李耿鋒
摘 要:隨著社會(huì)生產(chǎn)力的快速向前推進(jìn),人民的生活水平在日新月異地提高,從而對(duì)各種建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求也更加嚴(yán)格。由于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和設(shè)計(jì)的合理性直接關(guān)系到整座建筑物的質(zhì)量,從而也直接影響到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。只有切實(shí)保證了建筑物合乎規(guī)范,才能排除安全隱患。文章針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程存在的一些問(wèn)題進(jìn)行說(shuō)明,并提出相應(yīng)的解決措施,以便規(guī)避風(fēng)險(xiǎn),保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
關(guān)鍵詞:建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);問(wèn)題;措施
1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題
1.1 地基與基礎(chǔ)方面
1.1.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖準(zhǔn)備不充分
現(xiàn)如今,依然存在許多建筑物沒(méi)有事先準(zhǔn)備地質(zhì)勘察報(bào)告,而只是簡(jiǎn)單地利用以前建筑工程項(xiàng)目上已有的一些參考數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)圖紙作為參照,或大致參照附近建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料直接進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì),并無(wú)深究。然而,地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)光是從字面意思來(lái)看就知道這是一件建筑工程項(xiàng)目的根本、基礎(chǔ)環(huán)節(jié),其他更進(jìn)一步的施工環(huán)節(jié)都建立在地基的基礎(chǔ)之上展開(kāi)。因此必須要從地基抓起,牢固基礎(chǔ),嚴(yán)格依據(jù)地質(zhì)勘察資料,綜合考察多方面因素,不能敷衍了事。
1.1.2 設(shè)計(jì)者對(duì)軟弱地基的危害認(rèn)識(shí)不足
大多數(shù)設(shè)計(jì)者在地基處理上過(guò)于簡(jiǎn)單,純粹采用換土墊層進(jìn)行軟弱地基處理,沒(méi)有通過(guò)科學(xué)測(cè)量墊層的寬度和厚度而憑借以往的經(jīng)驗(yàn)直接采用砂墊層加強(qiáng)承載力,既沒(méi)有進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),也沒(méi)有展開(kāi)深入計(jì)算,靠經(jīng)驗(yàn)主義這樣不經(jīng)濟(jì)且不安全。
1.1.3 建筑荷載值計(jì)算不規(guī)范
設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)高層建筑物時(shí),并沒(méi)有將梁、柱和基礎(chǔ)的負(fù)荷按照建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范法則進(jìn)行計(jì)算,反而制造出一種計(jì)算結(jié)果為荷載值準(zhǔn)確的假象。這種作假行為欺騙了廣大房屋建筑消費(fèi)者,無(wú)法做出質(zhì)量合格的建筑樓房,也使他們的生命安全得不到保障。
1.1.4 地基設(shè)計(jì)不合理
在施工之前沒(méi)有準(zhǔn)確計(jì)算好地基的占地面積,沒(méi)有依據(jù)經(jīng)濟(jì)建設(shè)原則,從而造成用量過(guò)度,材料浪費(fèi)。
1.1.5 對(duì)于特殊的地基情況處理不當(dāng)
例如天然錐形地基的設(shè)計(jì)問(wèn)題,若錐體部分達(dá)不到相應(yīng)的強(qiáng)度要求,將會(huì)造成崩塌。又如設(shè)計(jì)地下室底板時(shí),若忽略因建筑物沉降引起的附加應(yīng)力問(wèn)題,很有可能會(huì)使地下水底板受力過(guò)大出現(xiàn)裂縫而造成危害。
1.2 上部結(jié)構(gòu)方面
1.2.1 忽視了框剪結(jié)構(gòu)的作用。連梁作為連接兩片剪力墻的重要環(huán)節(jié),在遇到中等或大地震時(shí)會(huì)首先裂開(kāi),通過(guò)消耗自己的能量來(lái)維持建筑物的延性。
