趙志強(qiáng)

（貴陽市建筑設(shè)計(jì)院有限公司，貴陽550000）

1 引言

在房地產(chǎn)市場快速發(fā)展，綠建、低能耗成為行業(yè)發(fā)展主流的大背景下，我國建筑市場進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期，建筑企業(yè)需要走綠色建筑發(fā)展模式。在現(xiàn)代化房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)單位需要在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式下提升建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)水平，以降低建筑能耗，明確房屋建筑工程的建設(shè)目標(biāo)，合理地應(yīng)用房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，以實(shí)現(xiàn)綠色建筑這一目標(biāo)。

2 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的要求

2.1 環(huán)保性

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)單位需要注重節(jié)能型原材料的應(yīng)用，從建筑整體角度進(jìn)行分析，不斷優(yōu)化建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備方案，并能滿足新型施工工藝要求，減少建筑能源的消耗量，實(shí)現(xiàn)綠色建筑，達(dá)到環(huán)保要求。

2.2 經(jīng)濟(jì)性

在建筑工程的競爭中，經(jīng)濟(jì)要素成為重點(diǎn)關(guān)注點(diǎn)。在這一大的行業(yè)趨勢下，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化能從前端對工程經(jīng)濟(jì)性起到?jīng)Q定性作用。設(shè)計(jì)單位如何在保證建筑整體質(zhì)量的前提下，引進(jìn)現(xiàn)代化設(shè)計(jì)技術(shù)和管理技術(shù)，將建筑工程的經(jīng)濟(jì)價(jià)值最大化，是設(shè)計(jì)單位需重點(diǎn)研究的內(nèi)容。

2.3 安全性

在房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，安全問題是其中的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)人員必須予以重視，將安全性作為設(shè)計(jì)優(yōu)化的前提要求，提升房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量，以滿足建筑設(shè)計(jì)的基本要求。

3 房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中存在的問題

房屋建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是建筑安全的重中之重，但是同時(shí)也是設(shè)計(jì)中問題最多的部位。因此，如何在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下，將基礎(chǔ)部分進(jìn)行優(yōu)化是設(shè)計(jì)優(yōu)化工作成敗的第一步。本文就常規(guī)的2種基礎(chǔ)優(yōu)化方案及關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行討論。

3.1 筏板基礎(chǔ)

首先，筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中普遍存在上下柱墩抗沖切問題，在柱墩尺寸相同時(shí)，會出現(xiàn)上柱墩滿足沖切要求、下柱墩不滿足沖切要求，造成這一問題的主要原因是上柱墩與沖切線相交，而相同尺寸的下柱墩不會與沖切線相交，這樣下柱墩無法發(fā)揮出抗沖切作用，導(dǎo)致下柱墩無法滿足沖切要求。其次，上下柱墩選擇問題。在筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，上下柱墩選擇不合理時(shí)，會導(dǎo)致土方開挖量有所增加，這就需要設(shè)置下柱墩，減小抗拔樁，而在地溝多的設(shè)備房中，設(shè)計(jì)人員需要二次回填土，確保地溝的有效實(shí)施[2]。在無地下室筏板基礎(chǔ)的情況下，設(shè)計(jì)人員需要設(shè)計(jì)成上柱墩，減少鋼筋、混凝土材料的使用量。最后，在帶地下室的筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中會出現(xiàn)剛?cè)嶂盏倪x擇問題，這時(shí)設(shè)計(jì)人員需要合理地設(shè)計(jì)柱墩，減少筏板配筋使用量。原則上不能做成剛性柱墩，除有特殊回填土需要的上柱墩外。

3.2 樁基礎(chǔ)

首先，樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中極易出現(xiàn)樁基礎(chǔ)選型不當(dāng)、設(shè)計(jì)參數(shù)不合理的問題。例如，有些建筑項(xiàng)目地質(zhì)條件非常好，選用人工挖孔樁即可，有些設(shè)計(jì)單位卻選用機(jī)械成孔，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)成本過高。其次，設(shè)計(jì)人員無法明確工程勘察資料的各項(xiàng)內(nèi)容，未深入了解施工工藝，根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)選擇樁基礎(chǔ)類型，導(dǎo)致樁基礎(chǔ)施工無法順利實(shí)施。還有一些樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)指標(biāo)缺乏一定的合理性，無法滿足樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求。需要采用加固等措施來處理，制約工程進(jìn)度，造成經(jīng)濟(jì)損失。

4 房屋建筑結(jié)構(gòu)主體設(shè)計(jì)中存在的問題

建筑結(jié)構(gòu)主體設(shè)計(jì)是建筑工程能夠順利開展的重要基礎(chǔ)。我國房屋建筑結(jié)構(gòu)主體設(shè)計(jì)中依然存在多種問題，具體如下。

