陳兵

【摘 要】隨著近幾年國家的住房政策、行業(yè)周期性以及其他多方面因素影響，房價(jià)回歸理性，建筑產(chǎn)業(yè)鏈各方都在進(jìn)行業(yè)務(wù)調(diào)整。項(xiàng)目設(shè)計(jì)，作為工程項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵一環(huán)，正面臨著機(jī)遇與挑戰(zhàn)。中國舉世聞名的古建筑，對(duì)石結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，已經(jīng)達(dá)到爐火純青的地步。如今，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)也已經(jīng)在中華大地繁花盛開，這是結(jié)構(gòu)人的驕傲。此文章主要對(duì)框架結(jié)構(gòu)形式的項(xiàng)目產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討。

【關(guān)鍵詞】框架結(jié)構(gòu)；設(shè)防烈度；地基承載力；鋼筋代換；模板拆除

框架結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)布置規(guī)則、使用靈活等特點(diǎn)，同時(shí)其自身的結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度較小，在強(qiáng)烈地震作用下結(jié)構(gòu)的變形較大，填充墻及附屬結(jié)構(gòu)的破壞嚴(yán)重。因此，對(duì)房屋高度較高時(shí)，應(yīng)避免采用純框架結(jié)構(gòu)，設(shè)置適量的剪力墻，改善結(jié)構(gòu)的性能。高層建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用單跨框架結(jié)構(gòu)，不宜采用純框架結(jié)構(gòu)；多層框架結(jié)構(gòu)不宜采用單跨框架結(jié)構(gòu)，當(dāng)必須采用時(shí)，可設(shè)置支撐、柱子翼墻或少量的鋼筋混凝土剪力墻。

一、基本要素之結(jié)構(gòu)荷載

荷載是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要素，荷載準(zhǔn)確與否將直接影響到結(jié)構(gòu)計(jì)算的可信度，準(zhǔn)確把握荷載取值是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)計(jì)人員的基本要求。不同項(xiàng)目的實(shí)施地點(diǎn)各異，在選用結(jié)構(gòu)材料時(shí)，既能滿足建筑項(xiàng)目功能性要求，又要有經(jīng)濟(jì)性、安全性和適用性。通常情況下，鋼筋、混凝土是主要結(jié)構(gòu)用材，輔之以砂漿、砌塊等。在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，需要考慮的荷載種類與其他結(jié)構(gòu)形式基本類似，但由于框架結(jié)構(gòu)的梁系布置較靈活，通常可考慮將隔墻荷載按板上荷載輸入計(jì)算模型。

二、構(gòu)件設(shè)計(jì)和對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思考

梁、板、柱等構(gòu)件設(shè)計(jì)，需要結(jié)合具體項(xiàng)目情況，按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（2016年版）》（GB50011-2010）合理確定其抗震等級(jí)。為確定抗震等級(jí)，必須先明確設(shè)計(jì)項(xiàng)目的設(shè)防烈度。應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強(qiáng)其抗震措施。至此，設(shè)計(jì)人員可以明確它的設(shè)防烈度了。

為什么要重點(diǎn)提到設(shè)防烈度呢，正如引言部分所述，框架結(jié)構(gòu)自身側(cè)向剛度較小，地震作用引起的側(cè)向位移較大，為順利實(shí)現(xiàn)框架的抗震性能，就必須采取合理的抗震措施，于是乎，提高設(shè)防烈度成為一種選擇。這里，設(shè)防烈度它這只是一個(gè)結(jié)構(gòu)概念，但是反映了出幾方面的問題。首先是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法，為更好完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)人員需要熟練掌握相關(guān)規(guī)范，不違背強(qiáng)條；其次是在做框架結(jié)構(gòu)時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注哪些問題，也就是區(qū)別于剪力墻結(jié)構(gòu)，區(qū)別于框架-剪力墻結(jié)構(gòu)以及其他結(jié)構(gòu)形式的問題，這是平時(shí)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中都應(yīng)該有的思考。

三、地基與基礎(chǔ)

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的流程圖上，最后完成的是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。這屬于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的獨(dú)特性，因?yàn)楫?dāng)上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，利用計(jì)算軟件，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)傳導(dǎo)給基礎(chǔ)的荷載以及業(yè)主提供的地質(zhì)勘查報(bào)告和圖形，做出分析，選擇經(jīng)濟(jì)、適用的基礎(chǔ)形式。在這個(gè)過程中，一旦上部結(jié)構(gòu)確定，基礎(chǔ)也隨之確定下來。從過往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，上部結(jié)構(gòu)包括其嵌固端的選擇都對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)有較大影響，不建議在上部結(jié)構(gòu)未完成或未定稿的情況下輕易進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。這一點(diǎn)需要引起重視?？蚣芙Y(jié)構(gòu)采用的基礎(chǔ)形式通常有樁基礎(chǔ)和柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)一般要達(dá)到持力層深度，對(duì)后期施工提出更高要求。不同地區(qū)對(duì)持力層的要求又有不同，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，往往采用機(jī)械旋挖樁、人工挖孔樁兩種樁基礎(chǔ)。而柱下獨(dú)立基礎(chǔ)相對(duì)樁基礎(chǔ)來說，其施工難度較小，一般在回填土地基上即可，但要滿足地基承載力要求。

