论加强结构设计与提高工程质量

　　【摘要】随着我国国民经济的迅速发展，建筑业也在快速、持续地向前发展。同时，随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑结构设计也提出了更高的要求。文章从建筑结构设计的原则、常见问题和解决的措施等几方面对如何提高工程质量进行了阐述。
　　【关键词】结构设计，建筑，工程质量
　　前言：
　　工程质量的好坏，与国家长远利益、国民经济发展息息相关，质量好的工程，可以增加固定资产的耐久性，减少固定资产的使用维修费，为人民的生产和生活提供良好的条件。而质量差的工程，不仅要进行返工，造成人力、物力上的巨大浪费，而且会延误建设速度，影响投资效益的迅速发挥，还会造成生产上的长期不合理，或者影响产品的正常生产，严重的更会造成人民生命财产的重大损失。因此，我们必须高标准、严要求、切实搞好工程质量，为国家、用户提供一流的建设工程。
　　一.如何提高建筑结构设计水平
　　设计工作是由工程师去完成的，也就是说，设计工作中工程师是主导者。工程师应该运用个人才智控制整个设计，让设计出来的成品体现你的智慧和水平。当然，要是设计师的自身水平不高，纵使你控制了整个设计，那设计成果也只能体现你所具有的文化而已。因此，提高工程师的设计水平是首要的。提高设计水平，可以通过不断的努力，包括刻苦学习基础理论，钻研有关技术，认真积累和吸收经验，学习先进，推陈创新，开展学习研究等途径来实现。
　　二、建筑结构设计的原则
　　适用、安全、经济、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则。一个优秀的建筑结构设计往往是这五个方面的最佳结合。完美的建筑结构设计就是在努力追求这五个方面的最佳结合的过程中产生的,适用、安全、经济、美观、便于施工是结构设计人员最终努力的目标,是结构设计的最佳体现。
　　结构设计一般在建筑设计之后,“受制”于建筑设计,但又“反制”于建筑设计。结构设计不能破坏建筑设计,应满足、实现各种建筑要求;建筑设计不能超出结构设计的能力范围,不能超出安全、经济、合理的结构设计原则。结构设计决定建筑设计能否实现,从这个意义上讲,结构设计显得更为重要,虽然一栋标志性建筑物建成后,人们只知道建筑师的名字,但一个适用、安全、经济、美观、便于施工的结构设计也是工程师们的骄傲和成就。
　　三、结构设计中的常见问题
　　3.1地基基础(桩基)设计中出现的常见问题
　　（1）地基(桩基)设计不合理，过度用量，造成材料的大量浪费，不符合经济合理的设计原则。如某办公楼为3—4层框架结构，柱间距5.0mX6.0—8.m，设计采用Φ1000大直径钻孔灌注桩，有效桩长约40m，显然不符合经济合理的设计原则。
　　（2）筑基础有效埋置深度不足或存在故意偷工减料现象。如某12层高层建筑，建筑总高度37.8m，设计采用天然地基浅基础，室外地面以下的基础埋深仅1．7m左右，远小于《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》要求。有些工程主楼为高层，裙房为多层，其间用沉降缝断开，使主楼地下室在沉降缝一侧无可靠的侧限。高层规范规定，基础有效埋深应从具有可靠侧限的地面算起。而在工程设计中，设计人员往往容易忽略“可靠的侧限”这一重要因素，从裙房地下室底板算起的主楼基础有效埋深常远远不足。
　　（3）承重砖基础用材不合理。不少项目承重砖基础采用多孔砖砌筑。根据多孔砖墙体结构构造，地面以下或室内防潮层以下的基础不得采用多孔砖砌筑。
　　3.2钢筋混凝土承重结构体系选型、布置及构造方面存在的常见问题
　　（1）房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值。现行的规程、规范
　　给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。个别高层建筑房屋高度和高宽比均超出规定限值，且既无可靠的设计依据，在抗震设防区也没有采取有效的抗震加强措施，给结构抗震带来一定的隐患。
　　（2）结构布置不合理，体型不规则。结构的合理布置使结构尽可能“规则”，是抗震概念设计中的十分重要的环节，这里的“规则”包含了对建筑的平立面外形尺寸，抗侧力构件布置质量分布，直至承载力分布等诸多因素的综合要求。由于引起结构不规则的因素太多，特别是对于复杂的建筑体型，很难一一用若干简化的定量指标来划分不规则程度并规定限制范围。如《建筑抗震设计规范》和《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》，仅规定了规则结构的准则，没有对规则与不规则作出定量的划分，也没有对不规则结构作出相应的设计规定。由于缺乏规范依据及相应的设计规定，加之对结构抗震概念设计缺乏应有的了解，有些设计人员往往对结构规则性难以把握，有时甚至听任业主和建筑师的要求。在实际工程中出现了不少规则性很差、对结构抗震十分不利的高层建筑。
