建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的突出問題探討

1、<p>　　建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的突出問題探討</p><p>　　摘要：結(jié)構(gòu)設(shè)計使建筑工程項目重要工作內(nèi)容之一，結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量對于建筑物的結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性有著顯著的影響。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項綜合性、系統(tǒng)性很強的工作，本文就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中較為突出的問題展開討論，并提出了相應(yīng)的建議和對策。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計；鋼結(jié)構(gòu)；地基結(jié)構(gòu)；突出問題 </p>

2、<p>　　中圖分類號： TU198 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： </p><p>　　建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計既要考慮設(shè)計方案的經(jīng)濟性和可行性，又要確保結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的科學(xué)性和可靠性。建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計一般在建筑設(shè)計之后進(jìn)行，結(jié)構(gòu)設(shè)計在一定程度上“受制于”工程的建筑設(shè)計方案，結(jié)構(gòu)設(shè)計方案既要滿足建筑設(shè)計方案對建筑物提出的功能要求，又不能因追求新技術(shù)而超出建筑設(shè)計方案的技術(shù)上限。對此，強化對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的研究，提

3、升結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的經(jīng)濟性、安全性和合理性就顯得格外重要。本文就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計和地基結(jié)構(gòu)設(shè)計中的突出問題進(jìn)行分析和討論，分別對每個突出問題的設(shè)計要點及值得注意的問題進(jìn)行了歸納，期望為同行提供參考。 </p><p>　　1 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的突出問題 </p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的突出問題包括鋼材的選擇、樓面結(jié)構(gòu)設(shè)計和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計等，現(xiàn)對其設(shè)計要點做如下分析： </p>

4、;<p>　　1.1 鋼材等級的選擇 </p><p>　　一個良好的鋼材應(yīng)當(dāng)具有屈服度強、抗拉強度強等諸多優(yōu)點，在焊接鋼結(jié)構(gòu)中對碳含量有很高的要求。地震區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)對于選用的鋼材還有更加嚴(yán)格的規(guī)定，要求鋼材質(zhì)量不單單滿足于以上幾點，還應(yīng)當(dāng)具備沖擊韌性的保障[《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB5001――2001）]。在文件中對于鋼結(jié)構(gòu)的安全儲備和塑性變形也做出了明確的要求，對鋼材的伸長率限制、可焊性、抗拉強

5、度實測值與屈服強度實測值之比等力學(xué)指標(biāo)做出了全新的規(guī)范。在實際操作中，使用A級鋼材并不被提倡，因為A級鋼材沒有良好的沖擊韌性以及延性，含碳限制也沒有達(dá)到規(guī)定的要求。而0235B以上等級以及Q345B以上等級的鋼材可以避免以上的缺陷，在鋼結(jié)構(gòu)中使用較為普遍。 </p><p>　　1.2 樓面結(jié)構(gòu)的設(shè)計 </p><p>　　受材料性質(zhì)不同的影響，溫度伸縮縫區(qū)段長度有很大的區(qū)別。鋼結(jié)構(gòu)房屋溫

6、度伸縮縫區(qū)段長度與混凝土房屋溫度伸縮縫區(qū)段長度分別為120m、55m。鋼結(jié)構(gòu)房屋現(xiàn)澆混凝土樓板時，一般情況下按混凝土結(jié)構(gòu)的要求對伸縮縫進(jìn)行設(shè)計，這樣一來可有效防止樓板的斷裂。只有在施工中設(shè)置澆帶等一系列措施的前提下才能增大溫度伸縮縫區(qū)段長度。另外，壓型鋼板混凝土樓板要在采用焊接栓釘?shù)幕A(chǔ)上，還應(yīng)通過橫向鋼筋、縱向波槽、壓型鋼板的壓痕等措施來協(xié)調(diào)混凝土和壓型鋼板之間正常工作。就目前的發(fā)展來看，我國的符合規(guī)格要求的壓型干板以及混凝土和壓型鋼

7、板連接較少，要實現(xiàn)混凝土和壓型鋼板連接可以采用焊接橫向鋼板的方式進(jìn)行。 </p><p>　　1.3 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計 </p><p>　　網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的計算一般是分開計算的，分別是計算網(wǎng)架和下部結(jié)構(gòu)。計算中通過假設(shè)支座的力量最大化從而計算出支座反力，最后再加上下部的結(jié)構(gòu)來計算出網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。但在，在實際的測量中，下部結(jié)構(gòu)并不是單一的，它可能以多種形狀存在，因此，受到不同形狀的影響其力量不可能最大

8、化并且有可能產(chǎn)生偏差。超靜定的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)內(nèi)力外力的分配是導(dǎo)致出現(xiàn)這種偏差的主要原因，這種偏差必然會導(dǎo)致計算效果與實際的效果產(chǎn)生區(qū)別。由此以來引發(fā)一種疑問，計算出現(xiàn)偏差但是發(fā)生事故卻很少是什么原因呢？這主要的決定因素還是受鋼材自身的性質(zhì)所決定的，由于鋼材具備良好的彈塑性，利用鋼材制造的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)屬于高次超靜空間結(jié)構(gòu)，當(dāng)桿件到達(dá)流量上限或超過自身載重時，在鋼材的內(nèi)部會發(fā)生塑性內(nèi)力重分布，由此一來鋼架結(jié)構(gòu)就不會發(fā)生斷裂。盡管鋼結(jié)構(gòu)具備可塑性，但是

