淺析建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題與方法

1、淺析建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題與方淺析建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題與方法摘要：建筑工程質(zhì)量直接關(guān)系到人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑工程中起著非常重要的地位，結(jié)構(gòu)的破壞可能產(chǎn)生的后果――危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、產(chǎn)生社會(huì)影響等等。正是其后果嚴(yán)重性，因此我們?cè)趯?shí)際工程中必須引起足夠的重視。本文根據(jù)作者多年的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的問題與改進(jìn)的方法，與同行共同探討，以提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量。關(guān)鍵詞：建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；常

2、見問題；設(shè)計(jì)方法；設(shè)計(jì)方法與優(yōu)化1建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題分析1.1不符合國(guó)家法律、法規(guī)規(guī)定的問題我國(guó)現(xiàn)行工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)分為兩大類：一類為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，另一類為推薦性標(biāo)準(zhǔn)。所謂強(qiáng)制性條文，是將強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、強(qiáng)制性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和強(qiáng)制性地方標(biāo)準(zhǔn)中直接涉及工程安全、人體健康、環(huán)境保護(hù)和公共利益的條款選取錄出來，形成了必須嚴(yán)格執(zhí)行的強(qiáng)制性條文，不執(zhí)行該條文，政府主管部門應(yīng)給予相應(yīng)的處罰，造成質(zhì)量事故的，要追究相應(yīng)的責(zé)任。1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說明1.2.1

3、漏掉建筑的安全等級(jí)，或者未將局部重要構(gòu)件的安全等級(jí)與整棟建筑物的安全等級(jí)分別確定建筑的安全等級(jí)直接影響到承載力表達(dá)式中結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0的取值，所以在設(shè)計(jì)中必須予以明確。按建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（G500682001）第1.0.8條規(guī)定，破壞后果很嚴(yán)重的重要建筑安全等級(jí)為一級(jí)，破壞后果嚴(yán)重的一般建筑安全等級(jí)為二級(jí)，破壞后果不嚴(yán)重的次要建筑安全等級(jí)為三級(jí)。但值得注意的是，在整棟建筑中，部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件因重要程度的不同安全等級(jí)比整個(gè)結(jié)構(gòu)要高

4、。不同的規(guī)范有各自安全等級(jí)的定義，上部結(jié)構(gòu)應(yīng)該按《混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定來定，樁基安全等級(jí)應(yīng)按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定來定。如一幢24層的民用建筑物，建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為二級(jí)，建筑樁基安全等級(jí)為一級(jí)。1.2.2建筑抗震設(shè)防分類概念不清，個(gè)別設(shè)計(jì)不能正確地對(duì)建筑物進(jìn)行抗震設(shè)防分類建筑抗震設(shè)防類別的劃分是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的政策性很強(qiáng)的技術(shù)規(guī)定，應(yīng)嚴(yán)格按《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB50223―2004)的規(guī)定執(zhí)行，設(shè)計(jì)者應(yīng)深刻領(lǐng)會(huì)“基本規(guī)定

5、”的內(nèi)涵，分析任務(wù)的性質(zhì)、規(guī)模、特點(diǎn)、對(duì)社會(huì)的影響等因素，合理進(jìn)行分類。1.3結(jié)構(gòu)電算或設(shè)計(jì)方法的問題1.3.1實(shí)際施工圖與電算的計(jì)算簡(jiǎn)圖有不符之處主要表現(xiàn)在剪力墻開洞大小、門窗洞口位置、剪力墻長(zhǎng)度、剪力墻厚度、框架柱計(jì)算高度等與施工圖不符。大都是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)專業(yè)計(jì)算工作進(jìn)行得早，建筑平面多次調(diào)整，又未及時(shí)反提給結(jié)構(gòu)專業(yè)，造成專業(yè)之間互相脫節(jié)，到施工圖進(jìn)入校審階段，注意力都集中在圖面上，已沒有時(shí)間再一方案在結(jié)構(gòu)方面的嚴(yán)重不合理。首先是建筑物