4.1 框架結(jié)構(gòu)

房屋建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在節(jié)點(diǎn)、梁端部鋼筋過密問題，容易引發(fā)一系列病害：（1）無法保證鋼筋混凝土黏結(jié)強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度滿足要求；（2）節(jié)點(diǎn)核心位置鋼筋交錯(cuò)，為混凝土振搗帶來很大難題，容易出現(xiàn)蜂窩、孔洞；（3）梁端工部鋼筋連接比較密切，導(dǎo)致保護(hù)層混凝土自由下沉，這樣端部鋼筋位置會出現(xiàn)通長裂縫。除此之外，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的過程中，會將梁、柱、板的混凝土設(shè)計(jì)成不同等級，在施工管理不到位的情況下，容易出現(xiàn)混凝土等級澆筑錯(cuò)誤的現(xiàn)象。

4.2 框剪結(jié)構(gòu)

剪力墻是框剪結(jié)構(gòu)中的抗側(cè)力構(gòu)件，在實(shí)際設(shè)計(jì)中需要合理布置剪力墻的數(shù)量和位置，并根據(jù)工程實(shí)際調(diào)控好剪力墻與框架之間承擔(dān)水平力的比例。當(dāng)框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置的電梯井、樓梯間等小功能間為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，也應(yīng)該按框剪結(jié)構(gòu)計(jì)算。要注意根據(jù)地下室結(jié)構(gòu)的剛度設(shè)置嵌固層，要明確地下1層和首層剛度的區(qū)別。并且，在建筑自重等豎向荷載比較大的情況下，墻、柱會產(chǎn)生軸向變形，對連續(xù)梁彎矩、預(yù)制構(gòu)件的下料長度、側(cè)移等都會造成一定的影響，會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理的現(xiàn)象。

4.3 剪力墻結(jié)構(gòu)

通常情況下，剪力墻的側(cè)向剛度、承載力較大，在側(cè)向剛度增大的情況下，剪力墻的自重會增加，結(jié)構(gòu)整體受力受到很大影響。錯(cuò)洞剪力墻和疊合錯(cuò)洞墻都是不規(guī)則開洞的剪力墻，應(yīng)力分布具有一定的復(fù)雜性，會影響剪力墻的強(qiáng)度，出現(xiàn)薄弱部位，這種情況下無法利用常規(guī)計(jì)算獲取實(shí)際應(yīng)力。

5 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用

5.1 整體優(yōu)化和局部優(yōu)化

在房屋建筑設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員需要優(yōu)化各個(gè)下屬體系，改善各個(gè)布局之間的橫向關(guān)聯(lián)性。從復(fù)雜性角度進(jìn)行分析，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括建筑原材料、零部件、結(jié)構(gòu)類型的選擇等。因此，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員需要充分考慮建筑結(jié)構(gòu)的整體，實(shí)現(xiàn)真正的設(shè)計(jì)優(yōu)化。

5.2 優(yōu)化和分階段優(yōu)化

優(yōu)化和分階段優(yōu)化是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。設(shè)計(jì)人員需要從多個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，針對每一個(gè)方案進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)各個(gè)環(huán)節(jié)的特點(diǎn)，合理地選擇設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)工程的壽命優(yōu)化。

5.3 優(yōu)化樁基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)的主要樁型有灌注樁、預(yù)制樁等。房屋建設(shè)的灌注樁不易控制，操作具有一定的復(fù)雜性。同時(shí)，在建筑施工過程中，樁基越來越深，設(shè)計(jì)人員需要多方面考慮，選擇長度長的預(yù)制樁[3]。

5.4 優(yōu)化上部結(jié)構(gòu)

在建立房屋建筑上部結(jié)構(gòu)模型的過程中，設(shè)計(jì)人員需要合理地布設(shè)剪力墻，確保剪力墻的質(zhì)量滿足相關(guān)要求，這樣對稱樓層的平面剛度中心點(diǎn)會與樓層結(jié)構(gòu)中心重合，減少地震、風(fēng)力等外部荷載帶來的影響，必要情況下可以應(yīng)用大開間的剪力墻構(gòu)造，增加剪力墻的墻肢長，有效地減少墻肢數(shù)量，確保建筑工程的整體剛度。

6 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代化社會的發(fā)展中，人們對房屋建筑工程提出了更加嚴(yán)格的要求。在房屋建筑工程設(shè)計(jì)中，技術(shù)人員需要注重建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的技術(shù)問題，并進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，獲取更多的社會效益。