　　（3）配筋构造不合理或不符合有关规定。柱的纵向受力钢筋总配筋率大于3％时，柱箍筋没有按规范要求采用焊接封闭式。对框支柱及剪跨比续的框架柱，没有按抗震规范的要求对箍筋进行全高加密等。
　　3.3砌体承重结构(底框结构)体系选型、布置及构造方面存在的常见问题
　　（1）多层砌体结构的房屋高度和层数超过限值。抗震规范对多层砖房包括底框砖房的层数和高度作了规定，并已列入工程建设强制性条文。有些设计人员将屋面标高刚好卡在房屋高度的限值处，却忽略了士0.000标高与室外地面的高差。
　　（2）梁、柱(构造柱)配筋不符合抗震设计有关规定。如多层砌体结构中的构造柱箍筋没有按规定要求进行加密。根据《设置钢筋混凝土构造柱多层砖房抗震技术规程》的规定。构造柱与圈梁相交的节点处应适当加密箍筋，间距不宜大于100mm。
　　3.4其他方面存在的问题
　　(1)施工图结构设计说明过于简单。如有的工程施工图无结构设计说明或说明过于简单，对采用的结构类型、是否抗震设防及设防烈度、结构抗震等级、墙体材料、钢筋连接与锚固、沉降观测要求等内容未作任何说明。有的施工图采用“平法”表示，但仍然采用标准图集在各层梁、柱、墙“平法”平面配筋图中，也没有按图集的规定标注地下和地上各层的结构标高、结构层高及相应的结构层号，梁柱编号等，极易给现场施工带来混乱，造成事故隐患。
　　（2）对桩基工程检测的要求随意性较大。有些工程不按建筑桩基的安全等级来确定单桩静载荷试验的必要性，不论工程大小，均采用静载试验确定单桩承载力对低应变动力检测桩身完整性的动测桩数量，也常与动测规程中要求的数量不相吻合，随意性较大。
　　四、解决问题的措施
　　4.1坚持经济合理的设计原则
　　在房屋建筑设计中要坚持经济合理原则，根据工程项目实际情况，不过度使用材料，杜绝材料的损失浪费。在有多种可选方案的前提下，优先选择经济合理的方案进行设计施工，不可贪大求全，造成不必要的浪费。
　　4.2严格按照设计规范、规程进行设计
　　综上所列问题，总结归纳起无外乎没有严格按照规范、规程进行设计作业。这是工程设计一大忌。设计人员在平时工作中应当认真学习会规范规程规定，熟记其中规则严格按照规则作业，杜绝随意性行为，以保障设计合符规范要求，防范质量风险。
　　4.3规范日常工作
　　在施工图说明制作时，要尽可能翔实、明确；在说明的书写和标注上要用语规范准确，位置不可随意；对桩基工程检测的不能随意变更，要严格按照工程实际采用合理的方法，检测合格的数量，做出符合要求的检测结果，以确保质量。
　　4.4视工程资料收集整理工作
　　工程勘察资料是建筑结构设计的重要依据之一，也是见长结构设计的原始依据材料，应引起足够的重视。平时要有专人负责相关工程档案材料的收集、整理、保管工作。制定相应的工作制度，借阅、查阅、核对均应有相关负责人签字方可提供相关资料。并应及时归档，妥善保存，以备查阅。在工程施工完成后，要按照工程档案管理相关规定，与施工档案一起，及时呈报、上交有关档案专业管理部门或机构，切忌擅自销毁、处理。
　　五、工程应用实例
　　（一）工程概况
　　杭州大剧院是杭州市的重要建筑工程，建成后将成为杭州市的标志性建筑之一，该工程总建筑面积5万㎡，总高度46.4m，地下四层，地上十层，从平面布局来看有大厅、多功能厅、左舞台、主舞台、右舞台、音乐厅、后台等，附属结构较多。
　　由于建筑设计对结构布置和结构尺寸要求较为严格，该剧院构成复杂，结构中大量采用了直柱、曲柱、剪力墙与梁、板组成多个复杂的超静定结构体系。由于大剧院各部分的使用功能对空间的要求，决定了在结构设计中要使用大跨度的预应力混凝土梁结构。其中大厅的预应力梁跨度达到了25m，且设计荷载较大。
　　在建筑设计方案中，大厅采用了剪力墙与上方预应力梁现浇的超静定结构形式。侧墙长31m,高24m,墙厚500mm。由于附属设备中管道布置的要求，在沿墙长方向留有7道500mm宽的竖向间隔缝，将墙体分割成8个薄壁墙肢。前后剪力墙还与其他结构体系相连，以增加结构的稳定性。在设计荷载作用下，侧墙的薄壁墙肢承受弯矩很大，处于偏心受压状态。但由于剪力墙的厚度和梁高已定，因此如何满足预应力梁设计的抗裂性要求，又能减少剪力墙所承受的弯矩，做到最合理地配置预应力钢束就成为预应力设计的关键。
　　参考文献
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　　[2]吴丽萍.关于房屋建筑结构设计的探讨[J]．管理观察，2009(10).
　　[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).

《论加强结构设计与提高工程质量》

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