6、的體型（平面長(zhǎng)度及長(zhǎng)寬比，豎向高寬比，立面形狀等），其次是柱網(wǎng)尺寸，層高以及主要抗側(cè)力構(gòu)件的所在位置等。例如：主次梁樓蓋的柱網(wǎng)不宜設(shè)計(jì)成正方形，而應(yīng)是矩形。以短跨為主梁，長(zhǎng)跨為次梁，而且短跨與長(zhǎng)跨的比例小于0.75相對(duì)比較經(jīng)濟(jì)。一般比較常用的主次梁跨度比取0.65～0.70比較適宜。這樣設(shè)計(jì)計(jì)算出的來的主、次梁截面高度能協(xié)調(diào)一致，做到梁底齊平，從而保證樓蓋的結(jié)構(gòu)高度最小。2.3結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法與優(yōu)化2.3.1剪力墻下布樁在框剪結(jié)構(gòu)或剪

7、力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻是承受地震水平力的主要構(gòu)件，也是承受豎向荷載的重要構(gòu)件，所以應(yīng)沿剪力墻全長(zhǎng)布樁(同時(shí)滿足計(jì)算要求)，樁中心線與剪力墻中心線宜重合，當(dāng)布置雙排樁時(shí)，樁承臺(tái)應(yīng)有足夠的剛度，并應(yīng)作承臺(tái)的抗彎、沖剪驗(yàn)算。2.3.2基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面（1）建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物，未驗(yàn)算其穩(wěn)定性。當(dāng)設(shè)有一側(cè)或多側(cè)開口的地下室時(shí)，主體設(shè)計(jì)未考慮土壓力影響進(jìn)行受力分析，并驗(yàn)算整體建筑的抗傾覆和抗滑移穩(wěn)定性。當(dāng)?shù)叵滤癫剌^淺，建筑地下室或地下

8、構(gòu)筑物存在上浮問題時(shí)，未進(jìn)行抗浮驗(yàn)算。（2）樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，僅按豎向荷載作用進(jìn)行布樁，未驗(yàn)算彎矩作用下承臺(tái)底部邊樁的反力。尤其是框剪結(jié)構(gòu)的剪力墻及剪力墻結(jié)構(gòu)核心筒底部彎矩和剪力對(duì)基礎(chǔ)承載力的影響較大，不應(yīng)遺漏。對(duì)于水位較高的地下室和短肢剪力墻、大跨度結(jié)構(gòu)等彎矩較大的承臺(tái)底部樁基尚應(yīng)驗(yàn)算是否存在向上的抗拔力?？拱螛对O(shè)計(jì)時(shí)，樁身配筋量?jī)H按強(qiáng)度要求進(jìn)行計(jì)算，缺少裂縫寬度驗(yàn)算，按裂縫寬度控制計(jì)算結(jié)果的配筋量遠(yuǎn)大于按強(qiáng)度要求計(jì)算的配筋量，在設(shè)計(jì)中往

9、往缺抗拔樁靜載試驗(yàn)及其配筋做法等要求說明。有抗拔要求的承臺(tái)按一般樁基受壓的承臺(tái)進(jìn)行配筋，承臺(tái)頂部受拉區(qū)未配筋，筏基基礎(chǔ)梁或地下室底板梁的受力方向與一般樓屋面梁板不同，其梁配筋設(shè)計(jì)也采用平法表示但需附加圖示說明。（3）天然地基獨(dú)立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室底板設(shè)計(jì)中，地下室底板與柱下獨(dú)立基礎(chǔ)埋置于同一持力層上，結(jié)構(gòu)計(jì)算中僅按上部結(jié)構(gòu)荷載全部由柱下獨(dú)立基礎(chǔ)承擔(dān)，而地下室底板僅按一般地下室底板受荷情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)際上整個(gè)地下室底板與柱下獨(dú)立基礎(chǔ)在上

10、部荷載作用下，將會(huì)一起發(fā)生沉降變形共同受力，按上述計(jì)算原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)底板而言是偏于不安全的，有可能會(huì)導(dǎo)致地下室底板承載能力不足而開裂。按照變形協(xié)調(diào)受力的原理，應(yīng)當(dāng)將地下室底板與獨(dú)立基礎(chǔ)連為一體按彈性地基有限元受力分析。也可以采取如下模式：除了柱下獨(dú)立基礎(chǔ)之外，其地下室底板與持力層之間采取褥墊處理措施。這時(shí)，底板可不參與獨(dú)立基礎(chǔ)分擔(dān)上部荷載，而按底板本身承受底板與疏水墊層自重、地下水上浮力、人防等效荷載（有人防時(shí)考慮）等進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.2