1.2.2 建筑結(jié)構(gòu)中房梁的設(shè)計(jì)不當(dāng)。建筑設(shè)計(jì)者往往只留意了對(duì)梁的強(qiáng)充和傾覆進(jìn)行驗(yàn)算,而忽略了對(duì)梁手撓度的驗(yàn)算。梁高選用過(guò)小,會(huì)引起梁截面的受壓區(qū)應(yīng)力過(guò)高,在正常使用狀態(tài)下,梁截面受壓區(qū)會(huì)產(chǎn)生非線(xiàn)性徐變,梁撓度也會(huì)隨時(shí)間的推移而不斷加大。挑梁的變形又會(huì)引起梁板泛起裂痕,裂痕寬度跟著挑梁變形的回大而加寬,這種挑梁的變形發(fā)展到后期,梁支座截面上部和受支座四周上部受拉區(qū)經(jīng)常泛起較寬的豎向裂痕,最終將影響到房屋的正常使用。
1.2.3 對(duì)樓板的實(shí)際受力情況認(rèn)識(shí)不夠。在整座建筑物里,墻、柱等豎向抗測(cè)力結(jié)構(gòu)隨著樓板而共同變形,也共同承受各種荷載。不少設(shè)計(jì)人員由于專(zhuān)業(yè)知識(shí)的欠缺從而把雙向板受力情況的計(jì)算簡(jiǎn)單的歸類(lèi)為單向板的推算,然而這樣推算出來(lái)的結(jié)果與實(shí)際情況不符,會(huì)導(dǎo)致單向板一方受力不足而另一方受力過(guò)大,從而使樓板出現(xiàn)裂縫,嚴(yán)重影響建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全。
1.2.4 承受柱截面高度設(shè)計(jì)過(guò)小。某些設(shè)計(jì)人員為了簡(jiǎn)化對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的受力分析,故意縮小承受柱的截面高度,反而加大梁柱的線(xiàn)剛度比,這種做法忽略了梁柱間的剛結(jié)作用,一旦整座建筑結(jié)構(gòu)受力,柱子很容易被梁壓彎,最終出現(xiàn)裂痕,形成塑性餃。這將影響房屋的耐久性,更為嚴(yán)重的是,這違背了現(xiàn)行抗震規(guī)范中“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)原則,因而在遭遇地震很有可能會(huì)達(dá)倒塌。
1.3 材料、機(jī)構(gòu)體系方面
沒(méi)有選擇合適的建筑材料以合理的結(jié)構(gòu)體系。尤其是當(dāng)今的民用建筑很多都是高層甚至超高層的,應(yīng)該盡量采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)或者鋼管混凝土結(jié)構(gòu)等,使得其柱斷面的尺寸有效減小,從而使得結(jié)構(gòu)的抗震功能顯著提高。然而,在實(shí)際的建筑工程中都出現(xiàn)了規(guī)則性差以及抗震結(jié)構(gòu)不利等現(xiàn)象,以及樓層錯(cuò)層問(wèn)題。如果在高層的建筑中出現(xiàn)大范圍的錯(cuò)層,那么樓板的連續(xù)性也會(huì)隨之出現(xiàn)問(wèn)題。這種結(jié)構(gòu)一旦形成對(duì)于抗震非常不利。
1.4 主觀思想方面
1.4.1 設(shè)計(jì)者沒(méi)有相當(dāng)?shù)穆殬I(yè)操守
當(dāng)今社會(huì)物欲橫流,人們浮躁不安,一些設(shè)計(jì)人員面臨著較大的經(jīng)濟(jì)壓力,為了盡快謀取利益而草率收工,只求速度,粗制濫造,不顧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。
1.4.2 設(shè)計(jì)者與業(yè)主的交涉不夠
設(shè)計(jì)人員沒(méi)有積極主動(dòng)地與業(yè)主協(xié)商溝通,責(zé)任感不強(qiáng),導(dǎo)致完工的建筑物不得業(yè)主好評(píng)。
1.4.3 技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)知識(shí)有待提高
對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性不甚理解,創(chuàng)新意識(shí)不夠,設(shè)計(jì)理念守舊,滿(mǎn)足于照抄照搬并加以適當(dāng)?shù)母膭?dòng),或者固定一些設(shè)計(jì)模板反復(fù)應(yīng)用,又或者盲目套用其他地方的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),這些問(wèn)題和現(xiàn)象的存在都說(shuō)明了部分建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者缺乏創(chuàng)新理念及適應(yīng)新形勢(shì)的意識(shí),沒(méi)能與時(shí)俱進(jìn),因而為建筑物的施工工作帶來(lái)負(fù)面影響。
