摘要:混凝土結(jié)構(gòu)是當(dāng)前建筑物的主要結(jié)構(gòu)類型,其設(shè)計工作也是建筑行業(yè)的一個熱點(diǎn)話題。在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的實(shí)際工作中,需要注意的問題和事項還是很多的。本文正是以此為主要線索,論述了當(dāng)前混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中需要主要的要點(diǎn)問題。
關(guān)鍵詞:混凝土;結(jié)構(gòu)設(shè)計;結(jié)構(gòu)選型;地基設(shè)計;設(shè)計規(guī)范
隨著建筑市場的快速發(fā)展,混凝土結(jié)構(gòu)的建筑樣式逐漸占據(jù)了建筑市場的主流,并成為各類建筑工程的首選?;炷两Y(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工事關(guān)重大,歷來是建筑施工的重點(diǎn)研討議題,也是業(yè)界研究的熱點(diǎn)話題。將混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計單獨(dú)剝離出來進(jìn)行系統(tǒng)研究,指出結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則、理念和基本規(guī)范,對于保障混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。
一、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念、理念和規(guī)范原則必須科學(xué)、清晰
意識、理念是行為和實(shí)踐的先導(dǎo),起到重大的指引作用。在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的實(shí)際工作中,認(rèn)識到確立基本設(shè)計概念和理念的重要性,其實(shí)就是重視設(shè)計工作本身。具體來說,必須確定一套完整、科學(xué)和有效的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念、原則和理念。比如,在處理高層建筑物混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作時,必須把握高層建筑物施工的實(shí)際特點(diǎn)以及建筑物日后的應(yīng)用需求。因此,在開展高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的前期,應(yīng)該確立“結(jié)構(gòu)穩(wěn)固,抗震性能強(qiáng),流程規(guī)范,細(xì)節(jié)到位”等基本概念和原則。以“抗震性能強(qiáng)”為例,高層建筑物本身造價巨大,牽扯各方面的利益,同時與建筑物的使用者利益十分密切,事關(guān)人民群眾的生命財產(chǎn)安全,必須充分考量抗震性能的問題。尤其隨著近年來我國各地地震災(zāi)害頻發(fā),這在考慮更顯其必要性。在開展高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候,應(yīng)該講結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和抗震性結(jié)合起來,形成完整、有序的結(jié)構(gòu)設(shè)計理論體系,為后期的施工操作提供強(qiáng)有力的支持和參考。
例如,在結(jié)構(gòu)體系上,應(yīng)重視結(jié)構(gòu)的選型和平、立面布置的規(guī)則性,擇優(yōu)選用抗震和抗風(fēng)性能好且經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)應(yīng)具有明確的計算簡圖和合理的傳遞地震力途徑,結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性宜相近。
所以,諸如上述的考量其實(shí)植根于建筑施工的實(shí)際展開,借助混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的理念更新和意識跟進(jìn)來保持結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的升華。綜合而言,科學(xué)有效的決策其實(shí)對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計師的工作起到了良好的引導(dǎo)和指引作用,這種作用的功效也會愈發(fā)的凸顯出來。比如前面談到的高層建筑物的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計工作,不僅需要充分考量抗震性能的問題,還有考量抗風(fēng)性能、經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題。所以,諸如此類的工作細(xì)節(jié)才是決定混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計工作成敗的關(guān)鍵,而這都需要各級工作者辛勤的努力和有效的落實(shí)。
二、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的選型、計算和分析必須符合科學(xué)規(guī)范
建筑物的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與建筑物的安全和后續(xù)使用直接相關(guān)聯(lián),其現(xiàn)實(shí)意義十分重大。放到現(xiàn)實(shí)操作中,如何更好的提升結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量和水平,保障建筑物施工的效能,是需要結(jié)構(gòu)設(shè)計者著重思考的課題。從當(dāng)前混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的實(shí)踐來看,結(jié)構(gòu)設(shè)計人員必須充分的考量結(jié)構(gòu)設(shè)計的選型、計算和分析的各類問題,并分別作出科學(xué)、有效的判斷和決策,為設(shè)計工作的圓滿完成提供支撐。首先,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的選型工作要嚴(yán)格遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)規(guī)范和章程,符合施工的基本要求。
