民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中存在的問題淺析

1、    民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中存在的問題淺析    牛鐵麟摘要：民用建筑工程質(zhì)量的高低直接影響到人們的生命安全。建筑質(zhì)量的好壞主要由施工質(zhì)量和設(shè)計(jì)質(zhì)量兩個(gè)方面來衡量的。而建筑設(shè)計(jì)工作十分繁重并且責(zé)任重大，直接關(guān)系著建筑物的經(jīng)濟(jì)性、安全性、合理性和適用性。這些實(shí)際性的問題需要設(shè)計(jì)者加以重視，保證建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量可以得到進(jìn)一步提高。本文從民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀入手，進(jìn)行深入的分析，指出了設(shè)計(jì)當(dāng)中存在的問題并且提出一些有效措施和合理化建議，以供參考。關(guān)鍵詞：民用建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問題；解決措施中圖分類號：tu24文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： a伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，我國建筑行

2、業(yè)也在飛速發(fā)展，特別是民用建筑的數(shù)量越來越多，而民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工程質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此，對民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中存在的問題進(jìn)行分析和有效解決是現(xiàn)代建筑行業(yè)的重中之重。一、當(dāng)前我國高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀以民用住宅建筑來看，由于民用建筑高度不斷攀升，從經(jīng)濟(jì)適用性和應(yīng)用普及來看，近幾年來，與大多高層商業(yè)建筑采用鋼結(jié)構(gòu)不同的是：民用高層建筑結(jié)構(gòu)主體更多采用鋼混結(jié)構(gòu)進(jìn)行高層民用建筑的建造和設(shè)計(jì)。而近幾年針對民用高層建筑采用主體結(jié)構(gòu)的是以鋼結(jié)構(gòu)還是鋼混結(jié)構(gòu)為主攻方向的爭議就沒有停止過。推崇鋼結(jié)構(gòu)為主攻方向的一部分學(xué)者認(rèn)為：在當(dāng)前住宅產(chǎn)業(yè)化趨勢之下推行鋼結(jié)構(gòu)具有：強(qiáng)度高、自

3、重輕、施工速度快、防潮、抗震性能好，便于安裝和拆卸（便于實(shí)施產(chǎn)業(yè)化住宅實(shí)施以及二次優(yōu)化設(shè)計(jì)），但鋼結(jié)構(gòu)存在防火和腐蝕的典型問題，而作為民用建筑住宅的成本來看，鋼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)成本較高。隨著近年我國房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及國家對抗震等硬性指標(biāo)的規(guī)范，以往磚混結(jié)構(gòu)的住宅正在逐漸被鋼混結(jié)構(gòu)所替代，雖然鋼混結(jié)構(gòu)較之磚混結(jié)構(gòu)成本會(huì)高出很多，但在抗震等規(guī)范指針下與鋼結(jié)構(gòu)主體比較成本要低出許多。這也是近年來我國民用高層住宅建筑多采用鋼混住宅結(jié)構(gòu)的因素之一。二、高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則（一）結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、耐久除按荷載大小及結(jié)構(gòu)要求確定構(gòu)件的基本斷而尺寸外，對陽臺(tái)、樓梯欄桿、頂棚、門窗與墻體的連結(jié)等構(gòu)造設(shè)計(jì)，都必須保證

4、建筑物構(gòu)、配件在使用時(shí)的安全。（二）應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)在進(jìn)行建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)、應(yīng)大力改進(jìn)傳統(tǒng)的建筑方式，從材料、結(jié)構(gòu)、施工等方面引入先進(jìn)技術(shù)、并注意因地制宜。（三）合理降低造價(jià)各種構(gòu)造設(shè)計(jì)，均要注重整體建筑物的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的三個(gè)效益，即綜合效益。在經(jīng)濟(jì)上注意節(jié)約建筑造價(jià)，降低材料的能源消耗，又要有利于降低經(jīng)常運(yùn)行、維修和管理的費(fèi)用。還須保證工程質(zhì)量，不能單純追求效益而偷工減料，降低質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)做到合理降低造價(jià)。（四）注意美觀大方建筑物的形象除了取決于建筑設(shè)計(jì)中的體型組合和立面處理外，一些建筑細(xì)部的構(gòu)造設(shè)計(jì)對整體美觀也有很大影響。例如欄桿的型式、陽臺(tái)的凸凹、室內(nèi)外的細(xì)部裝修，各種轉(zhuǎn)角、 收頭、交接處