2 對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中相關(guān)問(wèn)題的解決措施
2.1 因地制宜地設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)
做出適宜當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、建筑個(gè)體的設(shè)計(jì)。結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、氣候條件等特點(diǎn)以及當(dāng)?shù)氐慕ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在開(kāi)工之前做好全面、系統(tǒng)的調(diào)查,深刻理解規(guī)范和規(guī)程的含義,因地制宜地制定整改措施并創(chuàng)造性地開(kāi)展工作。如地下室外墻的設(shè)計(jì),就要結(jié)合地質(zhì)情況,了解常年水位、歷史最高水位、枯水期水位等數(shù)據(jù),確定水壓力,從而確定計(jì)算模型。
2.2 充分收集資料,做好準(zhǔn)備工作
在設(shè)計(jì)一座建筑物之前應(yīng)準(zhǔn)確確定這項(xiàng)工程所涉及的參數(shù),通過(guò)明確基本風(fēng)壓、基本雪壓、地震烈度、場(chǎng)地土類(lèi)別等數(shù)據(jù),精確計(jì)算結(jié)果。做到具體情況具體分析,嚴(yán)格規(guī)范材料用量,避免浪費(fèi)、返工等現(xiàn)象的發(fā)生。
2.3 與其他專(zhuān)業(yè)相互配合
拿到提資圖后先要展開(kāi)全面分析,并在此過(guò)程中與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員交換意見(jiàn),積極溝通,達(dá)成共識(shí)。要充分了解建筑物的各類(lèi)數(shù)據(jù),協(xié)調(diào)各專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)要求,統(tǒng)一方案,確定設(shè)計(jì)原則。避免在開(kāi)工后產(chǎn)生意見(jiàn)分歧,影響工程進(jìn)度。
2.4 進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。要靈活運(yùn)用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理由,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,保障工程施工的經(jīng)濟(jì)性。要始終遵循“強(qiáng)柱弱梁,強(qiáng)剪弱彎,強(qiáng)壓弱拉”原則,切勿隨意加大構(gòu)件的材料量,應(yīng)注意其延伸性能,加強(qiáng)其薄弱部位。與此同時(shí),還應(yīng)考慮到平面與立面的位置關(guān)系,加強(qiáng)其抗震能力。然而在高層建筑物中,起控制作用的則不再同于低層建筑物中的豎向荷載,而是風(fēng)和地震作用的水平荷載。因此要綜合考慮多方面的因素,根據(jù)實(shí)際情況,對(duì)所有已有的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析對(duì)比,從中形成最優(yōu)方案。
2.5 樹(shù)立創(chuàng)新意識(shí),更新設(shè)計(jì)理念。要建立一支設(shè)計(jì)理念新穎、業(yè)務(wù)功底深厚的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者隊(duì)伍。以建筑智能化為契機(jī),注重逐步調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)隊(duì)伍的知識(shí)結(jié)構(gòu);以科技為先導(dǎo),全面提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者的素質(zhì),增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者的創(chuàng)新意識(shí)、服務(wù)意識(shí)、市場(chǎng)意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),有效發(fā)揮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者的積極性,設(shè)計(jì)出符合智能化要求的綠色環(huán)保、舒適安全、經(jīng)濟(jì)合理的作品。
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