关于建筑结构设计中常见问题及措施的论述

关于建筑结构设计中常见问题及措施的论述摘要：由于社会的高速发展以及物质生活的改进，再加上现代社会的变化速度之快，促使人们对于建筑形态的要求也不断地在发生改变，他们愈来愈追求建筑的创新性与多元性，所以要求设计师们更加注重建筑结构设计的时效性与安全性。在此篇文章当中，笔者将会列举详细的工程实例，并依照自己丰富的工作实践经验，深入剖析建设结构设计过程当中往往会出现的地梁、伸缩缝、回填土质量以及钢筋锚固等问题，并指出解决此类问题的办法。关键词：常见问题；处理办法；结构设计；分析中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：一直以来，美观、适用、便于施工、经济、安全都是设计师们在设计建筑结构所需坚持的原则。然而，这五大原则之间既存在着一些矛盾与冲突，又各自有其所侧重的地方，其最佳结合的产物是最优建筑结构设计。通常结构设计要晚于建筑设计，结构设计无法使建筑设计遭受到破坏，而建筑设计也无法突破结构设计的能力范畴。但是，由于建筑设计能不能实现往往取决于结构设计优劣，因此，从一定程度上来说，结构设计至关重要。然而，实际上结构工程师们经常在建筑结构设计的过程当中碰到很多不解的工程问题，部分是由施工条件或者施工手段所带来的问题，而部分则是由原则没有详细规定抑或是规范未详细规定而产生的问题。此类详细的工程问题轻则会极大地影响到建筑物的质量，重则则会给结构的安全造成一定的威胁。为此，结构工程师们在建筑结构设计过程中务必要详细剖析并较好地处理好此类工程问题，争取将结构的实际情况展现出来，以确保建筑物的可靠与安全。现在，笔者将列举详细的工程实例，以结构工程设计过程中会面临的相关问题为对象展开进一步的研究与讨论。1地梁问题实际上，结构工程师在设计框架结构时往往会碰到地梁的设计问题，设计地梁的好处主要表现在以下三大方面上，即：1）一旦基础埋置深度值较大，框架柱和地梁相接，既会使得框架柱计算高度降低，地梁又会在一定程度上影响到框架柱内力分析；2）基础和地梁相接，地梁拉接着基础，能够较好地调节好基础的不均匀沉降；3）地梁是底层墙体的支柱。和一般的框架梁的受力状态不一样的是，地梁的受力状态不会像一般的框架梁一样在荷载的影响下出现变形却不受限于别的介质，然后把梁上荷载传输至框架柱上，而地梁则会在荷载的影响之下，梁则会变形受制于土，其中有些荷载能够传输至框架柱上，而有些荷载则会依靠梁侧土摩擦阻力与梁底土的反力传输至地基上。但是，如今，因为土反力很繁杂，因此要想定量地对梁侧土摩擦阻力与土反力具备很大的难度。为此，工程设计师可以借鉴以下两类解决方式，其一，将地梁依据一层框架梁求算，当然地基土的影响忽略掉，并将荷载所有传输至框架柱上。倘若运用了该解决方式，则会使得实际状况和计算模型极不适应。和框架梁不一样的是，地梁处缺乏地震、风力的影响，也缺乏水平变形，依据嵌固思考。但是，在结构电算的时候，基础顶面和地梁之间的距离并不大，因而产生“底层框架柱”为极短柱或者短柱，让电算结果极为不合理。其二，在计算框架的整体结构的时候，排除地梁，并将其视成简支梁，把地梁的剪力传输至框架柱上，忽略地梁弯弯距的影响。在笔者看来，虽然这两个方式均存在不足之处，但是相较而言，第二个方式更为合理。2伸缩缝问题伸缩缝有可叫做温度收缩缝，其原理为：由于混凝土的收缩以及温度的上下波动致使竖向与水平方向上出现变形与内力。