淺析建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題與方法

1、淺析建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題與方淺析建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題與方法摘要：建筑工程質(zhì)量直接關(guān)系到人民生命和財產(chǎn)的安全，而結(jié)構(gòu)設(shè)計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)濟損失、產(chǎn)生社會影響等等。正是其后果嚴重性，因此我們在實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)計經(jīng)驗總結(jié)了建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見的問題與改進的方法，與同行共同探討，以提高設(shè)計的質(zhì)量。關(guān)鍵詞：建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計；常

2、見問題；設(shè)計方法；設(shè)計方法與優(yōu)化1建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題分析1.1不符合國家法律、法規(guī)規(guī)定的問題我國現(xiàn)行工程建設(shè)標準分為兩大類：一類為強制性標準，另一類為推薦性標準。所謂強制性條文，是將強制性國家標準、強制性行業(yè)標準和強制性地方標準中直接涉及工程安全、人體健康、環(huán)境保護和公共利益的條款選取錄出來，形成了必須嚴格執(zhí)行的強制性條文，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)的責任。1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計總說明1.2.1

3、漏掉建筑的安全等級，或者未將局部重要構(gòu)件的安全等級與整棟建筑物的安全等級分別確定建筑的安全等級直接影響到承載力表達式中結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0的取值，所以在設(shè)計中必須予以明確。按建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準（G500682001）第1.0.8條規(guī)定，破壞后果很嚴重的重要建筑安全等級為一級，破壞后果嚴重的一般建筑安全等級為二級，破壞后果不嚴重的次要建筑安全等級為三級。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比整個結(jié)構(gòu)要高

4、。不同的規(guī)范有各自安全等級的定義，上部結(jié)構(gòu)應(yīng)該按《混凝土設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定來定，樁基安全等級應(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)的安全等級為二級，建筑樁基安全等級為一級。1.2.2建筑抗震設(shè)防分類概念不清，個別設(shè)計不能正確地對建筑物進行抗震設(shè)防分類建筑抗震設(shè)防類別的劃分是關(guān)系到國計民生的政策性很強的技術(shù)規(guī)定，應(yīng)嚴格按《建筑抗震設(shè)防分類標準》(GB50223―2004)的規(guī)定執(zhí)行，設(shè)計者應(yīng)深刻領(lǐng)會“基本規(guī)定

5、”的內(nèi)涵，分析任務(wù)的性質(zhì)、規(guī)模、特點、對社會的影響等因素，合理進行分類。1.3結(jié)構(gòu)電算或設(shè)計方法的問題1.3.1實際施工圖與電算的計算簡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、剪力墻長度、剪力墻厚度、框架柱計算高度等與施工圖不符。大都是因為結(jié)構(gòu)專業(yè)計算工作進行得早，建筑平面多次調(diào)整，又未及時反提給結(jié)構(gòu)專業(yè)，造成專業(yè)之間互相脫節(jié)，到施工圖進入校審階段，注意力都集中在圖面上，已沒有時間再一方案在結(jié)構(gòu)方面的嚴重不合理。首先是建筑物

6、的體型（平面長度及長寬比，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)計成正方形，而應(yīng)是矩形。以短跨為主梁，長跨為次梁，而且短跨與長跨的比例小于0.75相對比較經(jīng)濟。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)計計算出的來的主、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)沿剪力墻全長布樁(同時滿足計算要求)，樁中心線與剪力墻中心線宜重合，當布置雙排樁時，樁承臺應(yīng)有足夠的剛度，并應(yīng)作承臺的抗彎、沖剪驗算。2.3.2基礎(chǔ)設(shè)計方面（1）建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物，未驗算其穩(wěn)定性。當設(shè)有一側(cè)或多側(cè)開口的地下室時，主體設(shè)計未考慮土壓力影響進行受力分析，并驗算整體建筑的抗傾覆和抗滑移穩(wěn)定性。當?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，未進行抗浮驗算。（2）樁基礎(chǔ)設(shè)計中，僅按豎向荷載作用進行布樁，未驗算彎矩作用下承臺底部邊樁的反力。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基礎(chǔ)承載力的影響較大，不應(yīng)遺漏。對于水位較高的地下室和短肢剪力墻、大跨度結(jié)構(gòu)等彎矩較大的承臺底部樁基尚應(yīng)驗算是否存在向上的抗拔力?？拱螛对O(shè)計時，樁身配筋量僅按強度要求進行計算，缺少裂縫寬度驗算，按裂縫寬度控制計算結(jié)果的配筋量遠大于按強度要求計算的配筋量，在設(shè)計中往

9、往缺抗拔樁靜載試驗及其配筋做法等要求說明。有抗拔要求的承臺按一般樁基受壓的承臺進行配筋，承臺頂部受拉區(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)計也采用平法表示但需附加圖示說明。（3）天然地基獨立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室底板設(shè)計中，地下室底板與柱下獨立基礎(chǔ)埋置于同一持力層上，結(jié)構(gòu)計算中僅按上部結(jié)構(gòu)荷載全部由柱下獨立基礎(chǔ)承擔，而地下室底板僅按一般地下室底板受荷情況進行設(shè)計，實際上整個地下室底板與柱下獨立基礎(chǔ)在上

10、部荷載作用下，將會一起發(fā)生沉降變形共同受力，按上述計算原則進行設(shè)計，對底板而言是偏于不安全的，有可能會導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)當將地下室底板與獨立基礎(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，底板可不參與獨立基礎(chǔ)分擔上部荷載，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（有人防時考慮）等進行設(shè)計。2.2