四、圖紙會(huì)審

設(shè)計(jì)的另外一重意義是指導(dǎo)施工。一份好的施工設(shè)計(jì)藍(lán)圖必然能滿足合同要求、滿足技術(shù)規(guī)范要求、具有可實(shí)施性、符合主流文化價(jià)值等。在充分表達(dá)設(shè)計(jì)意圖的基礎(chǔ)上，也利于專業(yè)人員正確理解設(shè)計(jì)意圖。設(shè)計(jì)完成后，并不是立即將圖紙付諸實(shí)踐，而是要結(jié)合建設(shè)各方的經(jīng)驗(yàn)、意見，對(duì)其提出修改并完善。這一步即是“圖紙會(huì)審”。圖紙會(huì)審的參加單位包括建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位以及其他單位的經(jīng)驗(yàn)豐富人員。經(jīng)過會(huì)審確認(rèn)后的圖紙，更具操作性、更能滿足業(yè)主對(duì)項(xiàng)目產(chǎn)品的目標(biāo)要求。與圖紙會(huì)審并存的另一項(xiàng)設(shè)計(jì)管理制度是“設(shè)計(jì)變更”和“技術(shù)洽商”。在項(xiàng)目實(shí)施階段，隨著對(duì)建筑產(chǎn)品的理解加深，項(xiàng)目決策者可以升級(jí)產(chǎn)品功能和價(jià)值，在此過程中，前兩者的長效機(jī)制效應(yīng)得以顯現(xiàn)出來。

五、基礎(chǔ)施工

在完成施工招標(biāo)后，建設(shè)單位一般即完成三通一平（通水、通電、通路、場(chǎng)地平整），這時(shí)即會(huì)組織施工單位進(jìn)場(chǎng)。在施工總承包模式下，基礎(chǔ)分包單位應(yīng)隨總包單位一同進(jìn)入施工場(chǎng)地。施工過程中，遇到實(shí)際地質(zhì)與地勘不符時(shí)，技術(shù)人員要聯(lián)系設(shè)計(jì)、地勘，在各方共同確認(rèn)下，采取換填等新的切實(shí)可行的實(shí)施方案。

六、鋼筋工程

鋼筋這一柔性材料在混凝土結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件中扮演著重要角色，與混凝土這類剛性材料共同承擔(dān)著構(gòu)件來自外界的彎矩、剪力和軸力。兩者之間通過混凝土對(duì)鋼筋的握裹力實(shí)現(xiàn)很好的協(xié)同作用。這也是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的工作原理。這里，需要注意的第一個(gè)問題是混凝土保護(hù)層厚度。在建筑項(xiàng)目竣工驗(yàn)收前，會(huì)有一項(xiàng)專門的檢測(cè)即鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)，其目的是為了加強(qiáng)構(gòu)件保護(hù)防止鋼筋銹蝕，從而預(yù)防結(jié)構(gòu)安全隱患的出現(xiàn)。圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中明確的混凝土保護(hù)層的最小厚度，是根據(jù)構(gòu)件的實(shí)際工作環(huán)境確定的。施工時(shí)，可以采取加設(shè)混凝土墊塊、大理石墊塊等措施實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。許多要求嚴(yán)格的業(yè)主，對(duì)鋼筋保護(hù)層厚度這一檢測(cè)指標(biāo)不達(dá)要求的，會(huì)要求施工單位采取返工、修復(fù)等手段進(jìn)行整改，因此，為避免這類經(jīng)濟(jì)損失，施工單位應(yīng)嚴(yán)格實(shí)施制定的技術(shù)方案。其次是鋼筋代換。業(yè)主在其他項(xiàng)目富余的鋼材可以繼續(xù)投入到現(xiàn)行項(xiàng)目上使用，但與設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)注的鋼筋等級(jí)和直徑不同，這時(shí)，需要聯(lián)系設(shè)計(jì)進(jìn)行鋼筋代換。鋼筋代換的原則有：等截面代換、等強(qiáng)度代換。第三是鋼筋制作，相對(duì)來說翻樣是鋼筋制作里面較有技術(shù)含量的一個(gè)工種。要求翻樣人員具有造價(jià)知識(shí)背景，要求較高，根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，結(jié)合施工驗(yàn)收規(guī)范，計(jì)算工料，列出詳細(xì)加工清單，并畫出加工簡(jiǎn)圖。

七、模板工程

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，梁柱都有截面尺寸這一設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，施工單位在組織木工作業(yè)時(shí)，通常以此為依據(jù)進(jìn)行模板制作。經(jīng)驗(yàn)表明，框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸較為統(tǒng)一，利于模板制作標(biāo)準(zhǔn)化，利于施工單位的模板周轉(zhuǎn)和材料循環(huán)，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。滿足結(jié)構(gòu)計(jì)算需要的同時(shí)盡量兼顧施工操作的可行性，其根本目的是為了節(jié)約資源。模板工程的另一注意事項(xiàng)是模板拆除，即在同條件養(yǎng)護(hù)試塊達(dá)到一定要求后，遵循一定原則進(jìn)行的一項(xiàng)施工活動(dòng)。一定要求，即滿足規(guī)范要求。一定原則，即先支后拆、后支先拆。很多時(shí)候，施工單位為搶進(jìn)度，往往忽略這些要求和這些原則，帶來的后果則是災(zāi)難性的。

八、混凝土工程

混凝土工程，顧名思義，就是混凝土澆筑，這是一項(xiàng)連續(xù)性的施工生產(chǎn)活動(dòng)。需要人工配合振搗器等機(jī)械設(shè)備完成。對(duì)于大體積混凝土，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)里面會(huì)考慮設(shè)置后澆帶，其作用是防止鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于自身收縮不均或沉降不均產(chǎn)生有害裂縫。這是一種構(gòu)造措施，施工時(shí)一定要予以保證，防止產(chǎn)生有害裂縫。

九、結(jié)束語

綜上所述，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)細(xì)心認(rèn)真的工作。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者應(yīng)帶著高度責(zé)任感和崇高使命感，認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，采用合理的技術(shù)措施，設(shè)計(jì)出安全、經(jīng)濟(jì)的建筑產(chǎn)品，努力踐行新時(shí)代、新作為的思想理念。

【參考文獻(xiàn)】

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