浅谈结构设计缺陷的应对策略

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　　摘 要：建筑结构的安全与可靠性是建筑设计的重点,直接关系到人们的生命财产安全。但是,目前建筑结构设计存在一些缺陷,因此,必须采取应对措施。本文将阐述如何避免结构设计的缺陷。
　　关键词：结构设计；缺陷；应对策略
　　
　　在建筑结构的设计中，建筑质量的好坏主要由设计质量和施工质量两个方面来衡量。相对而言，建筑设计是一项繁重而又责任重大的工作，直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性。实际设计工作中，常常发生结构设计的种种概念和方法上的差错，这些差错主要表现在：由于设计人员没有对一般结构设计引起高度重视，盲目参照或套用其他的设计的结果；由于设计者对设计规范和设计方法缺乏理解；由于设计者的力学概念模糊，不能建立正确的计算模式，对结构电算结果也缺乏判断正确与否的经验。为了避免类似的情况发生，确保结构设计质量能上一个新台阶，应从以下几个方面对结构设计中的缺陷加以防范：
　　1 结构设计人员应该及早介入建筑的概念设计
　　一个好的结构设计应包含概念设计、结构计算及构造措施等方面，而概念设计在结构设计中又属先行者且贯穿始终，概念设计是结构的灵魂，虽看不见摸不到但无处不在。没有好的概念设计做基础，后边的工作则先天不足。
　　天津位于地震区，目前多层厂房采用的钢筋混凝土结构体系多为框架结构，单层厂房采用的多为排架结构。对于钢筋混凝土结构体系，应力求做到：房屋的平面规整，在建筑物的一个单元内，宜使结构的质量中心与刚度中心重合，如不能重合时，应考虑扭转所产生的不利影响。对厂房长度较长结构，应设置防震缝，把它分割成各自规则的结构单元，结构布置以少设缝为宜，一旦设缝，则应使防震缝与伸缩缝、沉降缝相统一。
　　概念设计在整个设计过程了起着举足轻重的作用。设计师应根据一般的工程结构概念和该类型工程的结构概念，结合该工程的具体外部条件，考虑一个结构设计方案，包括结构体系、结构布置、构造处理原则、采用的计算方法等，经过初步分析研究认为合理并可行后，以此作为原则进行具体的设计。
　　2 防止由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏
　　预防或减少不均匀沉降的危害，首先在条件允许的情况下，选择对建筑抗震有利的场地及基础。预防或减少不均匀沉降的危害，还可以从建筑措施、结构措施方面加以控制。
　　天津属于软土地基，应首先选用深基础，天津一般采用摩擦桩基。对于对沉降要求不太高的单层建筑物可以考虑地基处理（混凝土搅拌桩）或采用整体性很好的筏板基础。
　　3 从结构计算和构造上符合规范要求
　　3.1 从结构计算角度，看结构计算应注意的问题
　　1） 避免荷载计算的错误。诸如漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符、基础底板上多算或少算土自重等情况。例如：一般厂房装修非常简单，不考虑铺设地砖等，但是对于甲方有装修要求的，这时结构一定要把装修荷载计入楼面恒载，不要漏项，尤其现在好多采用地采暖，如果遗漏荷载算出来的楼面荷载会差得很大。
　　2） 避免楼板计算中不正确方法。连续板计算不能简单地用单向板计算方法代替。双向板查表计算时，不能忽略材料泊松比的影响，否则，由于跨中弯矩未进行调整，将使计算值偏小。电算楼板时的结果也有一些问题，尤其对于连续单向板，主方向算出来的配筋偏小，而次方向算出来的钢筋有时与主方向相同，这就要求设计者，根据经验并与手算结果相对照加大主方向配筋，可以适当减小次方向配筋。
　　3） 对电算结果不能作出正确的评价。目前结构计算大多采用结构设计计算程序，如何对计算结果进行分析、评价就显得极为重要。过于盲目相信电脑，对电脑的计算结果或者成图不做检查分析和判断，有时还被电脑的结果牵着走。其实电脑程序有一定的适用条件，而且它是根据计算简图和所输入数据去工作的，适用条件不符、计算简图不能反映实际结构或者输入数据不正确，其结果就不准确甚至可能是错误的，盲目使用就等于失去控制。例如：对于框架设计参数梁的刚度增大系数一项，因为楼板和梁整体浇筑使得梁的断面由矩形变为T形，增大了梁的刚度，设计者就要起到控制作用将梁的刚度增大。
　　4） 计算不能漏项目，漏项会使结构不安全，不合理。例如：在设计工作中我们经常遇到水池设计,水池大部分位于地坪以下，对于地下水位较浅的地区，设计者就要验算水池的抗浮问题。在施工阶段水池中无水，水池自重如果小于浮力，将会出现水池整体上浮。使结构无法达到预定的使用目标。对于地基基础设计，一般的设计等级为丙类的地基基础我们不做地基变形验算，设计者往往默认丙类建筑均不需做地基变形验算，但是《建筑地基基础设计规范》3.0.2.3条明确规定了需要做地基变形验算的丙类地基基础，所以不能漏掉此项。
　　3.2 从构造措施角度看应注意的问题
　　1） 抗震措施应包括抗震计算和抗震构造两项；抗震计算应按相应抗震等级满足规范要求，即计算中对各类构件组合内力进行相应调整，满足强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件、强受拉区弱受拉区，避免脆性破坏，使塑性较出现在规定的部位等；尽力增强结构延性，做到结构构件应保证传力可靠，连接牢固。抗震构造应按相应抗震等级满足规范要求，如构造柱的设置、砌体结构墙体尺寸的最小要求、墙柱轴压比等构造要求。
　　2） 应特别着重构造设计，注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值，尤其是在抗震设计中既要保证建筑结构在地震发生时具有一定的延性，又必须满足最小配筋的要求。严格按照规范要求，保证钢筋在各部位所需满足的锚固、延伸和搭接长度，材料选用也必须满足强度要求。
　　3） 重视非结构构件的设计。通过5.12 汶川大地震后，发现非结构构件的破坏伤害也相当严重，所以对于附着于楼、屋面结构上的非结构构件以及楼梯间的非承重墙体，应采取与主体结构可靠连接或锚固等避免地震时倒塌伤人或砸坏重要设备的措施。对于框架结构的围护墙和隔墙，应考虑其设置对结构抗震的不利影响，避免不合理设置而导致主体结构的破坏。
　　4 对施工及使用提出必要的要求
　　如基础设计时，应考虑施工条件，有可能需要降低水位时，须注明降低水位及其带来的不利影响等；各专业设计图纸应密切配合施工；所有埋件及留洞均应预先埋设或预留，不得后埋后凿；遇有特殊情况应通知设计单位协商处理。
　　以上是我对结构设计工作中的几点建议，希望可以加强结构设计人员对常见结构设计错误的辨别能力，提高对结构设计缺陷的防治能力，使结构设计工作更安全、更合理。
　　
　　参考文献：
　　1.杜曼.建筑结构设计中应注意的问题浅析[j].中国集体经济，2011，（05）
　　2.李洪涛.我国建筑结构设计问题与展望分析[J]..现代商贸工业, 2010,(07)
　　3.李建.建筑结构设计问题浅析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010,(08).
　　4.赵大伟.建筑结构设计中若干问题的探讨[J].中国新技术新产品, 2010, (01).

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