土木工程建筑结构设计中的问题与解决路径探究

吴 浩

中国热带农业科学院南亚热带作物研究所

1 前言

建筑结构设计是土木工程建筑施工的基础，结构设计质量对于土木工程建筑施工质量、对于用户的生命财产安全、对于建筑的正常使用均有很大的影响；有专家甚至认为：建筑结构设计决定土木工程建筑的施工质量。为提高建筑施工质量，必须从源头上抓起，不断提高建筑结构设计质量。

2 现阶段土木工程建筑结构设计中存在的主要问题

2000年后，国内建筑行业进入高速发展期。当前，全国建筑施工企业总数已超过8.8万家，相较于2000年增长超过1.85倍；每年土木工程建筑施工面积已超过130 亿平方米，相较于2000年增长超过8.23 倍。但令人遗憾的是，国内建筑施工质量却没有较高的提升，在某些大中城市，甚至出现了下降。这暴露出建筑施工企业在管理上存在着问题，也折射出当前建筑结构设计上存在着缺陷。

我们通过研究分析，认为现阶段土木工程建筑结构上存在着以下问题：

2.1 设计水平较低

一些建筑设计公司标榜自己拥有甲级资质，“设计经验丰富”“质量精湛”，但这些公司的设计人员却缺乏较高的职业素养，缺乏先进的设计理念，缺乏工匠精神。他们在设计中既不主动追求精益求精，也不狠抓每一个设计细节，绘制出来的设计图过于简单；一些设计图存在明显的计算错误，一些设计图甚至存在着设计不周、脱离实际等问题。

2.2 对建筑结构的安全性欠缺考虑

当前，建筑行业竞争激烈，施工企业为了拿到项目不惜进行惨烈的低价竞争，建筑设计公司之间也在互相争夺设计项目，却使各家公司纷纷陷入微利经营。一些设计人员在设计项目时，为压缩项目的设计成本（或施工成本），往往选择较低的安全标准，致使土木工程建筑项目竣工后出现渗漏、变形、开裂；严重缩短了建筑寿命，也使用户的生命财产安全受到了影响。

3 解决建筑结构设计中各种问题的路径

3.1 加强建筑设计企业之间的竞争

当前，国内建筑设计行业企业超过2.4 万家，从业人员超过428.5万人，但其中高等级资质企业数量却不多，据统计，在建筑设计行业中，甲级资质企业总数勉强超过1800 家，占比不足7.5%。从人员结构上来，拥有高级职称的设计人员仅有38.4 万人，占比不足9%。从所有制结构上来看，港澳台商人开办的建筑设计企业只有11 家，外商投资的建筑设计公司只有17 家，国内民营的建筑设计公司也不足570家。换言之，目前国内绝大多数建筑设计企业仍带有浓厚的国家事业单位（建筑设计院）的色彩，存在着“事企不分，定位模糊”的现象。

我们都知道：市场经济是多元化的市场经济，在市场经济中，多种所有制的企业互相进行激烈竞争，实现优胜劣汰，从而使市场经济始终保持旺盛的生命力。——在市场经济条件下，为提高土木工程建筑结构设计质量，必须进一步加强建筑设计企业之间的竞争，必须主动引进美国、德国、加拿大、日本等发达国家的建筑设计企业，必须鼓励民营资本投资建筑设计行业，必须在建筑设计市场形成全方位、多元化竞争的格局，使每一家建筑设计公司都切切实实感受到竞争的压力，认识到“市场经济不相信眼泪”，从而倒逼各家建筑设计企业重视设计质量，更新设计观念，主动进行设计创新，主动拿出设计精品。

3.2 提升设计人员的设计能力

建筑设计企业的设计人员，必须主动增强自身的职业素养，练好扎实的基本功，不断提升自己的设计能力。在条件允许的情况下，设计人员还应主动应用BIM系统进行结构设计，通过运用信息化技术，可以使设计质量实现飞跃[4]。

3.3 狠抓设计细节，不断提高设计质量

3.3.1 计算地勘承载力

结构设计人员必须善于阅读勘察报告，但不必逐字逐句、一字不漏地阅读冗长的勘察报告（这样做不仅浪费时间和精力，还会加深近视），不必仔细研究土的抗剪强度指标、土的缩限等与设计关联不大的参数，而要重点关注勘察报告中的持力层土质、地勘承载力特征值、地基类型等重点内容。必须牢记稳定岩石、碎石土的地基承载力大于密实砂、中密砂；密实砂、中密砂的地基承载力又优于粉质黏土，在各种土质中，回填土与软土的地基承载力最差。必须牢记北方地区干燥，土质较好；南方地方潮湿，分布有大量软土。不同土层的剪切波速范围也各有不同，若现场土层为坚硬土、岩石、碎石土，则土层剪切波速范围大于500m/s；若现场土层为中硬土，则土层剪切波速范围在250m/s～500m/s 之间；若现场土层为中软土，则土层剪切波速范围在140m/s～250m/s 之间；设计人员要根据现场土质的具体情况，仔细计算现场土层的地基承载力。

3.3.2 计算建筑楼面均布活荷载设计值

当前，各大中城市的土木工程建筑项目大多为民用住宅、商务楼；而档案库、车库、礼堂等项目较少。因此，须牢记住宅、办公楼的建筑楼面及其走廊、门厅、楼梯、会议室的均布活荷载标准值为2.0kN/m2，餐厅的均布活荷载标准值为4.0kN/m2，通风设备机房、电梯机房的均布活荷载标准值为7.0kN/m2；再根据以上标准值，从最高安全标准的角度考虑，精细计算建筑楼面活荷载设计值。

3.3.3 设计配筋

设计配筋，须掌握好不同规格钢筋的单根实际截面积。一般来说，直径6mm 的钢筋单根实际截面积为28.27mm2，直径8mm 的钢筋单根实际截面积为50.27mm2，直径10mm 的钢筋单根实际截面积为78.54mm2。

设计配筋，须注意一般板配筋的间距，通常为100mm、150mm、200mm。

设计配筋，还要掌握好梁内单排钢筋最大根数。在一般情况下，梁宽150mm的梁内最多只能配3根10mm直径的钢筋（或2根18mm直径的钢筋）；梁宽200mm的梁内最多只能配4根10mm直径的钢筋（或3根18mm直径的钢筋）；梁宽250mm的梁内最多只能配6根10mm直径的钢筋（或4根18mm直径的钢筋）。

4 结束语

近些年以来，国内土木工程建筑数量有了很大的增长，但建筑质量与设计质量却没有实现同步飞跃，在建筑结构设计中存在着一些问题。因此，建筑设计企业必须正视这些问题，主动开展良性竞争，鼓励设计人员进行精细化设计，以不断提高建筑结构设计质量，并推动建筑设计行业向前发展。