【摘要】隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)越來越被重視。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項系統(tǒng)的、全面的工作，在設(shè)計中存在的問題多種多樣，以下就以一個實際的框剪結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計中遇到的一些問題進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計 問題

0引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，全高高層如雨后彩虹般撥地而起，而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計作為建筑設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)，直接影響到建筑的美觀、質(zhì)量和正常使用壽命。所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作者要了解當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中普遍存在的安全隱患問題，有針對性的制定相關(guān)措施，使建筑物的安全和質(zhì)量得到保障。從事建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本目的，就是在一定的經(jīng)濟(jì)條件下，賦予結(jié)構(gòu)以適當(dāng)?shù)陌踩?，使結(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期限內(nèi)，能滿足所預(yù)期的各種功能要求，一般來說，建筑結(jié)構(gòu)必須滿足的功能要求是：能承受在正常施工和使用時可能出現(xiàn)的各種作用，且在偶發(fā)事件中，仍能保持必須的整體穩(wěn)定性，即建筑結(jié)構(gòu)需具有的安全性。在正常時具有良好的工作性能，即建筑結(jié)構(gòu)需具有的適用性。在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性。上述安全性、適用性和耐久性是建筑結(jié)構(gòu)可靠（或安全）與否的標(biāo)志，總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性，對這些性能的度量，即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率，稱為結(jié)構(gòu)的可靠度（或稱安全度）。

1工程概況：

本工程工程場地位于咸陽市市區(qū)。主樓地下二層，地上二十三層，局部出屋面一層，總高度90.450米，地下部分主要為停車場和設(shè)備用房，1-3層位商業(yè)和酒店餐廳，4-10為辦公，11-23酒店標(biāo)準(zhǔn)間；裙樓地下一層，地上為二層，總高度9.450米，室內(nèi)外高差0.45米。地下一層為停車場，1-2層位檢測室實驗室和辦公用房?？拐鹪O(shè)防烈度為8度（0.20g）；設(shè)計地震分組為第一組，建筑場地類別III類。特征周期：0.41S。建筑物結(jié)構(gòu)安全等級：二級；結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限：50年；抗震設(shè)防類別為：丙類。主樓框架、剪力墻的抗震等級均為一級；裙樓，框架抗震等級均為二級，地基基礎(chǔ)設(shè)計等級：甲級；地下室防水等級為一級。自然條件：基本風(fēng)壓：0.39KN/M2；凍土深小于0.6米；基本雪壓：0.25KN/M2；地面粗糙度：B類。結(jié)構(gòu)設(shè)計主樓采用CFG樁（水泥粉煤灰碎石樁）復(fù)合地基，基礎(chǔ)為梁筏，裙房為DDC樁（孔內(nèi)深層強(qiáng)夯），基礎(chǔ)混凝土條基加構(gòu)造筏板。純地下室部分采用換土墊層，基礎(chǔ)為獨(dú)基加構(gòu)造筏板。

2結(jié)構(gòu)體系

主樓裙房有分有合，基礎(chǔ)底標(biāo)高根據(jù)功能要求有高有低，故上部結(jié)構(gòu)根據(jù)功能要求，主樓選用了框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，裙樓選用了框架結(jié)構(gòu)。上部結(jié)構(gòu)整體計算分析采用SATWE，運(yùn)用SATWE軟件反復(fù)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算分析。不斷調(diào)整剪力墻的布置和框架柱截面，最終使結(jié)構(gòu)位移比，剛度比。周期比及構(gòu)件的承載力等均滿足規(guī)范要求。

2.1主要計算參數(shù)：主樓主要參數(shù)：

地下室層數(shù)： 2，結(jié)構(gòu)類別：框架剪力墻結(jié)構(gòu)， 是否對全樓強(qiáng)制采用剛性樓板假定 否（位移計算時時選是） 地下室是否強(qiáng)制采用剛性樓板假定： 是 ；振型組合方法CQC；計算振型數(shù)： NMODE= 18；地震烈度： 8.0；場地類別：III；設(shè)計地震分組： 一組；特征周期 TG = 0.41；地震影響系數(shù)最大值：0.16；框架的抗震等級： 1；剪力墻的抗震等級： 1；周期折減系數(shù)： 0.75；是否考慮偶然偏心： 是。墻柱主筋強(qiáng)度：360N/mm2.墻柱混凝土強(qiáng)度C50-C30。

結(jié)構(gòu)地下室平面示意

主樓平面示意

2.2遇到問題及解決方案，

1、樓長76.6米超過《混凝土設(shè)計規(guī)范》GB500010-2010的8.1.1條對伸縮縫最大間距的要求，如過分縫，會造成剛度不均勻，因兩交通核位于兩頭端部，且影響建筑立面造型，最后通過設(shè)超長后澆帶，等混凝土澆筑60天后，基本完成大部分的混凝土收縮，用高一標(biāo)號的微膨脹混凝土澆筑后澆帶，解決結(jié)構(gòu)超長不設(shè)縫的問題。此縫一至由基礎(chǔ)至屋面均設(shè)。

