鄭廣特

摘 要：隨著近幾十年來我國經(jīng)濟水平的提升，各地區(qū)的城市化進程也在不斷加快，客觀上給建筑業(yè)的良好發(fā)展帶來了新的契機。建筑工程首重質(zhì)量，這對結(jié)構(gòu)設(shè)計師來說也提出了更高的要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計師應(yīng)該注重結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性和實用性，本文簡單介紹目前結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中容易出錯的一些問題，以及相關(guān)的解決方案，僅供廣大結(jié)構(gòu)設(shè)計者參考。

關(guān)鍵詞：建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；問題；思考

經(jīng)濟水平的提升帶動著各行各業(yè)的發(fā)展，建筑業(yè)因關(guān)系到人們?nèi)粘＞幼∨c生活，在建筑規(guī)模上和建筑速度上都有了較快的發(fā)展。為了保證建筑工程的質(zhì)量，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作應(yīng)該引起建筑行業(yè)的重視，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是系統(tǒng)的工程，設(shè)計師在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)該明確結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則，以嚴肅認真的態(tài)度解決結(jié)構(gòu)設(shè)計中容易出現(xiàn)的問題。

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容以及設(shè)計原則

建筑物有多種建筑形式，也有多種分類方法，不同的建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計上有不同的側(cè)重點，設(shè)計過程中容易出現(xiàn)的問題也有所不同?？傮w上來說，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程則包括結(jié)構(gòu)體系的確定，結(jié)構(gòu)的分析，構(gòu)件的設(shè)計，以及施工圖的繪制這四個步驟，無論是側(cè)重于哪一個設(shè)計重點，所進行的設(shè)計步驟都要包括這四個環(huán)節(jié)，以保證結(jié)構(gòu)設(shè)計過程能給予后續(xù)的施工過程有效的指導(dǎo)。

結(jié)構(gòu)設(shè)計的根本原則包括三個方面，安全性、經(jīng)濟性、以及易于施工，優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該最大程度滿足這三個方面的要求，尋找到這三個方面的最優(yōu)融合方案，以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化。在建筑結(jié)構(gòu)的計算過程中，不僅需要對結(jié)構(gòu)進行承載力極限狀態(tài)的計算，也應(yīng)該特別注意正常使用極限狀態(tài)的計算。對承載力極限狀態(tài)的計算自然無需贅言，結(jié)構(gòu)設(shè)計師在設(shè)計的過程中常常忽略了撓度或裂縫等正常使用極限狀態(tài)的計算，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)使用中出現(xiàn)了本可避免的裂縫，雖其承載力可滿足要求，但對于使用者來說卻是難以回避的大問題。

二、做好結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，保證建筑工程的質(zhì)量

在建筑業(yè)得到快速發(fā)展的當(dāng)今時代，所有的建筑從業(yè)者有了更大的舞臺，當(dāng)然也就意味著更大的責(zé)任。對于結(jié)構(gòu)設(shè)計者來說，建筑工程的質(zhì)量是重中之重，新時期的結(jié)構(gòu)設(shè)計者應(yīng)該秉承結(jié)構(gòu)設(shè)計業(yè)的良好傳統(tǒng)，以最大的責(zé)任心來做好設(shè)計工作，保證建設(shè)工程的質(zhì)量。

（一）優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高施工圖紙的質(zhì)量

建筑工程的質(zhì)量控制包括許多方面，作為結(jié)構(gòu)設(shè)計師，所能做的可以說沒有在施工工地一線的建設(shè)者做的多，但是卻是最重要的第一步。圖紙上的一個小錯誤，在施工過程中也可能不斷的累積成為大問題。圖紙表達清晰，有條理，平剖面結(jié)合，詳細不錯漏，更高質(zhì)量的圖紙能保證施工的質(zhì)量更加易于控制。

（二）注重施工過程中參與，使設(shè)計成為現(xiàn)實

結(jié)構(gòu)設(shè)計師的工作起于設(shè)計，但不應(yīng)僅僅止于設(shè)計。在施工的過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計師應(yīng)與施工現(xiàn)場建立更多的聯(lián)系，解決現(xiàn)場施工中的圖紙疑問。一個建筑項目，無論大小，都是一個系統(tǒng)的工程，出現(xiàn)錯漏在所難免，結(jié)構(gòu)設(shè)計師應(yīng)及時的發(fā)現(xiàn)，及時更改。另外，結(jié)構(gòu)設(shè)計師還應(yīng)該熟練的掌握結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求，在施工現(xiàn)場的驗收過程中才能成竹于胸，及時糾正施工人員的錯誤之處。方能在施工過程中保證工程的質(zhì)量，使紙面上的設(shè)計成為現(xiàn)實。

三、目前結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該注意的問題

根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則，設(shè)計師在進行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，還有許多需要注意的設(shè)計細節(jié)，根據(jù)工程設(shè)計人員的技術(shù)水平的差異，需要注意的設(shè)計問題也有較大的區(qū)別，設(shè)計人員不能簡單套用其他方案的設(shè)計數(shù)據(jù)。筆者結(jié)合自己的設(shè)計經(jīng)驗，試列舉幾個結(jié)構(gòu)設(shè)計中需注意的問題：