例如:在處理結(jié)構(gòu)設(shè)計選型的工作時,涉及到平面規(guī)則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等問題,加之新規(guī)范采用強(qiáng)制性條文明確規(guī)定“建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計方案?!币虼?,結(jié)構(gòu)工程師在遵循新規(guī)范的這些限制條件上必須嚴(yán)格注意,以避免后期施工圖設(shè)計階段工作被動。
再如,關(guān)于短肢剪力墻的設(shè)置問題,在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中也十分重要。在新規(guī)范中,對墻肢截面高厚比為5-8的墻定義為短肢剪力墻,且根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn),對短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用增加了相當(dāng)多的限制,因此,結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)盡可能少采用或不用短肢剪力墻,以避免給后期設(shè)計工作增加不必要的麻煩。
其次,要重視混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算和分析工作,對相關(guān)技術(shù)參數(shù)和施工細(xì)節(jié)進(jìn)行細(xì)致、準(zhǔn)確的計算、分析,為設(shè)計實(shí)踐提供準(zhǔn)確無誤的數(shù)據(jù)和資料支持。目前,我國大部分地區(qū)的建筑物混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體計算都是依靠軟件來完成的,這就很容易出現(xiàn)計算模型、分析結(jié)果的些許差異,對設(shè)計工作的精細(xì)化程度產(chǎn)生影響。但是,隨著混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計工作者經(jīng)驗(yàn)和能力的增加,根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計狀況和任務(wù)選擇合理化的計算軟件,并嚴(yán)格執(zhí)行后期的分析、判斷和梳理工作,就可以有效的規(guī)避其中存在的問題和疑難,保障結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算和分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。例如,在結(jié)構(gòu)工程師實(shí)際工作中,面對不同的結(jié)構(gòu)類型和不同的計算機(jī)軟件模型,就需要工程師發(fā)揮出自己力學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)和豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),保證計算和分析的有效、有序進(jìn)行,同時保障計算與分析結(jié)構(gòu)的科學(xué)、準(zhǔn)確。所以,可以看到的是,雖然當(dāng)前混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算和分析存在一定的障礙、難度,但是結(jié)構(gòu)工程師和相關(guān)工作者的智慧才是決定性的因素。
三、結(jié)構(gòu)設(shè)計中的地基、基礎(chǔ)設(shè)計以及設(shè)計工作的后續(xù)督檢
混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計是為建筑物的施工做準(zhǔn)備,也是保證建筑物穩(wěn)定投入運(yùn)營的重要手段。這其中,地基和基礎(chǔ)的設(shè)計工作十分重要。甚至可以這樣說,就好比地基決定建筑物的穩(wěn)定與否一樣,地基和基礎(chǔ)設(shè)計的部分在整個結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中的比重也是值得所有工作者重視的。在地基設(shè)計工作的進(jìn)展過程中,必須做到“因地制宜,實(shí)事求是”,切實(shí)保障地基的穩(wěn)固、基礎(chǔ)的牢固。以我國的實(shí)際情況來說,由于我國占地面積較廣,地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜,《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》無法對全國各地的地基基礎(chǔ)都進(jìn)行詳細(xì)的描述和規(guī)定。因此,作為建立在國家標(biāo)準(zhǔn)之下的地方標(biāo)準(zhǔn),地方性的《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》能夠?qū)⒏鞯胤降牡鼗A(chǔ)類型和設(shè)計處理方法等一些成熟的經(jīng)驗(yàn)描述和規(guī)定得更為詳細(xì)和準(zhǔn)確。這也充分說明,在地基設(shè)計實(shí)踐中,根據(jù)當(dāng)時當(dāng)?shù)氐那闆r有針對性的采取對應(yīng)的設(shè)計方案和策略,是結(jié)構(gòu)設(shè)計者必須考慮的問題。
此外,在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的全過程,必須加強(qiáng)對工作的檢查、監(jiān)督、管控和管理。在此,我們可以將這項工作獨(dú)立出來,稱之為“后續(xù)督檢”??梢钥吹降氖?,整個結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作進(jìn)度會隨著建筑施工的進(jìn)度而變化,但是質(zhì)量和效果卻不能因此而懈怠。所以,必須加強(qiáng)監(jiān)督、管理和檢查,對于存在的各種設(shè)計問題,要及時進(jìn)行糾正和處理,切實(shí)維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)和嚴(yán)要求。
參考文獻(xiàn)
[1] 李永梅,周冰,楊博顏.對新版規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計的理解[J]. 結(jié)構(gòu)工程師. 2012(05)
[2] 昌永紅.鋼筋混凝土梁用鋼量新舊規(guī)范對比分析[J]. 建筑設(shè)計管理. 2012(10)
[3] 吳立鵬,肖江蓉.新混凝土規(guī)范不同材料的受彎構(gòu)件配筋比較[J]. 特種結(jié)構(gòu). 2012(05)
[4] 董立坤,李云貴.新舊規(guī)范混凝土框架結(jié)構(gòu)計算分析與配筋對比[J]. 土木建筑工程信息技術(shù). 2012(03)