建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問題分析

高曉玲

（太原王孝雄建筑設(shè)計院有限公司， 山西 太原 030012）

近年來建筑行業(yè)飛速發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)形式也越來越豐富。為了確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的質(zhì)量，設(shè)計人員應(yīng)充分結(jié)合工程現(xiàn)場的具體情況，不斷改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計，編制科學(xué)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，從而為工程建設(shè)帶來良好的經(jīng)濟效益。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題

建筑結(jié)構(gòu)日漸復(fù)雜，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中也出現(xiàn)了更多的問題，為了更加合理地進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，我們需認(rèn)真分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題，并正確認(rèn)識出現(xiàn)問題的主要原因，從而為優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。

1.1 地貌與勘察的結(jié)果不吻合

施工單位工程建設(shè)不能只滿足施工圖紙的要求，施工單位雖然能夠按照施工圖紙的要求完成基槽開挖工作，但是在開挖到設(shè)計深度后無法進(jìn)入到持力層，或出現(xiàn)深度過大的現(xiàn)象。經(jīng)調(diào)查，產(chǎn)生這一現(xiàn)象主要是由于勘察環(huán)節(jié)在工程建設(shè)的早期進(jìn)行，雖然在一段時間后，建設(shè)方對工程場地進(jìn)行了整平和處理。但是施工和設(shè)計單位無法了解施工現(xiàn)場的變化，且施工場地的土層結(jié)構(gòu)也具有顯著的復(fù)雜性，因此,在施工中容易出現(xiàn)較大的變故。基于此，設(shè)計人員應(yīng)在地基基礎(chǔ)設(shè)計工作前充分了解工程的實際情況，之后在設(shè)計中采取有效措施避免這一問題，并與其他部門形成有效溝通，從而增大工程安全系數(shù)。

1.2 建筑框架設(shè)計缺乏合理性

建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計主要分為兩部分，一部分是橫向框架設(shè)計，一部分是縱向框架設(shè)計，要求在設(shè)計的過程中做好各部門的協(xié)調(diào)工作，但是橫向框架與縱向框架的功能存在著十分明顯的差異。縱向框架結(jié)構(gòu)主要的作用是抵御地震波縱波所產(chǎn)生的負(fù)面影響。而橫向框架結(jié)構(gòu)可有效提高建筑的穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性，且縱向框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中應(yīng)做好箍筋配筋與跨中縱筋的配置工作。若設(shè)計者不能正確認(rèn)識二者的功能，就會影響設(shè)計的科學(xué)性與合理性。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計實例分析

某高層住住宅地處市中心地段，地上為20 層，地下1 層，建筑高度為79.1m，建筑面積24.98 萬平方米，工程的長寬比為3.9/7.5，高寬比5.8/10.3，工程所在地區(qū)地形平坦，安全等級為二級，丙類抗震預(yù)防，抗震烈度為9 度，風(fēng)壓為0.45kN/m2。

2.1 主體設(shè)計

該工程主體結(jié)構(gòu)設(shè)計為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，結(jié)合建筑的用途，在建筑中間部分設(shè)置剪力墻，地上部分設(shè)計中，為有效降低梁的高度，充分保證凈高度滿足工程設(shè)計的要求，主次梁縱向布置，層樓板的厚度為110mm，在建筑嵌固端設(shè)計中，嵌固端設(shè)置在了地下室頂板當(dāng)中，同時為了抵御地震的破壞，板厚度設(shè)定為180mm，同時還應(yīng)采用雙層雙向布置的方式，進(jìn)而增強布置的科學(xué)性和合理性。

2.2 完善建筑地基設(shè)計的策略

若要提高建筑地基的施工質(zhì)量，在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中就需不斷改善基礎(chǔ)設(shè)計水平，從而為建筑施工提供準(zhǔn)確可靠的依據(jù)，以最小的成本獲得最大的收益。且設(shè)計者在設(shè)計中應(yīng)準(zhǔn)確把握設(shè)計的重點，同時還要嚴(yán)格控制設(shè)計質(zhì)量的影響因素，在設(shè)計前對施工現(xiàn)場的具體情況予以充分地了解和掌握，并收集現(xiàn)場的氣候、地質(zhì)和水文信息。在荷載計算環(huán)節(jié)，需注重計算的靈活性和合理性，不可片面套用計算公式，僵硬地套用計算公式，這樣將不能保證承載力計算的準(zhǔn)確性，而且也會加大地基沉降的范圍。因此，設(shè)計人員要全面考慮地基的寬度、深度以及土質(zhì)的特點，對地基結(jié)構(gòu)予以適度調(diào)整，從而不斷提高計算的準(zhǔn)確性。只有這樣，才能提高計算的質(zhì)量，從而為地基結(jié)構(gòu)設(shè)計提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

2.3 框支層結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.3.1 剪力墻設(shè)計

在該工程設(shè)計中，核心筒設(shè)計是十分重要的內(nèi)容，為了保證設(shè)計的質(zhì)量，落地剪力墻厚度為40cm,其他位置建筑角部剪力墻采用L 型設(shè)計形式，其厚度在70-90cm 之間。為保證混凝土的受壓能力，增強結(jié)構(gòu)的延性，在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中應(yīng)嚴(yán)格控制墻肢軸壓比，軸壓比必須在0.5 以內(nèi)。且墻體水平與垂直分布筋一方面要滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求，一方面還需使其配筋率在0.3%以內(nèi)。

2.3.2 框支柱設(shè)計

工程設(shè)計中，框支柱的抗震等級為2 級，軸壓比為0.6，框支柱設(shè)計中，其主要有兩種尺寸，分別為1300×1300 和1300×2300。在設(shè)計中經(jīng)過周密的計算發(fā)現(xiàn)，所有框支柱均處于較好的受力狀態(tài)，且軸壓比也在設(shè)計規(guī)定的范圍之中。框支柱變形的控制效果較為理想。框支柱剪力設(shè)計環(huán)節(jié)，應(yīng)充分結(jié)合柱的實際縱向配筋率來計算，與放大系數(shù)相乘便得出最終的數(shù)值。這里規(guī)定剪壓比不得超過0.12%，柱內(nèi)縱向鋼筋配筋率不得超過1.2%，體積配箍率不得超過1.5%，以保證設(shè)計的科學(xué)性及合理性。

2.3.3 箱形轉(zhuǎn)換層樓板的設(shè)計

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，箱型轉(zhuǎn)換層也是不容忽視的一部分，設(shè)計工作中，規(guī)定箱體的高度為245cm，上下層板的厚度均為25cm,并借助專業(yè)的有限元軟件計算分析箱體上下層板的內(nèi)力。結(jié)果顯示：在不同的工況下箱體上層板和下層板其應(yīng)力在1.2-2.0MPa 之間。因此在箱型轉(zhuǎn)換層設(shè)計的過程中，需加大對樓板裂縫的控制力度，裂縫應(yīng)在0.2mm 以內(nèi)。

3 結(jié)語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑施工的基礎(chǔ)，建筑設(shè)計是否合理對建筑施工能否順利開展有著決定性的作用，故而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性不言而喻。但是當(dāng)前，建筑結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計也提出了更高的要求。而且現(xiàn)階段，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計還存在著諸多問題，這也對建筑設(shè)計行業(yè)的發(fā)展構(gòu)成了十分不利的影響，對此我們應(yīng)采取有效措施優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量，以此促進(jìn)建筑工程順利竣工。