（一） 注重水，電，暖通專業(yè)對結(jié)構(gòu)的影響

結(jié)構(gòu)設(shè)計師在設(shè)計過程中，一般都會特別注意與建筑專業(yè)的對口銜接，這一

般均能得到保證。除此之外，還應(yīng)特別注意與各設(shè)備專業(yè)的銜接。設(shè)備專業(yè)圖紙的各種管線，開洞的位置及大小，作為結(jié)構(gòu)設(shè)計師應(yīng)該全面了解，并評估對結(jié)構(gòu)的影響，在圖紙中詳細表達針對設(shè)備完善各種構(gòu)造措施，以保證結(jié)構(gòu)的整體性能不受影響。例如，某些板內(nèi)布滿各種管線（如電梯前室），假如不考慮這個因素，按正常設(shè)計的板在實際使用中則往往會出現(xiàn)裂縫，所以，在設(shè)計中不能僅僅按照受力的要求來設(shè)計，而應(yīng)加大板厚及配筋。

（二） 對電算結(jié)果不加以判斷直接采用

當(dāng)前各種結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件層出不窮，大大的方便了結(jié)構(gòu)設(shè)計師的工作。不同的軟件計算結(jié)果往往差異很大，即使是同一軟件，一個小小的參數(shù)的差別亦可能造成千差萬別。軟件亦不可能是完美的，或多或少存在著一些不合理或者不符合規(guī)范的地方。假如設(shè)計師不自己加以判斷，重新復(fù)核，則結(jié)構(gòu)必然存在不合理之處。以目前最常用的PKPM軟件為例，為保證框架結(jié)構(gòu)的強柱弱梁，不同抗震等級的框架柱柱端彎矩必須乘以不同的放大系數(shù)。但根據(jù)文獻2中6.2.1條，頂層柱及軸壓比<0.15的柱則不需放大。PKPM軟件則無法體現(xiàn)這一點，故其電算配筋會偏大。不注意到這一點，只看電算結(jié)果則會使結(jié)構(gòu)不經(jīng)濟。

（三） 重視地下室結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)設(shè)計的異同

當(dāng)前大多數(shù)高層建筑均有地下室，一方面是建筑功能的需要，另一方面也是

結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要，只有埋置深度符合規(guī)范的要求才能保證地面建筑物的剛度達到設(shè)計要求。地下室結(jié)構(gòu)由于其特殊性，不能與上部結(jié)構(gòu)設(shè)計采用同一種設(shè)計準則。例如，地下室由于整體埋置與地下，一般應(yīng)對裂縫的控制有更高的要求，在高強度的防水混凝土中加入外加劑，保證在混凝土收縮的過程中減少裂縫的產(chǎn)生；再如，地下室頂板往往是作為高層建筑的嵌固端，地下室的面積越大，頂板的板厚，板配筋率，混凝土強度都必須有更嚴格的要求。

（四） 梁設(shè)計時的彎矩調(diào)幅問題

梁設(shè)計中的彎矩調(diào)幅法是考慮塑性內(nèi)力重分布方法中的一種，其主要目的有二：一是減少節(jié)點部位鋼筋數(shù)量，方便施工；二是充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)潛力。但結(jié)構(gòu)設(shè)計師切忌在設(shè)計時對梁不加區(qū)別的盲目調(diào)幅。由于鋼筋混凝土構(gòu)件在內(nèi)力重分布過程中形成的塑性鉸為單向鉸，對于承受動力荷載和重復(fù)荷載的構(gòu)件可能產(chǎn)生反向彎矩，故只能對豎向荷載作用下的彎矩進行調(diào)幅，對于抗震設(shè)計的梁，必須向?qū)ωQ向荷載作用下彎矩先調(diào)幅后再與地震作用組合。另外，彎矩調(diào)幅必須滿足裂縫和撓度等正常使用狀態(tài)下的相關(guān)規(guī)定。

結(jié) 語：

當(dāng)今時代，建筑業(yè)發(fā)展形勢大好，結(jié)構(gòu)設(shè)計師應(yīng)該抓住機遇，努力提高設(shè)計的合理性，提供出高質(zhì)量的施工圖紙以應(yīng)付當(dāng)前社會對結(jié)構(gòu)設(shè)計提出的高要求。同時，要善于對以往的工程進行反思，不斷優(yōu)化改進設(shè)計方法，爭取設(shè)計出更加經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)。

參考資料：

[1] GB50010-2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].

[2] JGJ 3-2010，高層建筑混凝土技術(shù)規(guī)程[S].

[3] 劉成波.淺議混凝土結(jié)構(gòu)電算結(jié)果整體合理性的判斷[J].山西建筑，2011，（12）.

[4] 楊華越.高層建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中要注意問題[J].城市建設(shè)理論研究，2012，（11）.