但是，因建筑物的收缩参数与温度确定的难度系数很高，再加上混凝土不属于弹性材料，且其存在塑料徐变、变形、应力松弛的情况，因此，通常情况下，钢筋混凝土结构会将收缩与温度形成的内力忽略不计。但是事实上所计算出来的内力值比依据弹性结构求算出来的值小得多，故应当依靠构造手段来作为保障。一旦房屋长度比一定的限定值更大，那么就应当设置伸缩缝。从理论上来讲，因为伸缩缝缝宽规范上未曾对伸缩缝缝宽进行规定，因此需要依靠计算来确定缝宽。但是在工程设计过程中应当充分依据经验确定缝宽。但是，由于把收缩缝设置在建筑物当中会影响到建筑的美观与处理，因此当前很少有建筑物设置伸缩缝。若设置伸缩缝，通常我们可以设置后浇带，当然也可增添微膨胀剂到混凝土当中以促使温度收缩应力减小。若是将这二者结合起来运用的话，会取得更好的综合性效果。3回填土质量问题在设计建筑过程当中，工程师难免会在地下结构与地下室结构设计上碰到回填土问题，回填土质量的优劣会直接影响到结构的侧移、稳定性及其安全性，且建筑层数越多，其影响就越大。针对回填土质量问题，我们应当率先将基槽开挖出来，然后再对地下结构进行施工，紧接着实施土回填。某部分区域以灰土回填，分层次夯实，但是也经常不能确保回填土施工质量。之所以这样，有两个缘由，即：（1）由于灰土多，劳动强度很大，因此要想均匀地搅拌灰土具备很大的难度，除非有很宽广的场地。在搅拌的时候存在一定的环境污染现象，因此市区操作难度很大；（2）在夯实回填土时，距地下结构不远处以及地下结构上的灰土夯实的难度大，很容易给地下结构造成损害。在实施结构计算时，通常应对地下结构进行嵌固处理，但是一定要搞好回填土质量，否则不仅会和实际状况差之甚远，还会加大结构的水平位移，降低稳定性，减小其抗侧刚度，给结构的安全造成一定的影响。除此之外，倘若深度较大的回填土没有夯实好，则往往会造成地坪开裂、下沉，进而给建筑的正常使用带来影响。比方说，某邮电通信调度中心是一幢有着地下三层、地上三十九层、结构高达138.6米的超高层建筑，待地下结构施工完毕，以3:7的比例的灰土进行回填。主楼部分由于地下室间和基坑支护结构很深且距离长，因此夯实难度大。如此，基坑内存在建筑垃圾，灰土搅拌不够均匀，回填土质量自然而然就变差，而裙房部分的回填土过于厚且厚度不够均匀。纵观主楼，我们不由得去想结构计算时地下结构嵌固吗？基础埋深符合规范吗？主楼会给结构的水平刚度造成多大的影响？而对于底层地面为高级铺装的裙房，其回填土深度过深会不会造成地坪下沉、开裂？思考到此类不利因素之后，故以压密注浆的手段加密处理回填土。一系列的加密处理反映出，回填土中有很多空隙，在加密时尽管运用了很多水泥，但是处理得十分成功，也未曾出现地面下沉的迹象，从而确保建筑的正常使用与结构的安全。4钢筋锚固问题在钢筋混凝土框架的剪力墙与筒体结构当中，框架梁钢筋锚固于剪力墙上至关重要，而强锚固与强节点是抗震概念设计的关键环节。但是实际上，在工程施工当中往往会由于剪力墙的不够厚使得钢筋水平锚固长度不足，无法实现与规范中的要求相符，而水平锚固问题时常会被人们所忽视。在某工程内主楼框架梁支撑在厚达300的剪力墙之上，该混凝土的强度等级达到了C35。此框架梁的纵向钢筋属于2R=25的级钢筋，其锚固长达40d，是1000。具体可参照图1，纵筋水平锚固应比0.45IaE(也就是450)更长。除此之外，框架梁和剪力墙捆在一块儿，致使混凝土浇捣条件无法达到正常标准、钢筋捆绑难度大。为此，应当剪力墙中设按量，从而把框架梁纵向钢筋锚进按量内，以符合规范，具体可见图2。5结束语在工程施工与结构设计过程当中时常碰上上述问题，且其易于被人们