9、我們并不能認(rèn)可這種計算方法就是正確的。 </p><p>　　2 地基結(jié)構(gòu)設(shè)計中的突出問題 </p><p>　　建筑地基結(jié)構(gòu)設(shè)計中的突出問題包括地基基礎(chǔ)類型的選擇及設(shè)計、樁基類型及其進(jìn)入持力層的深度以及后澆帶的設(shè)計，現(xiàn)對其設(shè)計要點與需注意的問題分析如下： </p><p>　　2.1 基礎(chǔ)類型的選擇及設(shè)計 </p><p>　　建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

10、的選擇應(yīng)結(jié)合建筑工程施工地段地質(zhì)條件、水文特征、建筑物功能需求、臨近建筑物情況以及地區(qū)抗震烈度等因素而定。具體應(yīng)注意以下問題：一）砌體結(jié)構(gòu)往往優(yōu)先考慮剛性條形基礎(chǔ)，包括四合土條形基礎(chǔ)、灰土條形基礎(chǔ)、毛石混凝土條形基礎(chǔ)等等，如果基礎(chǔ)寬度?2.5m，應(yīng)采用柔性基礎(chǔ)；二）對于地基情況較差、荷載較大、容易發(fā)生不均勻沉降的情況，應(yīng)采用十字交叉梁條形基礎(chǔ)，若這種基礎(chǔ)仍不能達(dá)到設(shè)計要求，可采用筏板基礎(chǔ)；三）對于防水要求較高，框架結(jié)構(gòu)，對不均勻沉降的控

11、制要求較高且沒有地下室的情況，應(yīng)采用箱形基礎(chǔ)，若在上述問題均存在的情況下還存在網(wǎng)柱不均勻的問題，則應(yīng)采用筏板基礎(chǔ)。 </p><p>　　有地下室，柱網(wǎng)、荷載較均勻，無防水要求，地基較好，可采用獨立柱基，抗震設(shè)防區(qū)加柱基拉梁或采用筏板基礎(chǔ)或鋼筋混凝土交叉條形基礎(chǔ)。對于基礎(chǔ)情況較差，荷載大且沒有地下室的情況，可將墻下條基與交叉形基礎(chǔ)進(jìn)行結(jié)合，從而提升基礎(chǔ)的整體穩(wěn)定性，若這種方法仍不足以滿足地基設(shè)計要求，則應(yīng)采用筏板

12、基礎(chǔ)。對于地基情況良好，沒有防水要求的情況，可采用交叉型基礎(chǔ)，而當(dāng)有防水要求時，則應(yīng)選用筏板基礎(chǔ)。 </p><p>　　2.2 樁基類型及其進(jìn)入持力層的深度 </p><p>　　樁基進(jìn)入地基持力層最小深度的確定應(yīng)注意以下問題：一）建筑地基結(jié)構(gòu)中，樁基的種類較多，包括人工挖孔樁、擠土樁、預(yù)制樁、鋼樁等等，設(shè)計中具體選用何種樁，應(yīng)視工程施工場地地基情況、荷載情況、周邊建筑物施工材料等而定；

13、二）將巖層或較硬的上層作為持力層。當(dāng)持力層為粘性土?xí)r，樁基進(jìn)入持力層的深度應(yīng)≥2d(d為樁徑)，對于碎石土應(yīng)≥1d且≥0.5m，對于砂土應(yīng)≥1.5d；三）對于中風(fēng)化巖及微風(fēng)化巖，樁全面進(jìn)入巖層的深度應(yīng)≥0.5m；四）對于液化土層，樁身應(yīng)穿過液化土層進(jìn)入穩(wěn)定土層，進(jìn)入深度應(yīng)通過計算而確定；五）當(dāng)施工場地存在季節(jié)性凍土?xí)r，樁身深入土層的深度應(yīng)不小于4d，具體數(shù)據(jù)應(yīng)通過抗拔穩(wěn)定性驗算而確定。 </p><p>　　2.

14、3 后澆帶的設(shè)計 </p><p>　　后澆帶的設(shè)計應(yīng)注意以下問題：后澆帶的設(shè)置一般是為了解決地基初期的不均勻沉降，后澆帶的寬度一般在800mm~1000mm；后澆帶的內(nèi)所采用的混凝土應(yīng)為比原構(gòu)件高一級的微膨脹混凝土；后澆帶施工時，必須將兩側(cè)的梁板支撐好，當(dāng)后混凝土硬化至達(dá)到設(shè)計強度后方可拆除；設(shè)置了后澆帶并不能代替伸縮縫，這是因為后澆帶是用于解決施工期間混凝土自收縮所帶來的問題，而對于溫度變化所引起的混凝土體積

15、變化沒有作用；后澆帶處的鋼筋不應(yīng)斷開，宜連續(xù)通過；有些工程由于特殊情況不允許設(shè)置后澆帶。 </p><p><b>　　3 總結(jié) </b></p><p>　　綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量直接決定著建筑工程項目的結(jié)構(gòu)安全性與穩(wěn)定性，為了提升結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量，設(shè)計人員應(yīng)就鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計及地基結(jié)構(gòu)設(shè)計中的突出問題進(jìn)行研究，并從選材、計算、設(shè)計等方面加強控制，從而確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可

16、靠性和合理性。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]吳新剛、劉杰.論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中要注意的一些問題[J].商品與質(zhì)量?建筑與發(fā)展.2011(7):188 </p><p>　　[2]蘇成江.淺議建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的幾點問題[J].民營科技.2011(4):316 </p><p>

17、;　　[3]何炳貴.淺談框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意原則和問題[J].科學(xué)與財富.2011(6):123-124 </p><p>　　[4]卡哈爾?玉素甫.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題[J].商品與質(zhì)量?建筑與發(fā)展.110-111 </p><p>　　[5]田巖.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法及應(yīng)注意的問題[J].中小企業(yè)管理與科技.2011(7):81 </p><p>　　[6]吳昌