王學(xué)濤 崔明洋 孫豐光
【摘 要】 建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展,使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有了更深刻的影響。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑工程施工質(zhì)量的保證,它關(guān)乎整個(gè)建筑的安全性與穩(wěn)定性。本文先是詳細(xì)介紹了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概況,然后又分析了影響建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的主要因素,最后提出了一系列提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的途徑,旨在為設(shè)計(jì)人員做一個(gè)參考。
【關(guān)鍵詞】 建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)質(zhì)量;途徑
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在目前的建筑行業(yè)中越來(lái)越受到重視,如今建筑的居住舒適性不但要求這些建筑具有抗風(fēng)、抗震的特性,還要求建筑需要具有建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。隨著高層建筑數(shù)量的逐漸增加,建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)種類也非常多變,因此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只要從根本上滿足科學(xué)設(shè)計(jì)的先進(jìn)性、合理性,才能保證建筑行業(yè)的平衡發(fā)展。
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概況
1、抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):隨著建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)的增長(zhǎng),我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震要求不斷提高,混凝土的結(jié)構(gòu)構(gòu)件需要根據(jù)抗震結(jié)構(gòu)的分類、裂度、結(jié)構(gòu)類型、房屋高度等眾多因素來(lái)采取不同的抗震機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)??拐鸾Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要因地制宜,根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)所處的地理位置和周?chē)h(huán)境來(lái)綜合考慮房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的性能。
2、控制側(cè)向位移:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,因?yàn)楦叨鹊牟粩嘣黾?,因此建筑物隨著高度的變化都會(huì)發(fā)生一定的側(cè)向位移現(xiàn)象,這個(gè)主要和建筑物橫向水平載荷力有關(guān),所以高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮結(jié)構(gòu)具備一定的剛度和承壓力。如果發(fā)生側(cè)向位移對(duì)于建筑物自身的質(zhì)量安全非常不利,直接會(huì)導(dǎo)致坍塌的現(xiàn)象發(fā)生。
3、承載力的基礎(chǔ)設(shè)計(jì):與一些底層和中層建筑的設(shè)計(jì)相比,高層建筑結(jié)構(gòu)的承載力設(shè)計(jì)必須要具備足夠的剛度。除此之外,高層建筑的外墻、玻璃等保護(hù)設(shè)施除了具備可靠的承載力,還需要和主體結(jié)構(gòu)保持可靠的連接。
4、水平位移限值和舒適度:通常情況下,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于水平位移的限值有嚴(yán)格的要求,對(duì)于風(fēng)載荷力、地震度、彈性作用等都有合適的計(jì)算方法。樓蓋結(jié)構(gòu)要具備合適的舒服度,豎向震動(dòng)頻率不能小于3赫茲。
二、影響建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的主要因素
1、設(shè)計(jì)單位自身因素
(1)質(zhì)量意識(shí)淡漠
質(zhì)量是生命、是效益,在設(shè)計(jì)單位和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)得尤為直接。質(zhì)量意識(shí)淡漠,重經(jīng)營(yíng)、輕質(zhì)量,缺乏對(duì)職工進(jìn)行質(zhì)量意識(shí)的教育,不重視對(duì)技術(shù)人才的培養(yǎng)和研發(fā)投入,只注重短期的經(jīng)濟(jì)效益,不考慮單位長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和社會(huì)效益,片面追求產(chǎn)值、壓縮必要的設(shè)計(jì)工期,滿足于低水平重復(fù),甚至掛靠和出賣(mài)圖章,必然導(dǎo)致設(shè)計(jì)水平和設(shè)計(jì)質(zhì)量低下。
(2)質(zhì)量保證體系不健全