5、的接頭設(shè)計(jì)，都應(yīng)合理處理，相互協(xié)調(diào)，注意美觀大方。三、現(xiàn)階段民用建筑設(shè)計(jì)中存在的問題（一）民用建筑設(shè)計(jì)不合理，存在安全隱患由于現(xiàn)階段建筑行業(yè)的競爭激烈，一些小規(guī)模建筑公司設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)存在不合理現(xiàn)象。例如在一些框架結(jié)構(gòu)的防震和穩(wěn)固上，還有墻體的的堅(jiān)固程度和抗震效果，都存在嚴(yán)重問題，有些設(shè)計(jì)把底層建筑設(shè)計(jì)的空間較大，結(jié)構(gòu)不合理，承重性能和抗震性能都不到位，而且由于存在上層建筑抗震墻體與底層的框架梁和承重墻不對齊，或是格局不合理，常常出現(xiàn)建筑不穩(wěn)固，年深日久，墻體和樓梯出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象嚴(yán)重，存在嚴(yán)重的安全隱患。還有一些混凝土的結(jié)構(gòu)部件的使用上，數(shù)量往往達(dá)不到要求，不符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

6、不合理。（二）建筑設(shè)計(jì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求由于現(xiàn)階段對建筑行業(yè)的相關(guān)規(guī)劃與標(biāo)準(zhǔn)還不完善，使一些工程設(shè)計(jì)人員和建筑工程師在制作設(shè)計(jì)圖紙的時(shí)候，常?！巴倒p料”，粗糙設(shè)計(jì)，對施工工程中的設(shè)計(jì)圖樣、系統(tǒng)網(wǎng)和一切相關(guān)建筑剖面視圖沒有進(jìn)行設(shè)計(jì)，一些重要的數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)沒有在設(shè)計(jì)圖紙上有效反映， 使設(shè)計(jì)圖紙表述的不詳細(xì)，也不全面，使項(xiàng)目管理人員和具體施工人員在施工中，不能做到面面俱到，常常出現(xiàn)一些問題，如安全系數(shù)、防火處理、耐火的等級以及設(shè)計(jì)工程參數(shù)和類別都沒有明確標(biāo)示。這些問題的發(fā)生，主要由于建筑設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)制作時(shí)沒有對建筑具體問題進(jìn)行考慮， 或者說根本經(jīng)驗(yàn)不做，對一些科學(xué)設(shè)計(jì)概念認(rèn)識(shí)不清楚，沒法合理的運(yùn)用一些

7、科學(xué)計(jì)算模式， 導(dǎo)致設(shè)計(jì)不合理，不達(dá)標(biāo)。（三）建筑構(gòu)造的設(shè)計(jì)存在問題現(xiàn)階段的建筑設(shè)計(jì)中，構(gòu)造設(shè)計(jì)和地基的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)也存在很多問題。尤其是高層建筑中， 地基的基礎(chǔ)安全性更是建筑的重中之重。如果建筑的柱基的材質(zhì)和形狀選擇不當(dāng)對于其施工上的操作性以及工程質(zhì)量都會(huì)造成不可估量的后果，而且還有可能對周圍的其他施工環(huán)境帶來損害。還有當(dāng)?shù)鼗鶚吨g的距離達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)距離，不符合相應(yīng)的具體工程施工規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)， 勢必會(huì)對試樁的結(jié)果的可行性造成較大影響。而且，當(dāng)樁基的鋼筋結(jié)構(gòu)不夠長或者根數(shù)不足，在灌注樁基的時(shí)候就可能達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的土層深度，達(dá)不到樁基的規(guī)范要求。致使整個(gè)工程在構(gòu)造的設(shè)計(jì)中存在安全問題。（四）工程材質(zhì)的使用上

