底層需要而出現(xiàn)的一種比較經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的空間房屋的建筑結(jié)構(gòu)形式。而在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，我國的建筑結(jié)構(gòu)的部分設(shè)計(jì)者為了追求單一的房屋建筑的立面造型來增加使用空間而將將房屋的上層部分橫墻且外層挑墻移至房屋的懸挑梁上， 雖然我國的房屋建筑一般來說各層設(shè)計(jì)有挑梁的，但這樣一來使得房屋的實(shí)際結(jié)構(gòu)的底層挑梁承載會(huì)普遍出現(xiàn)裂縫， 不僅如此，這樣的設(shè)計(jì)還會(huì)使得房屋的安全受到威脅；

2、樓板變形程度計(jì)算不準(zhǔn)確問題

這個(gè)主要的問題就是在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)之時(shí)，一些設(shè)計(jì)不考慮建筑的基本結(jié)構(gòu)觀念和結(jié)構(gòu)布置的措施就采用了樓板變形的建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算程序。雖然，這樣的計(jì)算程序的編程在建筑的力學(xué)模型以及數(shù)學(xué)模型上市準(zhǔn)確無誤的，但是建筑的計(jì)算不應(yīng)該這是準(zhǔn)確而應(yīng)該還要做到正確的計(jì)算，而不考慮實(shí)際情況的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算也肯定是會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)不安全以及建筑結(jié)構(gòu)的某些部位或構(gòu)件安全儲(chǔ)備過大等現(xiàn)象；

3、2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的超長結(jié)構(gòu)問題

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的伸縮縫最大間距是55 米，且還規(guī)定當(dāng)采取后澆帶分段施工的時(shí)候，采取專門的預(yù)應(yīng)力措施或者采取能夠減小混凝土溫度變化及收縮的措施，有充分依據(jù)的時(shí)候，伸縮縫的間距能夠適當(dāng)?shù)募哟?。但是在?shí)際的設(shè)計(jì)施工過程中會(huì)受到很多因素的影響，對于這一點(diǎn)的把握存在著一定的難度。

一般情況下，單層房屋超過了55 米，但是在70 米以內(nèi)的情況下，采取設(shè)置施工后澆帶和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)措施之后，不設(shè)置伸縮縫也是可以的，但是在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中要對梁柱配筋進(jìn)行調(diào)整以避免問題的出現(xiàn)。對于長向板鋼筋需要進(jìn)行雙層設(shè)計(jì)，同時(shí)由于中部區(qū)域是一個(gè)中心點(diǎn)，其必然會(huì)受到較大的應(yīng)力，兩側(cè)的梁柱，尤其是邊跨的柱配筋要加強(qiáng)以便能夠抵抗溫度應(yīng)力帶來的推力，所以說中部區(qū)域的梁板配筋需要適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)。但是需要注意的是，超長結(jié)構(gòu)在角部容易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，這一點(diǎn)需要格外注意，并且在設(shè)計(jì)的過程中也需要對角部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì)。

4、房屋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的問題

在建筑的地基方面，需要注重相關(guān)的問題?，F(xiàn)階段許多房屋的設(shè)計(jì)當(dāng)中并沒有相應(yīng)的地質(zhì)勘察與研究分析報(bào)告，完全是憑借著施工方面的口頭分析進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣的情況之下設(shè)計(jì)人員不能夠全面的、直觀的掌控設(shè)計(jì)周邊的環(huán)境和基礎(chǔ)資料，各項(xiàng)工作也就難以保證質(zhì)量。所以設(shè)計(jì)人員在前期應(yīng)當(dāng)完善地質(zhì)勘察工作，掌握最為可靠真實(shí)的地質(zhì)勘察資料，統(tǒng)一各方的考察結(jié)果，不可以盲目的進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外，在民用建筑當(dāng)中，建筑梁柱和基礎(chǔ)部分的荷載情況沒有嚴(yán)格的按照規(guī)范來進(jìn)行處理，也是一大常見問題，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)重視此環(huán)節(jié)內(nèi)容，按照規(guī)定的折減系數(shù)對荷載值進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，避免出現(xiàn)荷載值偏大或偏小的情況。最后在基礎(chǔ)部分常見的問題還有針對軟弱地段地基的處理之時(shí)，采用的換土墊層設(shè)計(jì)并沒有經(jīng)過嚴(yán)格的分析與勘查，而僅僅是憑借自己的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行判斷，部分設(shè)計(jì)人員對于各類地質(zhì)災(zāi)害認(rèn)識(shí)程度不夠、對地質(zhì)災(zāi)害的嚴(yán)重性重視情況有待增強(qiáng)，所以往往憑借自己的經(jīng)驗(yàn)對墊層的承載力進(jìn)行判斷，而并沒有對墊層的厚度和實(shí)際寬度進(jìn)行分析，最終為房屋建筑留下了安全隱患。

5、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中構(gòu)造柱的問題

房屋建筑中構(gòu)造柱起到了重要的承重作用，構(gòu)造柱不僅僅能夠進(jìn)一步的提升建筑墻體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，同時(shí)還可以增強(qiáng)建筑墻體的抗剪能力，使得建筑的梁圈與構(gòu)造柱之間緊密的連接在一起，形成一種內(nèi)在的、對墻體的作用力，這一點(diǎn)對于提升建筑的抗震性能、維持建筑的豎向承載力以及有效的防止建筑墻體裂縫有著巨大的作用。但是在其中還需要注意幾個(gè)方面的問題。首先，當(dāng)房屋建筑的構(gòu)造柱成為承重柱之后，會(huì)使得構(gòu)造柱出現(xiàn)提前受力的狀況，這樣的情況會(huì)降低對于墻體的約束作用以及構(gòu)造柱自身的拉結(jié)作用，所以當(dāng)?shù)卣饋砼R之時(shí)，建筑的構(gòu)造柱不僅不能夠起到有效的抗震效應(yīng)，而且還會(huì)成為房屋建筑內(nèi)部一個(gè)相當(dāng)薄弱的環(huán)節(jié)；其次，建筑的構(gòu)造柱一般來講是建設(shè)于地圈梁之中，并沒有設(shè)置另外的基礎(chǔ)進(jìn)行保護(hù)，所以這樣的設(shè)計(jì)形式會(huì)使得構(gòu)造柱的抗彎能力、局部抗壓能力以及抗沖擊能力大大降低，難以滿足建筑結(jié)構(gòu)的功能性需求。所以針對上述問題還需要進(jìn)行妥善的解決，一般可以將建筑的構(gòu)造柱設(shè)置在梁下，來改進(jìn)存在的缺陷。

總之，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者要在工作中事無巨細(xì)，在工作中應(yīng)事無巨細(xì)，善于反思和總結(jié)工作中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，精益求精，只有這樣才能做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。

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