房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問題分析

【摘 要】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學性，合理性尤為重要，因為這是決定結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵因素，但在設(shè)計中出現(xiàn)的問題是多樣化的，本文就鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計與地基結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的一些問題進行了探討。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計；地基結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)的現(xiàn)狀

1.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙簡單粗略

建筑施工圖紙是工程建設(shè)的基礎(chǔ)，一份完善科學的結(jié)構(gòu)圖紙，是對建筑結(jié)構(gòu)中每個環(huán)節(jié)的驗證，說明了結(jié)構(gòu)施工中的每個細節(jié)，詳細解釋了施工要點，例如結(jié)構(gòu)類型、抗震設(shè)計、抗震等級、防裂度、墻體材料等。但在工程建設(shè)過程中，還是會出現(xiàn)很多不符合要求的設(shè)計圖紙，尤其是在各層梁、柱、墻的平面配筋圖中，還沒有使用標準圖集，所有的標號與標示也不清晰，這種問題的出現(xiàn)時導(dǎo)致施工混亂，施工意外發(fā)生的重要因素。

1.2 建筑基礎(chǔ)選型不科學

一棟建筑的使用安全，關(guān)鍵在于其結(jié)構(gòu)是否安全，而安全的結(jié)構(gòu)就要通過科學的選擇建筑構(gòu)造、建筑選型來決定。我國建筑施工中存在很多不完善的建筑選型，例如建筑所選擇的施工基礎(chǔ)沒有足夠的承載力，因此無法滿足建筑變形的需求，從而會導(dǎo)致不均沉降，影響建筑的安全使用，還會降低樓房的質(zhì)量。由于建筑中，施工人員的筏基方式不合理，沒有明確區(qū)分平板式筏基與梁板式筏基之間的區(qū)別，施工時發(fā)生選擇錯誤，最終則會降低整棟建筑的安全性。

1.3 盲目追求低含鋼率

隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，建筑業(yè)已成為拉動社會經(jīng)濟發(fā)展的主要力量，各個建筑施工企業(yè)也在這樣的環(huán)境下出現(xiàn)，市場上魚龍混雜，而建筑商們?yōu)榱颂岣呓?jīng)濟效益，降低成本，盲目追求建筑材料的低含鋼量，在施工中不按實際情況制定結(jié)構(gòu)模式，雖然這樣可能為施工單位帶來良好的經(jīng)濟效益，但卻會給結(jié)構(gòu)設(shè)計人員帶來困難，還會降低建筑的質(zhì)量，影響使用安全性，也會在施工中威脅建筑工人的生命安全。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的主要問題

2.1 地基與基礎(chǔ)方面

（1）詳細的地質(zhì)勘探報告很重要，對建筑施工來說，是決定其是否能順利開工的關(guān)鍵。而一些施工單位并沒有提供詳細的地質(zhì)勘探報告，只是根據(jù)建設(shè)單位的經(jīng)驗以及表面測量，籠統(tǒng)參照附近建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計資料完成施工結(jié)構(gòu)圖設(shè)計。科學的施工，必須保證地基與基礎(chǔ)設(shè)計的合理性，要安全適用，設(shè)計人員也要嚴格按照規(guī)定，加強對地質(zhì)勘察報告的研究，在考慮到各種因素的情況下，做出基礎(chǔ)類型和上部結(jié)構(gòu)方面設(shè)計，如果沒有經(jīng)過科學驗證得到的數(shù)據(jù)是不能被被使用的。

（2）換土層通過軟土地基處理方式處理，沒有進行換土層設(shè)計，只憑經(jīng)驗處置，一些設(shè)計者對軟土地基的危害性認識不足，認為只要憑借經(jīng)驗采用砂墊層加強一下承載力就可以解決問題，但沒有進行墊層寬度和厚度計算，不僅不安全，還會導(dǎo)致浪費，影響成本效益，得不償失。

（3）民用建筑中，梁及基礎(chǔ)的負荷未按規(guī)范乘以折減系數(shù)。設(shè)計人員在設(shè)計民用建筑時，在計算梁、柱和基礎(chǔ)的負荷時沒有嚴格按照規(guī)定，使用用荷載乘折減系數(shù)計算其荷載值，因而荷載值準確，實際差異并沒有被發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)的安全性有待考量。