8、存在問題作為一個(gè)建筑工程師或工程設(shè)計(jì)人員，對于各種建筑材料的熟悉和有效使用是基本前提。尤其是現(xiàn)代科技推動(dòng)下的民用建筑設(shè)計(jì)，高層和超高層的居民住宅數(shù)量不斷增多，所以在建筑材料的選用上，特別是鋼材、混凝土、水泥等主要材料的選用上，更是建筑設(shè)計(jì)人員需要十分注意的。根據(jù)我國對于高層建筑的防震抗震有關(guān)規(guī)定和要求，在高層結(jié)構(gòu)中是不可以采用兩種或者兩種以上的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的，因?yàn)檫@樣會(huì)影響抗震的效果，而在實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)中，這樣情況的卻屢見不鮮。四、民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題的解決措施（一）推廣預(yù)應(yīng)力大板結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。所謂預(yù)應(yīng)力大板結(jié)構(gòu)就是在柱基之間布置一些明梁。這種大板的使用不僅在建筑整體的穩(wěn)定上有很大程度的提高，

9、而且更大限度的提升了樓層的凈高，使樓層獲得更大的利用空間，這民用建筑中可以說是一個(gè)質(zhì)的提高，隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)的成熟，不斷被應(yīng)用到建筑工程中，現(xiàn)在已得到廣泛重視。（二）使用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性，充分考慮到混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力特性、設(shè)計(jì)部位、使用年限以及構(gòu)件所處的環(huán)境類別等因素。例如要防止混凝土遭受凍融破壞，應(yīng)合理降低其水灰比，盡可能的減少混凝土中多余的水分。特別是在冬季施工時(shí)，應(yīng)摻入一定劑量的防凍劑，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防止受凍。要確?；炷恋哪途眯耘c鋼筋的粘結(jié)力，就要做好建筑結(jié)構(gòu)對環(huán)境要求規(guī)范下的最小混凝土保護(hù)層厚度。當(dāng)對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作壽命有更高要求時(shí)，混凝土

10、保護(hù)層厚度設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合鋼筋表面防護(hù)進(jìn)行，并做好養(yǎng)護(hù)等措施。另外，通過減小水灰比和保證水泥用量提高混凝土的密實(shí)性，從而延緩混凝土的碳化和鋼筋銹蝕現(xiàn)象的發(fā)生。再次，裂縫出現(xiàn)加速了混凝土碳化也使得鋼筋產(chǎn)生銹蝕，為了確?；炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性，必須對結(jié)構(gòu)構(gòu)件所處環(huán)境類別、鋼筋對腐蝕的敏感性以及荷載作用、時(shí)間等進(jìn)行嚴(yán)格的控制，從而達(dá)到對裂縫發(fā)生和控制的目的。進(jìn)行鋼筋選用時(shí)，要衡量鋼筋的強(qiáng)度價(jià)格比，而不應(yīng)簡單只對鋼筋價(jià)格進(jìn)行對比。強(qiáng)度高的鋼筋經(jīng)濟(jì)性能更佳優(yōu)越，不僅大大減少配筋量以及減少了鋼筋在加工、運(yùn)輸以及施工各環(huán)節(jié)的附加費(fèi)用，達(dá)到國家提倡的節(jié)能減排的效果。（三）抗震設(shè)計(jì)的改進(jìn)措施。對框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，除

11、需布置一定量的剪力墻時(shí)，結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)，除了按純框架計(jì)算外，還要充分考慮到按剪力墻與框架的協(xié)同效應(yīng)，并對其抗震等級設(shè)計(jì)和計(jì)算，進(jìn)行抗震等級計(jì)算時(shí)，既要確保剪力墻的承載能力，又要滿足結(jié)構(gòu)整體位移的要求，還要保證純框架結(jié)構(gòu)計(jì)算下的承載能力以及彈塑性層間位移是否符合規(guī)范和要求。另外，在對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，凡平面不規(guī)則的多層建筑，亦應(yīng)考慮偶然偏心的影響。特別是在地震區(qū)，在對結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體計(jì)算時(shí)，還應(yīng)考慮和輸入相應(yīng)的風(fēng)荷載。五、結(jié)束語民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性已成為了設(shè)計(jì)工作的重中之重，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員不能只追求美感，更要滿足建筑物的使用功能，特別是滿足群眾對建筑物的安全需求。只有提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平和安全設(shè)計(jì)意識(shí)，強(qiáng)化企業(yè)的社會(huì)責(zé)任感，才能夠使建筑設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理，進(jìn)而提高建筑