建立健全質(zhì)量保證體系是設(shè)計(jì)質(zhì)量管理的基礎(chǔ)。由于保證設(shè)計(jì)質(zhì)量的綜合性與復(fù)雜性,需要用全面質(zhì)量管理的思想與方法來(lái)實(shí)現(xiàn),即從整體的角度來(lái)處理設(shè)計(jì)質(zhì)量與各方面的關(guān)系,協(xié)調(diào)各專業(yè)、各部分工作、各環(huán)節(jié)的問(wèn)題,以保證質(zhì)量目標(biāo)的實(shí)施,這就要求建立起一個(gè)行之有效的保證體系。部分中小設(shè)計(jì)單位往往缺乏單位長(zhǎng)期發(fā)展和質(zhì)量管理的目標(biāo),疏于質(zhì)量保證體系的建立和健全,缺少執(zhí)行機(jī)構(gòu)或執(zhí)行程序流于形式,沒(méi)有做到對(duì)設(shè)計(jì)工序管理的事前指導(dǎo)、中間檢查、成果評(píng)定的三環(huán)節(jié)控制,出圖簽字隨意。
(3)設(shè)計(jì)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)與技術(shù)水平低
設(shè)計(jì)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)與技術(shù)水平高低是設(shè)計(jì)質(zhì)量?jī)?yōu)劣的決定因素之一。多數(shù)企業(yè)反映人力資源不足,高端骨干人員缺乏。部分中小設(shè)計(jì)單位人才結(jié)構(gòu)不合理,跟不上市場(chǎng)的擴(kuò)大和技術(shù)發(fā)展的需要,業(yè)務(wù)素質(zhì)和技術(shù)水平參差不齊,中老年技術(shù)人員知識(shí)結(jié)構(gòu)老化,擁有的不少工程經(jīng)驗(yàn)已不適應(yīng)當(dāng)今規(guī)模越來(lái)越大、復(fù)雜程度越來(lái)越高的結(jié)構(gòu)體系,自身工作力不從心,更無(wú)法指導(dǎo)年輕人;較優(yōu)秀的技術(shù)人才有的兼做技術(shù)勞務(wù)工作,創(chuàng)作力不足;年輕人工作作風(fēng)浮躁,缺乏精益求精的工作熱情,業(yè)務(wù)水平進(jìn)步緩慢。這種現(xiàn)狀嚴(yán)重制約著建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高。
2、社會(huì)因素
(1)質(zhì)量監(jiān)管不完善
目前,建設(shè)行政主管部門(mén)對(duì)勘察設(shè)計(jì)的質(zhì)量監(jiān)管主要手段是定期的勘察設(shè)計(jì)質(zhì)量執(zhí)法檢查和施工圖審查。對(duì)于建設(shè)單位的肆意壓價(jià)缺乏有效的約束,對(duì)勘察設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)包、分包、掛靠行為的界定和規(guī)范管理還比較薄弱;設(shè)計(jì)招投標(biāo)套用施工招投標(biāo)的模式,評(píng)標(biāo)更注重設(shè)計(jì)報(bào)價(jià)的比較;地方保護(hù)影響了質(zhì)量監(jiān)管的公正性和嚴(yán)肅性;對(duì)出賣(mài)資質(zhì)、圖章、違法分包和壓價(jià)競(jìng)爭(zhēng)治理不力,基礎(chǔ)設(shè)施、大中型民用建筑的初步設(shè)計(jì)審查不普遍,施工圖審查還存在盲區(qū)和死角。
(2)合理干預(yù)
設(shè)計(jì)過(guò)程中,建設(shè)單位、行政主管領(lǐng)導(dǎo)提出一些違背規(guī)范的技術(shù)要求或設(shè)計(jì)工期的不客觀限定,使設(shè)計(jì)人員時(shí)常處于一種極為被動(dòng)的境地?!矮I(xiàn)禮”工程不遵守工程勘察設(shè)計(jì)程序,邊設(shè)計(jì)、邊施工、邊修改,設(shè)計(jì)質(zhì)量難以保證。片面追求經(jīng)濟(jì)性,以不合理的設(shè)計(jì)例證刻意壓低結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)含鋼量,使規(guī)范要求的最低安全度都難以保證。
三、提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的途徑
1、短肢剪力墻的設(shè)計(jì)
在目前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,國(guó)家對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的短肢剪力墻設(shè)計(jì)非常重視,在目前新的國(guó)家建筑規(guī)定中,也對(duì)短肢剪力墻的設(shè)計(jì)做出了明確的規(guī)定,并且對(duì)于短肢剪力墻也給出了明確的定義。短肢剪力墻的設(shè)計(jì)要求也有明確的設(shè)計(jì)原則,一般主要要求厚度和高度的設(shè)計(jì)在5墻和墻之間,如果涉及到高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用,盡量可以使用短肢剪力墻的設(shè)計(jì)原則。
2、嵌固端的設(shè)計(jì)
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的嵌固端一般出現(xiàn)在2層或者2層以上的地下室頂板之上,也可以設(shè)計(jì)到2層或者2層以上的人防頂板的上面。如果在具體的設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)師因?yàn)楹鲆暺渲腥魏我粋€(gè)因素都可能會(huì)導(dǎo)致后期建筑的安全性,帶來(lái)一定的安全隱患。因此,嵌固端作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的穩(wěn)定部分,需要重點(diǎn)研究和設(shè)計(jì),相對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),位于底層的嵌固端起到了非常重要的作用,對(duì)于穩(wěn)定地基非常有利。
3、結(jié)構(gòu)規(guī)則性的設(shè)計(jì)
