試論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。

為了更好的完善城市的發(fā)展，人們的生活需要，應(yīng)該更好的加強(qiáng)先進(jìn)的技術(shù)，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)向更安全更可靠的方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);基本方法;問題對(duì)策

引言

建筑工程質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到人們的生命安全。建筑設(shè)計(jì)是一項(xiàng)繁重而又責(zé)任重大的工作，直接影響到建筑物的安全、適用、經(jīng)濟(jì)和合理性。但在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，常常發(fā)生建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的種種概念和方法上的差錯(cuò)，這些差錯(cuò)的產(chǎn)生，有的是由于設(shè)計(jì)人員沒有對(duì)一般建筑尤其是多層建部設(shè)計(jì)引起高度重視，盲目參照或套用其他的設(shè)計(jì)的結(jié)果;有的則是由于設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)方法缺乏理解;還有的是由于設(shè)計(jì)者的力學(xué)概念模糊，不能建立正確的計(jì)算模式，對(duì)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算結(jié)果也缺乏判斷正確與否的經(jīng)驗(yàn)，為了避免或減少類似的情況發(fā)生，確保建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量能上一個(gè)臺(tái)階，應(yīng)從以下幾個(gè)方面對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題加以改進(jìn)。

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡而言之就是用結(jié)構(gòu)語言表達(dá)建筑師及其它專業(yè)工程師所要表達(dá)的東西。結(jié)構(gòu)語言就是結(jié)構(gòu)師從建筑及其它專業(yè)圖紙中所提煉簡化出來的結(jié)構(gòu)元素，包括基礎(chǔ)、墻、柱、梁、板、樓梯、大樣細(xì)部等。然后用這些結(jié)構(gòu)元素來構(gòu)成建筑物或構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)體系，包括豎向和水平的承重及抗力體系，把各種情況產(chǎn)生的荷載以最簡潔的方式傳遞至基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容由上可知為：基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和細(xì)部設(shè)計(jì)。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法

2.1 建筑結(jié)構(gòu)平面圖

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員或工程師在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)需要繪制建筑結(jié)構(gòu)的平面布置圖。根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)際狀況，如果建筑施工的工地位于抗震設(shè)防烈度為6度區(qū)時(shí)，可以不用進(jìn)行截面的抗震驗(yàn)算，但是必須符合相關(guān)的抗震措施的要求。對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)而言，在設(shè)計(jì)時(shí)間不是很充足的情況下，可以直接進(jìn)行設(shè)計(jì)而不用在結(jié)構(gòu)軟件中進(jìn)行建模。但是一定要注意到局部受壓的問題，并對(duì)局部受壓采取一定的防御措施。如果設(shè)計(jì)時(shí)間比較充足的情況下，就可以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行建模。利用軟件進(jìn)行載荷導(dǎo)算。

2.2 建筑屋頂結(jié)構(gòu)圖

當(dāng)建筑設(shè)計(jì)的是坡屋面時(shí)，可以采取梁板式和折板式兩種方式來處理。對(duì)于那些建筑平面并不規(guī)整、板跨度較大、屋面坡度及屋脊線轉(zhuǎn)折比較復(fù)雜的爬坡屋面可以采取梁板式方式。而折板式處理方式則適用于其他特點(diǎn)的坡屋面。至于坡屋面板的平面圖可以采用剖面示意圖加上大樣詳圖的方式來表示。要想正確的進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員必須具備一定的空間概念，對(duì)建筑圖紙和設(shè)計(jì)者的意圖進(jìn)行正確理解，這樣做出的設(shè)計(jì)圖紙才能是施工人員做到心中有數(shù)。

2.3 大樣詳圖

這是建立在建筑詳圖的基礎(chǔ)上完成繪制的，但是必須要求建筑詳圖是準(zhǔn)確無誤的。當(dāng)然，如果條件允許也可以在以前的詳圖上進(jìn)行局部的修改。同時(shí)還必須保證在保持建筑外形不變的前提下保證結(jié)構(gòu)受力的合理性和施工過程中帶來的方便性。而對(duì)于建筑的標(biāo)高和結(jié)構(gòu)標(biāo)高不能隨意進(jìn)行修改。