2、建筑立面要求除端跨外，立面60多米長全是通高通長窗戶和幕墻，帶來結(jié)構(gòu)剪力墻間距過大，最后通過和建筑專業(yè)協(xié)商在南北兩立面幕墻后加適當(dāng)?shù)募袅?，既滿足建筑立面需要，又解決結(jié)構(gòu)中部剛度太柔的缺點(diǎn)。

3、兩交通核位于兩頭端跨南部，北部臨街，要求盡量少布剪力墻，最后通過同層北部剪力墻加厚，柱截面加大來解決南北側(cè)剛度不均勻的問題。

4、小直徑鋼筋采用高強(qiáng)鋼筋，因本工程剪力墻框架均為一級，對箍筋的要求都較高，如采用HRB400的鋼筋，尤其對邊緣構(gòu)件不但箍筋肢距可以加大，而且可以降低造價。同直徑HRB400的鋼筋和HPB300的鋼筋價格筋差300-400元（不到10℅），強(qiáng)度卻可以多30℅。同樣對所有現(xiàn)澆板鋼筋均采用高強(qiáng)鋼筋。在保證安全的基礎(chǔ)上，不但好施工，而且可以降低造價。

3地基結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題

房屋基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、荷載大小和分布情況、建筑體型與功能要求、相鄰建筑基礎(chǔ)情況、施工條件和材料供應(yīng)以及地區(qū)抗震烈度等綜合考慮，然后選擇經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)型式。

3.1 主樓：本工程主樓為框剪結(jié)構(gòu)、有地下室、防水要求高、上部結(jié)構(gòu)對不均勻沉降要求嚴(yán)、柱網(wǎng)較均勻，故采用梁筏。地基處理因?qū)Τ休d力特征值要求為500kPa，且地下室較深，可以挖完濕陷土層，故采用CFG樁復(fù)合地基處理，不但可以達(dá)到承載力要求，而且施工干凈迅速，樁端進(jìn)入粗砂層，沉降也較小，有效地控制了主樓和裙房、純地下室部分的沉降差。

3.2純地下室部分：柱網(wǎng)、荷載較均勻，有防水要求，地基較均勻，故采用獨(dú)立柱基加構(gòu)造筏板，因承載力要求不是很高，地基處理采用大開挖換土墊層法，施工簡單、方便，而且還可以有效地防止水的侵蝕，解決濕陷性土層處理的要求。

3.3裙房：裙房雖然層數(shù)不多，但因為功能為建筑材料實驗室，屋面為種植屋面，且有14x15.6米大開間的會議室，故采用條形基礎(chǔ)加構(gòu)造筏板，因本工程為濕陷性黃土場地，濕陷深度為-8.5（自然地坪下8米左右），裙樓地下室功能要求-5.25米，要全部挖出支護(hù)費(fèi)用較高，且和周圍建筑物較近，不宜全部挖出，故采用了噪音較小的螺旋成孔的DDC樁方案，即可以消除濕陷又達(dá)到提高承載力的要求。

3.4基礎(chǔ)超長后澆帶的設(shè)計

因本工程主樓高23層，裙樓兩層，還有純地下室，三者荷載差異較大，但為了建筑功能的要求和嵌固的要求在+0.000以下把三者做成一個整體，為了較好地解決初期不均勻沉降而設(shè)了后澆帶，后澆帶的帶寬應(yīng)控制在800mm—l000mm。自基礎(chǔ)開始在各層相同位置直到裙房屋頂板以及內(nèi)外墻體均設(shè)后澆帶。后澆帶內(nèi)的混凝土應(yīng)采用比原構(gòu)件提高一級的微膨脹混凝土。施工時后澆帶兩邊粱板必須支撐好，直到后澆帶封閉并混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后拆除。后澆帶解決問題是施工期間的混凝土自收縮，后澆帶部位的鋼筋應(yīng)連續(xù)通過，一般不宜斷開，即只將后澆帶處的混凝土臨時斷開。但有時根據(jù)工程的具體情況不允許留后澆帶應(yīng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙上用詳圖明確表示出來基礎(chǔ)后澆帶的斷面形式，當(dāng)?shù)叵滤惠^高時，應(yīng)在基礎(chǔ)后澆帶下設(shè)置防水板并增設(shè)一道附加防水層。

4結(jié)語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計就是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對所要施工的建筑的表達(dá)，本文針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本方法與在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要注意的問題進(jìn)行探討。

5參考文獻(xiàn)

[1]中國建筑科學(xué)研究院 PKPM工程部.SATWE S-3多層及高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計軟件（墻元模型）用戶手冊

[2]《混凝土設(shè)計規(guī)范》GB500010-2010

[3]黃桂文，黃濤.住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計常見質(zhì)量問題分析[J].硅谷，2008