2.2 懸挑梁的梁高選用過小

很多設(shè)計人員只針對梁的強充和傾覆進行驗算，忽視了對梁手撓度的驗算。梁高選用過小，引起梁截面的受壓區(qū)應(yīng)力過高，在正常使用狀態(tài)下，梁截面受壓區(qū)產(chǎn)生非線性徐變。梁撓度隨時間的推移不斷加大。在設(shè)計施工中，這種挑梁在變形的后期，其梁支座截面上部受拉區(qū)常常出現(xiàn)較寬的豎向裂縫，受支座附近上部受拉區(qū)常常出現(xiàn)較寬的豎向裂縫，受支座附近剪彎作用的影響，豎向裂縫向下延伸發(fā)展為斜裂縫，此時梁已接近破壞，當為托墻挑梁時，梁過大的撓度引起梁上境況體在梁支座附近出現(xiàn)裂縫。裂縫在梁支座處沿斜向延伸，縫愈靠上愈寬。挑梁的截面過小對結(jié)構(gòu)的抗震也很不利。懸挑結(jié)構(gòu)對豎向地震的作用最為敏感。梁高小時，截面的相對受壓區(qū)高度較大，梁的延性減小，在豎向地震作用下易發(fā)生脆性破壞，失去承載力。

2.3 連續(xù)梁按單梁進行設(shè)計

該設(shè)計一般在陽臺結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)，由于邊梁上的荷重一般較小，所以一直沒能得到重視，設(shè)計中，通常會把實際應(yīng)為連續(xù)梁的梁按單簡支梁進行設(shè)計，這就會導(dǎo)致梁支座處上部負筋配置量過少，從而影響到起梁在支座附近上部受拉區(qū)出現(xiàn)豎向裂縫，進而引起梁上部攔板出現(xiàn)豎向裂縫，如果梁邊的長度過長，其問題還會更加嚴重。因為該梁一般直接暴露在室外，受環(huán)境溫度影響較大，一旦環(huán)境溫度發(fā)生變化，梁的伸縮受到梁端柱或挑梁的約束，在梁內(nèi)產(chǎn)生收縮應(yīng)力，該收縮應(yīng)力作用于原已產(chǎn)生的梁上裂縫處，引起梁的支座附近沿整個梁截面四周裂縫貫通，最后，梁的承載力被降低，建筑結(jié)構(gòu)的安全性也會受到威脅。

2.4 承重柱截面高度設(shè)計過小

這種設(shè)計一般出現(xiàn)在六度抗震設(shè)防區(qū)。一些結(jié)構(gòu)設(shè)計人員認為六度設(shè)防就是不設(shè)防，故意把柱子的截面高度設(shè)計得過小，使梁柱的線剛度比加大。把梁簡化為鉸支梁，柱按軸心受壓計算，雖然這樣可以簡單的進行結(jié)構(gòu)受力分析，但會給房屋帶來絕大的隱患，因為他們忽視了梁柱間的剛結(jié)作用，即忽略了柱對消化酶的約束彎矩，加之以柱截面的配筋都較小，結(jié)構(gòu)一旦受力后，柱頂抗彎強度必然不足，從而柱子而梁底附近將會出現(xiàn)一條或多條水平裂縫，形成塑性餃。雖然不會引起房屋的真實性損壞，但會影響到住戶，給住戶的心理上帶來恐慌。更為嚴重的是，這樣的結(jié)構(gòu)一理遭遇地震作用時，將會倒塌，這違背了現(xiàn)行抗震規(guī)范中“強柱弱梁”的設(shè)計原則。

2.5 后澆帶的設(shè)計

為了要調(diào)整地基的不均勻沉降而設(shè)計的后澆帶的帶寬應(yīng)控制在800mm-1000mm。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到設(shè)計強度后拆除。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?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)一道附加舫水層。

3、結(jié)語

現(xiàn)代房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在各種各樣的問題，作為施工企業(yè)，要注意解決問題，預(yù)防問題。由于這些問題的出現(xiàn)會嚴重影響到建筑結(jié)構(gòu)的安全性，及時有效地加強結(jié)構(gòu)設(shè)計管理，解決房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題，也只有這樣，才能提高房屋結(jié)構(gòu)質(zhì)量，為企業(yè)帶來更好的經(jīng)濟效益，也能促進建筑業(yè)的平衡發(fā)展。

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