祁永強(qiáng)

中外建華誠(chéng)城市建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司青海分公司

淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題及其注意事項(xiàng)

祁永強(qiáng)

中外建華誠(chéng)城市建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司青海分公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅關(guān)系著建筑的工程質(zhì)量，還關(guān)系著業(yè)主今后的日常生活。因此需要設(shè)計(jì)人員從實(shí)際出發(fā)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，從而保障建筑工程質(zhì)量?；诖?，本文闡述了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法及其特征，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的主要問(wèn)題及其注意事項(xiàng)進(jìn)行了探討分析。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；基本方法；特征；問(wèn)題；注意事項(xiàng)

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法及其特征

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法。主要有：(1)結(jié)構(gòu)平面圖。當(dāng)建筑地處抗震設(shè)防烈度為六度區(qū)時(shí)，根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，是可以不用進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算的，但必須符合有關(guān)的抗震措施要求。當(dāng)建筑地處抗震設(shè)防烈度為7度及以上時(shí)是必須要輸入軟件建模計(jì)算。(2)大樣詳圖。在建筑詳圖準(zhǔn)確無(wú)誤的基礎(chǔ)上，大樣詳圖的繪制可在建筑詳圖的基礎(chǔ)上直接繪制，也可在以前做過(guò)的詳圖基礎(chǔ)上對(duì)局部改進(jìn)繪制。這階段需要注意在保持建筑外形的前提下盡量的使結(jié)構(gòu)受力合理和施工方便。(3)屋頂(面)結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)建筑是坡屋面時(shí)，結(jié)構(gòu)處理方式有梁板式及折板式兩種。梁板式適用于建筑平面不規(guī)整，板跨度較大，屋面坡度及屋脊線轉(zhuǎn)折復(fù)雜的坡屋面。折板式適用于相反的條件。兩種形式的板均為偏心受拉構(gòu)件。板配筋時(shí)應(yīng)有部分或全部的板負(fù)筋拉通以抵抗拉力。此外梁板的折角處鋼筋的布置應(yīng)有大樣示意圖。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特征。(1)科學(xué)性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是以實(shí)際工程為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上抽象成相應(yīng)的力學(xué)模型，以數(shù)學(xué)、力學(xué)為理論基礎(chǔ)，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行合理計(jì)算的一種應(yīng)用性技術(shù)。一個(gè)優(yōu)秀結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該善于把復(fù)雜的建筑模型簡(jiǎn)化成一個(gè)最合理的受力模型，利用最合理數(shù)學(xué)和力學(xué)計(jì)算方法分析建筑結(jié)構(gòu)的工作機(jī)理，得到最貼合實(shí)際的計(jì)算結(jié)果。(2)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)，一件好的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作品，除了成熟的設(shè)計(jì)理論外，還需要設(shè)計(jì)師有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。(3)復(fù)雜性。主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)中各種因素的不確定性，比如建筑方案的多種可能性、地質(zhì)情況的復(fù)雜性、側(cè)向荷載的不確定性等。此外其復(fù)雜性還表現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的多樣性，比如結(jié)構(gòu)的選型、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置、計(jì)算模型的選擇、配筋面積的選擇等。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)具有多解而沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案的問(wèn)題，因此需要找到一個(gè)相對(duì)最優(yōu)的方案。(4)應(yīng)用性。成功的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須是技術(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，其更加具體、更加簡(jiǎn)潔，有些地方是近似解，有些地方可以結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行修正。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的主要問(wèn)題

