建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問題及對策分析

摘要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對建筑項目的安全性有很大的影響，同時，對建筑項目的美觀性也有很大的影響。因此，文章對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面出現(xiàn)的問題進行了分析，同時提出了相關(guān)的措施，希望更好地促進建筑行業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;問題;對策

1.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

1.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計體系不夠合理

高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計除了追求外觀好看以外，還有注意設(shè)計的科學(xué)性和合理性。高層建筑的設(shè)計并不是單一的，有剪力墻結(jié)構(gòu)體系、筒體結(jié)構(gòu)體系等等。另外，要想一個高層建筑達到一定的安全性，一定要將其整個結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)化，既要考慮地震等帶來的巨大載荷，也要考慮到水平方向的強風(fēng)等，并且還有做好相關(guān)的預(yù)防措施。如果這些問題只是被單獨拿出來解決，而忽視其他一連串的問題，就極容易給高層建筑埋下隱患，對突如其來的災(zāi)害不知所措。

1.2建筑結(jié)構(gòu)的高度問題

不少建筑開發(fā)商家為了謀取自身高額的利潤而一味地使高層建筑結(jié)構(gòu)超高，這種在建筑物上私自增高的行為不僅違反規(guī)范操作，而且還會帶來很多隱患。我國地質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣化，每一個地方的地質(zhì)結(jié)構(gòu)都有自己的特點。一般處在板塊邊緣交界處的地方就容易發(fā)生地震，如我國的西南地區(qū)，如果高層建筑的高度過高，就會降低它的抗震效果，對使用人群帶來極大的生命安全威脅。

1.3建筑基礎(chǔ)選型不夠合理

建筑結(jié)構(gòu)在基礎(chǔ)選型方面對建筑的安全性、實用性、科學(xué)性以及合理性問題要進行重視。現(xiàn)在，很多的高層建筑項目在基礎(chǔ)選型方面出現(xiàn)了不合理以及不科學(xué)的現(xiàn)象，地基的承載能力不足導(dǎo)致建筑項目出現(xiàn)變形的問題。不合理的建筑基礎(chǔ)選型會導(dǎo)致建筑項目地基出現(xiàn)不均勻的沉降問題，對建筑的安全系數(shù)有很大影響，建筑質(zhì)量無法達到要求，對建筑項目的使用壽命也將產(chǎn)生很大的影響。

1.4地下室外墻設(shè)計不夠科學(xué)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，地下室外墻設(shè)計占據(jù)非常重要的地位，其也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中非常容易出現(xiàn)問題的部分。地下室外墻設(shè)計對地下室建設(shè)有很大的影響，對整個建筑項目的承載能力也有很大的影響，因此，在設(shè)計方面比較嚴(yán)格。但是，地下室外墻設(shè)計在整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中并沒有得到很多人員的重視，在施工中也出現(xiàn)了很多的問題，比較常見的問題就是地下水位的高低、地下層數(shù)、地上負(fù)載等因素，這些因素對建筑項目的安全系數(shù)都有很大的影響，對建筑項目的質(zhì)量也有很大的影響。

1.5消防結(jié)構(gòu)設(shè)計不夠規(guī)范合理

高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是非常復(fù)雜的，因為其功能的多樣化，就要求其內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計的多樣化。不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計又會需要不同性質(zhì)的材料，這也給高層建筑的設(shè)計帶來了障礙。換言之，材料的可燃性會加大火災(zāi)的風(fēng)險，特別是在風(fēng)力較大的高層建筑中，一旦發(fā)生了火災(zāi)，就會迅速擴張火勢，對高層建筑的安全性造成了極大的威脅。此外，高層建筑的層數(shù)越多，越應(yīng)該充分考慮到高層建筑材料的特性。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的解決措施

2.1選擇合適的結(jié)構(gòu)方案

選擇合適的結(jié)構(gòu)方案即選擇可行的結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)形式。結(jié)構(gòu)體系需要滿足傳力簡捷，受力明確的條件。同一結(jié)構(gòu)單元不能混合使用不一樣的結(jié)構(gòu)體系，地震區(qū)要盡可能的符合豎向和平面規(guī)則。同時要綜合分析工程的材料供應(yīng)、設(shè)計要求、施工條件、地理環(huán)境等情況，和其他專業(yè)進行充分的協(xié)商，然后進行結(jié)構(gòu)的選型，以確定好結(jié)構(gòu)方案。在有必要的情況下需要進行多方案的比較，建立模型分析比對，選擇最合理的結(jié)構(gòu)方案。

2.2增強高層建筑結(jié)構(gòu)的剛度，盡量減少位移

位移對高層建筑結(jié)構(gòu)的影響非常大，合適的結(jié)構(gòu)體系、平面的體型、立面的改變等方面是探討減少位移不可缺少的內(nèi)容。只有綜合考慮了上面的方面，才能有效控制位移。另外，在高層建筑的結(jié)構(gòu)進行布置時，要適度地加強高層建筑樓蓋的剛度，將各個構(gòu)建連接好。在高層建筑結(jié)構(gòu)相對薄弱的位置和應(yīng)力較復(fù)雜的位置，要加強重視，不可忽略。對于高層建筑結(jié)構(gòu)體系中的抵御復(fù)力矩的寬度、結(jié)構(gòu)寬度，要進行適當(dāng)有效地加大，減少高層建筑的側(cè)向位移。

