梁安琴

（山西中都建筑設(shè)計(jì)有限公司，山西 太原 030000）

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中遇到的主要問題分析

1.1 框架柱配筋面臨的問題

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，框架柱配筋問題是普遍發(fā)生問題，具體表現(xiàn)為框架柱配筋與框架梁配筋的問題。因建筑設(shè)計(jì)往往需要較長的工作期間，且工程量巨大，框架柱配筋設(shè)計(jì)容易受主觀因素的限制，沒有科學(xué)、精準(zhǔn)的參考依據(jù)，導(dǎo)致配筋量的計(jì)算結(jié)果與要求標(biāo)準(zhǔn)存在差異，未能對(duì)建筑工程實(shí)際情況出于考量，進(jìn)一步對(duì)建筑物頂層風(fēng)荷載產(chǎn)生不利影響，無法符合建筑物頂層高度配筋概率的基本要求［1］。

1.2 框架結(jié)構(gòu)

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(huì)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(huì)將梁、柱、板的混凝土設(shè)計(jì)成不同等級(jí)，在施工管理不到位的情況下，容易出現(xiàn)混凝土等級(jí)澆筑錯(cuò)誤的現(xiàn)象。

1.3 抗震設(shè)計(jì)問題

抗震設(shè)計(jì)一直是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)，但是因?yàn)榈卣鸬陌l(fā)生具有不確定性，增加了抗震設(shè)計(jì)難度。地震發(fā)生后整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)中的薄弱點(diǎn)將直接影響整體建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，因而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要重視抗震設(shè)計(jì)，并注重抗震設(shè)計(jì)中薄弱點(diǎn)的確定與處理。

2 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)策分析

2.1 整體優(yōu)化和局部?jī)?yōu)化

在建筑設(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。

2.2 重視配筋量的計(jì)算

需要結(jié)合建筑工程實(shí)際情況，對(duì)配筋量展開合理計(jì)算，通過運(yùn)用附加箍筋法，在充分考慮實(shí)際因素的基礎(chǔ)上，對(duì)附近箍筋添加至截面高度范圍內(nèi)的位置，增添附加箍筋過程中，還要對(duì)集中于梁下部位［2］。另外，增添建筑結(jié)構(gòu)中主梁截面和次梁界面間的差距，使次梁承受荷載量進(jìn)一步提升，為了保障建筑結(jié)構(gòu)具有平穩(wěn)性，還要適當(dāng)增添附近箍筋，使其發(fā)揮抗震作用。

2.3 提升設(shè)計(jì)方案合理性

設(shè)計(jì)方案的合理性會(huì)直接影響到建筑安全，因此設(shè)計(jì)者在選擇材料、構(gòu)件銜接方式和橫截面積等內(nèi)容時(shí)必須重點(diǎn)考慮其具體的安全性。由于該項(xiàng)設(shè)計(jì)工作本身是一種極具創(chuàng)造性的過程，同時(shí)是一個(gè)從零到完整的過程，因此還要著重考慮整個(gè)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)系統(tǒng)、豎向系統(tǒng)及分系統(tǒng)是否存在安全隱患，比如設(shè)計(jì)當(dāng)中是否有多余的內(nèi)容、整體傳力的形式是否完全清楚、整個(gè)過程是否遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以及某些工程問題是否會(huì)使整個(gè)工程被破壞甚至坍塌等。為了從根本上提升結(jié)構(gòu)安全性，必須要先提升合理性，并全方位把握設(shè)計(jì)方案和結(jié)構(gòu)，通過行業(yè)規(guī)定及計(jì)算模型，將其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的參數(shù)確定出來，同時(shí)在確定方案前還要實(shí)現(xiàn)全方位的分析與思考。

2.4 建筑結(jié)構(gòu)與其他專業(yè)的協(xié)調(diào)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，會(huì)涉及其他不同專業(yè)的人員、內(nèi)容，需要借助有關(guān)人員的協(xié)調(diào)配合，實(shí)現(xiàn)最終的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之初，利用BIM技術(shù)建立有效的信息共享系統(tǒng)，將涉及的數(shù)據(jù)、資料、設(shè)計(jì)要求均錄入系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行存儲(chǔ)，供不同專業(yè)人員查閱。若出現(xiàn)其他專業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容變化，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫會(huì)及時(shí)進(jìn)行更新，確保各專業(yè)設(shè)計(jì)信息的及時(shí)性、準(zhǔn)確性，設(shè)計(jì)人員可在系統(tǒng)當(dāng)中對(duì)不同專業(yè)的設(shè)計(jì)信息進(jìn)行及時(shí)掌握，并結(jié)合自身設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行有效調(diào)改。有效改善傳統(tǒng)模式下二維圖紙的協(xié)同設(shè)計(jì)，滿足相關(guān)設(shè)計(jì)工作開展的需求［3］。

2.5 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)對(duì)策分析

建筑抗震設(shè)計(jì)中主要是明確建筑結(jié)構(gòu)中的薄弱點(diǎn)，確定薄弱點(diǎn)有3種方法，個(gè)人指定、計(jì)算確定以及強(qiáng)制認(rèn)定?，F(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多采取計(jì)算確定，通過運(yùn)用PKPM中的SATWE軟件，設(shè)計(jì)人員可結(jié)合自身建筑設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及建筑抗震設(shè)計(jì)要求確定出薄弱層。當(dāng)然因?yàn)楸∪鯇硬焕诳拐?，所以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能減少薄弱層的橫截面積標(biāo)量，具體設(shè)計(jì)中可以適當(dāng)增加薄弱層的梁截面積，也可以降低薄弱層柱截面積。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中視情況還可以通過調(diào)整薄弱層的層高或者降低整個(gè)建筑的埋置深度。實(shí)際設(shè)計(jì)中難以避免的存在薄弱層，此時(shí)需要嚴(yán)格按照規(guī)范要求完成設(shè)計(jì)，對(duì)薄弱層地震剪力應(yīng)乘以1.5倍安全系數(shù)，同時(shí)精準(zhǔn)計(jì)算與驗(yàn)算樓層屈服強(qiáng)度的系數(shù)，樓層屈服強(qiáng)度的系數(shù)是樓層承載剪力與樓層彈性地震剪力的比值，其中樓層承載剪力計(jì)算是根據(jù)建筑材料代表值與實(shí)際配筋情況予以計(jì)算，地震剪力則是根據(jù)設(shè)計(jì)中罕見地震荷載設(shè)計(jì)代表值計(jì)算，對(duì)于建筑所在地區(qū)地震烈度為7-9度，如果樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)小于0.5，需要驗(yàn)算整個(gè)結(jié)構(gòu)的彈塑性變形情況，確保其滿足抗震設(shè)計(jì)中的要求，對(duì)于不符合要求的則需要調(diào)整設(shè)計(jì)方案，并重新驗(yàn)算。

3 結(jié)語

綜上所述，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作是建筑工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)之一，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平，直接影響建筑工程的整體質(zhì)量?；诖?，需要提高對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的重視，強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者的設(shè)計(jì)能力，使建筑工程的質(zhì)量不斷提升，提高其安全性與可靠性，推動(dòng)建筑業(yè)健康發(fā)展。