2.4 樓梯設(shè)計(jì)

對(duì)于建筑物中的樓梯梯板設(shè)計(jì)一定要注意對(duì)撓度的控制。設(shè)計(jì)梯梁時(shí)一定要注意梁下凈高要滿足建筑的要求，體諒的位置也必須是上下樓層的位置是同一的。對(duì)于樓梯局部不合適的地方一定要采用折板樓梯。對(duì)于閣樓層中的樓梯，由于存在分戶墻，所以必須設(shè)置抬墻梁，同時(shí)還必須注意對(duì)梁下凈空的要求，還有梯板寬度的問題也必須注意。

2.5 基礎(chǔ)圖設(shè)計(jì)

這主要是指混凝土的標(biāo)號(hào)的選擇問題，應(yīng)符合結(jié)構(gòu)耐久性的要求。對(duì)于施工圖審查中心重點(diǎn)審查的部位，基礎(chǔ)的配筋必須滿足最小配筋率的要求。對(duì)于條基交接部位的鋼筋設(shè)置必須配有詳圖或選用標(biāo)準(zhǔn)圖。

3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

3.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙過于簡單

實(shí)踐研究結(jié)果證明，合理且完善的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙需要將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)問題都要充分且詳細(xì)的描述出來。當(dāng)中需要重點(diǎn)說明的指標(biāo)包括：

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防烈度;

建筑結(jié)構(gòu)類型;

建筑結(jié)構(gòu)材料等級(jí);

高層建筑整體性指標(biāo)等。

但是，在現(xiàn)階段的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，大部分設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)還沒能達(dá)到規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，所采取的圖集也不夠標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)圖紙當(dāng)中對(duì)于地上、地下結(jié)構(gòu)標(biāo)高、層高、梁柱編號(hào)等關(guān)鍵信息沒有能夠很明確標(biāo)識(shí)出來，最終導(dǎo)致整個(gè)建筑施工現(xiàn)場作業(yè)混亂與隨意，嚴(yán)重影響項(xiàng)目質(zhì)量。

3.2建筑基礎(chǔ)選型不夠合理

建筑基礎(chǔ)選型是關(guān)系到建筑科學(xué)性、實(shí)用性、合理性、安全性的關(guān)鍵工作之一。在目前，少數(shù)建筑項(xiàng)目，尤其是高層建筑項(xiàng)目在基礎(chǔ)選型方面沒有達(dá)到科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)，地基承載力存在一定的缺失問題，沒有能夠與建筑項(xiàng)目的變形要求相符合。同時(shí)，不合理的建筑基礎(chǔ)選型會(huì)造成建筑項(xiàng)目所選地質(zhì)對(duì)于不均勻沉降能力的調(diào)節(jié)得不到相應(yīng)的效果，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致建筑項(xiàng)目的質(zhì)量水平較，低安全系數(shù)較低，甚至?xí)斐山ㄖ?xiàng)目的使用壽命受到極為不好的影響。

3.3地下室外墻設(shè)計(jì)不合理

地下室外墻設(shè)計(jì)對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說是及其關(guān)鍵的。同時(shí)，地下室外墻設(shè)計(jì)也是最容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)。由于地下室外墻設(shè)計(jì)質(zhì)量問題直接影響到地下室外墻對(duì)建筑項(xiàng)目的承載能力，所以在設(shè)計(jì)方面有著異常嚴(yán)格的要求。然而，工作人員并未充分關(guān)注到這一問題，施工過程當(dāng)中對(duì)于地上負(fù)載、地下水位的高低、以及地下層數(shù)因素的考慮不夠充分，不但降低了建筑項(xiàng)目的安全系數(shù)，同時(shí)也導(dǎo)致建筑質(zhì)量大打折扣。