2.3選擇恰當(dāng)?shù)幕A(chǔ)方案

要根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的類型、工程地質(zhì)條件、施工條件、相鄰建筑物影響、載荷分布等因素來選擇恰當(dāng)?shù)幕A(chǔ)方案。在設(shè)計的時候要盡可能地發(fā)揮地基潛力，在必要的時候要做好地基變形的驗算。并配合詳細的地質(zhì)報告來做基礎(chǔ)設(shè)計，以及進行現(xiàn)場的查看或者對臨近的建筑資料進行參考。

2.4確保地下室外墻設(shè)計的科學(xué)性

在現(xiàn)代建筑，特別是高層建筑項目施工的過程中，建筑物的整體質(zhì)量在很大程度上由地下室外墻所支撐。因此，若在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，對于地下室外墻的設(shè)計不夠科學(xué)與合理，則勢必會導(dǎo)致整個建筑物的穩(wěn)定性受到嚴(yán)重的影響。結(jié)合實際工作經(jīng)驗來看，在地下室外墻設(shè)計的過程當(dāng)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計工作人員首先需要對整個建筑物的質(zhì)量加以衡量，結(jié)合建筑項目所處區(qū)域的地質(zhì)特征，完成對地下室外墻基本尺寸的設(shè)計工作。常規(guī)意義上來說，對于高層建筑項目而言，地下室外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的墻面厚度需要保持在250mm以上。同時，為了防止由于水泥用量增大而導(dǎo)致地下室外墻墻面混凝土產(chǎn)生裂縫問題，應(yīng)當(dāng)避免將混凝土強度設(shè)計過高，但也應(yīng)當(dāng)在C30等級以上。

2.5優(yōu)化高層建筑的消防結(jié)構(gòu)設(shè)計

隨著建筑業(yè)的發(fā)展，高層建筑在城市中的應(yīng)用越發(fā)普遍。除去自然災(zāi)害引發(fā)的地震以外，還要充分考慮人為因素引起的災(zāi)害，比如火災(zāi)。高層建筑結(jié)構(gòu)越復(fù)雜越高，那么一旦引起了火災(zāi)，使用者的人身安全和財產(chǎn)安全就會受到極大的威脅。因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中注意防火是很關(guān)鍵的。首先，防火間距要合理，設(shè)計人員在進行設(shè)計時，要按照相關(guān)規(guī)定進行操作，精確地測出建筑物之間的實際距離。然后，對于設(shè)計要因地制宜，防火結(jié)構(gòu)一定要符合實際的地形情況。除此之外還有安全疏散通道的設(shè)計也很重要。一般而言，安全疏散通道應(yīng)該進行垂直結(jié)構(gòu)設(shè)計，而且盡量多設(shè)計幾條，利于慌亂人群的疏散。安全疏散通道中一定要設(shè)計防煙區(qū)，避免煙霧將疏散的人群嗆暈。設(shè)計人員可以使用分隔式的設(shè)計，可以更好地控制火勢和煙霧的蔓延。另外，防火門、防火墻以及其他防火設(shè)備等也需要設(shè)計人員注意。

2.6優(yōu)化高層建筑的抗震性能

高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計要保證各個地方的剛度對稱且均勻，其平面形狀也要盡量的規(guī)范和盡量的簡單。如果能夠保證以上要求達到標(biāo)準(zhǔn)，那么在計算地震應(yīng)力時就會容易的多，處理起來也會容易很多。比如地震應(yīng)力扭轉(zhuǎn)和集中地方的處理等等。由此可見，在設(shè)計高層建筑的結(jié)構(gòu)時，要盡量可能地將建筑剛度的中心點和地震力作用中心點設(shè)計到一起，正常情況下，偏心距要比與外力作用線垂直的建筑物邊長的5%小。高層建筑物體積龐大，噸位也很大，如果抗震效果不好，那么一旦出現(xiàn)地震或者其他使之震動的因素，造成的損失將是巨大的。為了避免災(zāi)難的發(fā)生，必須要優(yōu)化好高層建筑的抗震性能。

3.結(jié)語

綜上所述，要想更好地滿足人們對建筑的需求，并獲得更多的經(jīng)濟效益，建筑企業(yè)施工前要保證建筑設(shè)計的科學(xué)性以及合理性，并且對設(shè)計方面出現(xiàn)的問題要采取必要的措施，保證建筑項目的施工質(zhì)量。同時，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員也要不斷地提高設(shè)計的水平，更好地提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平，確保建筑的整體質(zhì)量，更好地促進經(jīng)濟社會發(fā)展。

參考文獻：

[1]錢其勇.土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題與解決策略[J].江西建材，2014（22）：19-20

[2]吳華.當(dāng)前建筑空間結(jié)構(gòu)的特征以及設(shè)計與優(yōu)化[J].江西建材，2013（2）：116-118.

[3]王勇，張建平，王鵬翊，等.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的模型自動轉(zhuǎn)化方法[J].建筑科學(xué)與工程學(xué)報，2012（4）：53-58.

[4]黃家強.淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計[J].中國科技信息，2006（07）：55-56.