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題主要有：(1)抗震問(wèn)題?！斗课萁ㄖ拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)我國(guó)建筑抗震度進(jìn)行了明確的規(guī)定，即在小型地震中房屋建筑物不損壞、中型地震中可以對(duì)房屋建筑物進(jìn)行修復(fù)，大型地震中保證房屋建筑物不會(huì)倒坍。但是一些建筑工程項(xiàng)目中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，在設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有重視建筑物的抗震性，導(dǎo)致建筑工程項(xiàng)目建設(shè)的抗震度不符合相關(guān)規(guī)定中的標(biāo)準(zhǔn)。(2)箱、筏基礎(chǔ)底板挑板的陽(yáng)角問(wèn)題。陽(yáng)角面積在整個(gè)基礎(chǔ)底面積中所占比例極小，可砍成直角或斜角。第二、如果底板鋼筋雙向雙排，且在懸挑部分不變，陽(yáng)角不必加輻射筋。(3)建筑高度、高寬比超過(guò)現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的限值，就現(xiàn)行的規(guī)范、規(guī)程給出了建筑的最大適用高度和高寬比限值。(4)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)盡可能規(guī)則，結(jié)構(gòu)的布置才能更趨于合理，這是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中十分重要的環(huán)節(jié)，其主要包含了對(duì)建筑的平立面外形尺寸，抗側(cè)力構(gòu)件布置、質(zhì)量分布以及承載力分布等諸多因素的綜合要求。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)的分析

1、地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)。地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要注意水文條件、建筑承載力以及地區(qū)抗震烈度等因素。在其設(shè)計(jì)過(guò)程中需要進(jìn)行認(rèn)真比對(duì)?；A(chǔ)寬度小于2.5m時(shí)，要最先考慮諸如灰土條形基礎(chǔ)、四合土條形基礎(chǔ)等剛性條形基礎(chǔ)。在基礎(chǔ)寬度大于2.5m時(shí)，要采用比較柔性的基礎(chǔ)。對(duì)于沒(méi)有地下室、承載多的多層內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)十字交叉梁條形基礎(chǔ)可以有效的減少地基的不均勻沉降。后澆帶設(shè)計(jì)對(duì)于保證地基不均勻沉降的對(duì)應(yīng)調(diào)整具有現(xiàn)實(shí)作用，后澆帶的設(shè)計(jì)范圍應(yīng)該有效的限定在800~1000mm。灌注后澆帶所使用的材料要選擇比原構(gòu)件提高一級(jí)的微膨脹混凝土，并且要確保后澆帶的梁板的牢固。

2、地梁設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)。地梁對(duì)基礎(chǔ)起拉接作用，可以一定程度的調(diào)整基礎(chǔ)不均勻沉降；當(dāng)基礎(chǔ)埋置較深時(shí)，地梁與框架柱連接，降底了框架柱計(jì)算高度。地梁的受力狀態(tài)與普通的框架梁的受力狀態(tài)不同，普通的框架梁在荷載作用下，梁產(chǎn)生變形不受其他介質(zhì)約束，梁上荷載傳遞給框架柱；而地梁在荷載作用下，梁變形受到土的約束，一部分荷載通過(guò)梁底土的反力和梁側(cè)土摩擦阻力傳遞給地基；另一部分荷載傳遞給框架柱。由于土反力的復(fù)雜性，目前定量確定土反力和梁側(cè)土摩擦阻力還有困難。在工程設(shè)計(jì)中，有兩種處理方法，第一種是把地梁按一層框架梁計(jì)算，不計(jì)地基土的影響，把荷載全部傳框架柱。這種處理方法使計(jì)算模型與實(shí)際情況不符。地梁與框架梁不同，地梁處沒(méi)有風(fēng)力、地震作用，也沒(méi)有水平變形，按嵌固考慮。第二種是把地梁不參與框架結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算，當(dāng)作簡(jiǎn)支梁，地梁的剪力傳遞給框架柱，不計(jì)地梁彎距的影響。筆者認(rèn)為，盡管二種方法都有缺陷，相比之下，第二種方法要相對(duì)合理些。

3、承重墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)。理論上建筑承重強(qiáng)越多，該建筑安全質(zhì)量就越好。但是過(guò)多的承重墻應(yīng)用不符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中美觀大方的原則。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者要在保證建筑質(zhì)量的安全性的基礎(chǔ)上，盡可能的減少承重墻的設(shè)計(jì)，對(duì)于不可取代的承重墻，要提高其抗剪的強(qiáng)度，選用強(qiáng)度等級(jí)高的承重墻建筑材料，提升承重墻抗壓、抗震能力。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作對(duì)于建筑物建設(shè)非常重要，直接決定著建筑物的質(zhì)量與安全。因此需要利用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論以及應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加安全、適用、可靠和經(jīng)濟(jì)。但是當(dāng)前其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仍然存在諸多問(wèn)題，因此對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析具有重要意義。

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