3.4盲目追求低含鋼率

當(dāng)前，建筑業(yè)飛速發(fā)展，工程數(shù)量日益增多。一些業(yè)主為了經(jīng)濟(jì)效益的提高，不惜降低成本，盲目追求建筑主體的低含鋼量。一些設(shè)計(jì)人員為了迎合業(yè)主的要求，違反國家的規(guī)范，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中大做文章，減少了建筑物的含鋼量。這樣雖然提高了開發(fā)商的經(jīng)濟(jì)效益，但是給建筑物埋下了很大的安全隱患，為以后戶主的家庭生活埋下了一顆定時(shí)炸彈。

4、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問題的對(duì)策

4.1對(duì)建筑設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行完善

建筑設(shè)計(jì)圖紙可以說是建筑結(jié)構(gòu)的重要表現(xiàn)載體之一，同時(shí)也是建筑項(xiàng)目在施工過程中的基礎(chǔ)所在。換而言之，建筑設(shè)計(jì)圖紙中所出現(xiàn)的任何問題都有可能在建筑施工中以幾倍的情況反應(yīng)出來，導(dǎo)致不可逆后果的發(fā)生。所以，在展開建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的過程當(dāng)中，需要嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范開展工作，設(shè)計(jì)師決不能為了方便而省略對(duì)圖紙關(guān)鍵信息的標(biāo)識(shí)與標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，對(duì)于較為復(fù)雜以及細(xì)微的結(jié)構(gòu)區(qū)域來說，需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加以重點(diǎn)標(biāo)明?？傊?，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作人員務(wù)必要始終持有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙完成之后，對(duì)圖紙的自我審核要重視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙中的問題，結(jié)合實(shí)際情況修正，用這種方法來確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙的科學(xué)性與完善性。

4.2合理安排利用建筑材料

在工作人員開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的過程中，選取各類建筑材料同樣是關(guān)鍵的工作內(nèi)容之一。對(duì)于建筑材料的選擇務(wù)必要充分考慮的指標(biāo)包括：

建筑材料的工作環(huán)境;

建筑材料的受力特征。

同時(shí)，所選擇的建筑材料應(yīng)當(dāng)在保證材料使用性能的基礎(chǔ)之上，以達(dá)到最大限度的降低建筑材料的浪費(fèi)與損失問題的目的。這個(gè)過程當(dāng)中需要尤其注意的是：

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合項(xiàng)目設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)多種建筑材料的選取方案;

通過綜合對(duì)比的方式，選擇經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)、以及性能優(yōu)勢(shì)最為突出的建筑材料設(shè)計(jì)方案

4.3科學(xué)的建筑結(jié)構(gòu)選型

建筑物外形和當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)的情況直接制約著建筑結(jié)構(gòu)的選型。所以，當(dāng)拿到提資圖時(shí)，不能盲目地建模計(jì)算，要首先研究一下建筑的外形和實(shí)際的地質(zhì)情況，和其他專業(yè)人員協(xié)調(diào)商討制定出不同的結(jié)構(gòu)方案，通過合理對(duì)比，作出既經(jīng)濟(jì)又科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。通過這樣的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅能夠提高建筑商的經(jīng)濟(jì)效益，而且保證了建筑的質(zhì)量，提高了建筑的安全性，進(jìn)一步促進(jìn)了建筑業(yè)的發(fā)展。

5、結(jié)語

建筑行業(yè)關(guān)系到我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定，關(guān)系到國民的生命財(cái)產(chǎn)安全，加強(qiáng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計(jì)，提高抗震能力，是促進(jìn)社會(huì)和諧穩(wěn)定的客觀要求。因此實(shí)施科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方法，選擇科學(xué)的抗震措施，重視抗震關(guān)鍵要點(diǎn)，具有重大的社會(huì)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]豐敏.淺談房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)[J].民營科技.2010（03）.

[2]仇秀東。淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)問題[J]。建筑設(shè)計(jì)管理，2012（09）。

[3]鄧孝祥，王依群，康谷貽等.系統(tǒng)論在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析[C].//第十九屆全國高層建筑結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集.2006：09-914.