淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題及其解決措施

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1、淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題及其解決措施【】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定建筑設(shè)計(jì)能否實(shí)現(xiàn)，在這個(gè)意義上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯得更為重要。但一棟標(biāo)志性建筑建成后，往往建筑師便成為了人們心目中的建造者，為了實(shí)現(xiàn)該建筑設(shè)計(jì)而付出辛勤勞動(dòng)一絲不茍的結(jié)構(gòu)師并不為人們所知。但無論如何，設(shè)計(jì)一個(gè)安全、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀、便于施工的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的責(zé)任?！　　娟P(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，常見問題，措施　　一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容　　根據(jù)我們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的理解，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可分為整體設(shè)計(jì)和部件設(shè)計(jì)兩部分?！　?.1整體設(shè)計(jì)　　整體設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)體系的選擇、柱X的布置、梁的布置、

2、剪力墻的分布、基礎(chǔ)的選型等。整體設(shè)計(jì)一般分主體和基礎(chǔ)兩部分進(jìn)行。設(shè)計(jì)人員根據(jù)建筑物的性質(zhì)、高度、重要程度、當(dāng)?shù)氐目拐鹪O(shè)防裂度、風(fēng)力情況等條件來選擇合適的結(jié)構(gòu)體系。是采用磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、框支結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)體，還是巨型框架……選定結(jié)構(gòu)體系后，就要具體決定柱、梁、墻（剪力墻）的分布和尺寸等。在進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算后，主體結(jié)構(gòu)底截面的內(nèi)力成了基礎(chǔ)選型和計(jì)算的重要依據(jù)。　　1．2部件設(shè)計(jì)　　進(jìn)行整體設(shè)計(jì)后，就要進(jìn)行部件設(shè)計(jì)。部件設(shè)計(jì)是指柱、梁、板、墻(剪力墻)和塊體這五種部件的內(nèi)力和配筋計(jì)算。梁和柱一般可看作細(xì)長(zhǎng)桿件，內(nèi)力情況與計(jì)

3、算體系相符合。單向板可簡(jiǎn)化單位寬度的梁來計(jì)算，雙向板的計(jì)算理論也較成熟，異型板的計(jì)算就較為復(fù)雜，應(yīng)盡量避免。對(duì)于單片的剪力墻，一般把它設(shè)作薄壁柱來近似計(jì)算，有時(shí)要考慮翼緣的作用；對(duì)于簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)中的剪力墻則要用空間力學(xué)的方法來計(jì)算。塊體不同于梁、柱、板、墻，它在空間三個(gè)方向的尺寸都比較大，難以視作細(xì)長(zhǎng)桿件或簡(jiǎn)化為平面體系來計(jì)算。如單獨(dú)基礎(chǔ)，樁的承臺(tái)，深梁都是塊體，受力情況很復(fù)雜，難以精確分析，所以在計(jì)算中往往加大安全系數(shù)，以策安全?！　《⒔Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法　　目前國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所用的設(shè)計(jì)方法是概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，作用效應(yīng)必須小于等于結(jié)構(gòu)

4、抗力，結(jié)構(gòu)要滿足強(qiáng)度條件和位移條件。內(nèi)力計(jì)算采用的力學(xué)模型一般是彈性模型,要考慮塑性變形內(nèi)力重新分布時(shí),往往是利用彈性模型計(jì)算所得的內(nèi)力乘以一個(gè)調(diào)整系數(shù)?！　∈炙闩c計(jì)算機(jī)算所采用的計(jì)算方法、理論、計(jì)算模型是有差別的。結(jié)構(gòu)計(jì)算的工作量是很大的,采用手算時(shí)要在工作量和計(jì)算精度之間折中。手算時(shí)為減少工作量，受力體系應(yīng)盡量簡(jiǎn)化為平面力系,計(jì)算中作一些假設(shè),要利用經(jīng)驗(yàn)值和圖表，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算,需要優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)計(jì)算程序。作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)所用的計(jì)算理論,并要知其所以然。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序的出現(xiàn)并沒有降低對(duì)設(shè)計(jì)人員的要求,相

5、反,它要求設(shè)計(jì)人員學(xué)習(xí)更先進(jìn)的計(jì)算理論。目前許多結(jié)構(gòu)計(jì)算程序都有一個(gè)弊端:即計(jì)算過程的屏蔽,使用者只管輸入數(shù)據(jù)和看結(jié)果,對(duì)計(jì)算過程一無所知,不知道計(jì)算過程建立的基礎(chǔ)及其適用范圍，這是潛在的危險(xiǎn)?！　∫粋€(gè)優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)計(jì)算程序應(yīng)該提供程序所采用的計(jì)算理論的詳細(xì)說明，說明其采用的計(jì)算模型、計(jì)算假設(shè)、適用范圍等。另外，應(yīng)允許使用者干預(yù)計(jì)算過程，充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造力?！　∪⒔Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題　　3.1地基基礎(chǔ)(樁基)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的常見問題　?。?）地基(樁基)設(shè)計(jì)不合理，過度用量，造成材料的大量浪費(fèi)，不符合經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)原則

6、。如某辦公樓為3—4層框架結(jié)構(gòu)，柱間距5.0mX6.0—8.m，設(shè)計(jì)采用Φ1000大直徑鉆孔灌注樁，有效樁長(zhǎng)約40m，顯然不符合經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)原則。　?。?）筑基礎(chǔ)有效埋置深度不足或存在故意偷工減料現(xiàn)象。如某12層高層建筑，建筑總高度37.8m，設(shè)計(jì)采用天然地基淺基礎(chǔ)，室外地面以下的基礎(chǔ)埋深僅1．7m左右，遠(yuǎn)小于《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》要求。有些工程主樓為高層，裙房為多層，其間用沉降縫斷開，使主樓地下室在沉降縫一側(cè)無可靠的側(cè)限。高層規(guī)范規(guī)定，基礎(chǔ)有效埋深應(yīng)從具有可靠側(cè)限的地面算起。而在工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員往往容易

7、忽略“可靠的側(cè)限”這一重要因素，從裙房地下室底板算起的主樓基礎(chǔ)有效埋深常遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足?！　。?）承重磚基礎(chǔ)用材不合理。不少項(xiàng)目承重磚基礎(chǔ)采用多孔磚砌筑。根據(jù)多孔磚墻體結(jié)構(gòu)構(gòu)造，地面以下或室內(nèi)防潮層以下的基礎(chǔ)不得采用多孔磚砌筑?！　?.2鋼筋混凝土承重結(jié)構(gòu)體系選型、布置及構(gòu)造方面存在的常見問題　　（1）房屋高度、高寬比超過現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的限值?，F(xiàn)行的規(guī)程、規(guī)范　　給出了房屋的最大適用高度和高寬比限值。個(gè)別高層建筑房屋高度和高寬比均超出規(guī)定限值，且既無可靠的設(shè)計(jì)依據(jù)，在抗震設(shè)防區(qū)也沒有采取有效的抗震加強(qiáng)措施，給結(jié)構(gòu)抗震帶來一定的隱患。　

8、?。?）結(jié)構(gòu)布置不合理，體型不規(guī)則。結(jié)構(gòu)的合理布置使結(jié)構(gòu)盡可能“規(guī)則”，是抗震概念設(shè)計(jì)中的十分重要的環(huán)節(jié)，這里的“規(guī)則”包含了對(duì)建筑的平立面外形尺寸，抗側(cè)力構(gòu)件布置質(zhì)量分布，直至承載力分布等諸多因素的綜合要求。由于引起結(jié)構(gòu)不規(guī)則的因素太多，特別是對(duì)于復(fù)雜的建筑體