在現(xiàn)代的新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性設(shè)計(jì)中有了一些明確的規(guī)定,比如高層建筑結(jié)構(gòu)剛度方面的對(duì)比性和一些平面設(shè)計(jì)規(guī)則性的要求。我國(guó)的建筑法規(guī)中雖然做出了一些要求,但是在實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)中仍然有一些違章行為的發(fā)生,進(jìn)而造成目前建筑質(zhì)量出現(xiàn)嚴(yán)重問(wèn)題。因此,對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則設(shè)計(jì)的案例中,為了避免出現(xiàn)一些建筑單位出現(xiàn)后期修改圖紙的現(xiàn)象,對(duì)于一些已經(jīng)設(shè)計(jì)完成的施工圖紙和施工方案都需要嚴(yán)格按照建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體規(guī)定來(lái)執(zhí)行,嚴(yán)謹(jǐn)出現(xiàn)私自改圖或者擅自改變施工方法的現(xiàn)象出現(xiàn)。在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,要嚴(yán)格依靠計(jì)算工具來(lái)分析,促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的提高。
4、共振設(shè)計(jì)
建筑物之所以能在地震的時(shí)候發(fā)生共振,主要是發(fā)生地震的時(shí)候產(chǎn)生的頻率與房屋建筑的頻率處于類似相同的震動(dòng)范圍,因此當(dāng)?shù)卣鸪霈F(xiàn)的時(shí)候,高層建筑容易發(fā)生共振產(chǎn)生倒塌的現(xiàn)象。因此在高層建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中共振設(shè)計(jì)也占據(jù)非常重要的地位。所以在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,可以提前考察周邊地震帶的頻率,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中盡可能將高層建筑結(jié)構(gòu)的共振設(shè)計(jì)頻率遠(yuǎn)離地震帶的頻率,避免地震發(fā)生的時(shí)候容易產(chǎn)生共振現(xiàn)象。
5、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的平移
建筑設(shè)計(jì)中因?yàn)楦叨鹊脑黾铀轿灰频陌l(fā)生幾率比較大,因此在具體的設(shè)計(jì)中,要綜合考慮周邊地震周期、建筑結(jié)構(gòu)的剛度等問(wèn)題,避免因?yàn)樵O(shè)計(jì)不夠發(fā)生水平位移的現(xiàn)象,影響建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和后期使用的安全性。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需要綜合考慮建筑結(jié)構(gòu)涉及到的周邊因素,確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不發(fā)生水平位移的現(xiàn)象。
除此之外,我們也要強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí),建立健全質(zhì)量保證體系。由于設(shè)計(jì)單位是設(shè)計(jì)質(zhì)量管理的主體,必須強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí),樹(shù)立質(zhì)量第一的觀念,以質(zhì)量求生存、以創(chuàng)新謀發(fā)展。在質(zhì)量管理中,要始終堅(jiān)持“全面、全員、全過(guò)程”管理,狠抓目標(biāo)管理和工序管理,扎實(shí)落實(shí)質(zhì)量保證體系的各項(xiàng)措施,切忌浮于表面,流于形式。益求精的工作熱情,業(yè)務(wù)水平進(jìn)步緩慢。這種現(xiàn)狀嚴(yán)重制約著建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高。
四、結(jié)語(yǔ)
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身就是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工程,它對(duì)于建筑的使用穩(wěn)定性有至關(guān)重要的作用,在施工前必須要搞好。遇到問(wèn)題時(shí),設(shè)計(jì)師也要從不同角度綜合考慮,找到最合適的解決途徑。盡管影響建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的因素有很多,但相信只要我們從各個(gè)方面入手,嚴(yán)抓設(shè)計(jì)質(zhì)量,加強(qiáng)監(jiān)督檢查,就能使我們的建筑行業(yè)越來(lái)越好。
參考文獻(xiàn):
[1]丁杰,毛子龍等,提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的內(nèi)部措施,中國(guó)勘察設(shè)計(jì),2014(02)
[2]萬(wàn)法榮,提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的措施探討,科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(35)
[3]吳立明,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響因素,城市地理,2014(18)