關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題分析

楊占鴻

遼寧德龍工程設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司 遼寧 123000

摘要：隨著國(guó)家建筑行業(yè)的急速發(fā)展，以及人們對(duì)于建筑功能的越多需求，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的因素也越來越多。為了更好的進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，本文對(duì)我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并介紹了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的種類以及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，包括建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)程序及其基本要求。然后闡述了建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則，分析了設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問題。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；問題；分析

一、前言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及人們對(duì)于建筑的需求增多，我國(guó)的建筑行業(yè)的發(fā)展也越來越迅速。但是，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)的問題也越來越多。這些問題都對(duì)建筑行業(yè)的發(fā)展帶來了阻礙，而建筑行業(yè)的發(fā)展對(duì)于我國(guó)民生經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著非常重要的影響。因此，人們對(duì)于建筑行業(yè)的要求也越來越高。其中，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)建筑的整體質(zhì)量又有著非常重要的影響。

二、我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀分析

我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，首要的問題那就是計(jì)算機(jī)技術(shù)給建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來的影響。隨著我國(guó)的建筑業(yè)的高速發(fā)展，我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)也開始不斷的豐富積累，這也使得越來越多的高質(zhì)量的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)呈現(xiàn)在我們的面前面前。不僅如此，由于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算方法的發(fā)展，計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)程序也開始在我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)工程占據(jù)重要的地位，這也使得我國(guó)的建筑設(shè)計(jì)單位都在為徹底脫離圖板而做努力。這樣導(dǎo)致的后果就是使得建筑結(jié)構(gòu)工程師造覺得建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，而過于的依賴使用計(jì)算機(jī)完成建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，這樣一來就讓建筑設(shè)計(jì)人員覺得自己只是一個(gè)東拼西湊的計(jì)算機(jī)畫圖匠而已。這帶來的影響就是難以充分的發(fā)揮和運(yùn)用設(shè)計(jì)人員擁有的建筑結(jié)構(gòu)的知識(shí)以及自己本身的精力和時(shí)間。

另外，這容易使建筑設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)交流中產(chǎn)生分歧與矛盾。其次就是現(xiàn)在我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有局限性。所謂的局限性就是說我國(guó)的建筑設(shè)計(jì)人員在空間的結(jié)構(gòu)體系研究上存在一定的局限，也就是在設(shè)計(jì)的過程中都是極其盲目的雷同，而結(jié)構(gòu)的實(shí)際操作者也就是結(jié)構(gòu)的工程師也就是沒有去做到對(duì)設(shè)計(jì)方案的真正的研究探索。最后的問題那就是結(jié)構(gòu)的工程師對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的整體體系和基本分體系的力學(xué)關(guān)系的真正認(rèn)識(shí)。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的種類

因?yàn)榻ㄖ锞哂懈鞣N不同的使用功能及其要求，因此也有許多建筑結(jié)構(gòu)的類型和種類。根據(jù)建筑物的用途來劃分的話，可以分為工業(yè)建筑與民用建筑兩類；根據(jù)建筑物的層數(shù)劃分的話，可以分為單層、多層、高層和超高層建筑；根據(jù)使用材料的結(jié)構(gòu)來劃分的話，可以分為木結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)等；根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式來劃分的話，可以分為排架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)和大路結(jié)構(gòu)等。這些就是現(xiàn)在建筑工程中經(jīng)常提到的大部分結(jié)構(gòu)的種類。

四、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

1.建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)程序

建筑物的設(shè)計(jì)大概包括建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)、暖通風(fēng)設(shè)計(jì)和電氣裝備設(shè)計(jì)等。雖然各個(gè)設(shè)計(jì)類型不同，但是對(duì)于每一部分的設(shè)計(jì)都必須圍繞設(shè)計(jì)的四個(gè)基本要求，即功能要求、美觀要求、經(jīng)濟(jì)要求和環(huán)保要求。建筑物的結(jié)構(gòu)是一個(gè)建筑物發(fā)揮其使用功能的基礎(chǔ)，而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑物設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的組成部分，它具體主要包括以下四個(gè)過程：方案設(shè)計(jì)一結(jié)構(gòu)分析一構(gòu)件設(shè)計(jì)—繪制施工圖。

2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求

為保證建筑結(jié)構(gòu)的可靠度符合設(shè)計(jì)的要求，所以在設(shè)計(jì)中，必須遵循以下幾個(gè)方面的要求：第一，計(jì)算的內(nèi)容。建筑結(jié)構(gòu)的所有構(gòu)件都應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算和正常使用狀態(tài)的計(jì)算，直接承受動(dòng)力荷載的構(gòu)件還要進(jìn)行疲勞強(qiáng)度的計(jì)算；第二，結(jié)構(gòu)的分析。如果結(jié)構(gòu)上多種作用效應(yīng)同時(shí)發(fā)生，應(yīng)通過結(jié)構(gòu)分析分別求出在每一種作用下的效用，考慮其可能的最不利的組合狀態(tài)笫三，抗震設(shè)計(jì)。我國(guó)建筑的抗震設(shè)防烈度要求為6至9度，具體的建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)所在地區(qū)的烈度、結(jié)構(gòu)類型以及房屋高度來采用不同的抗震等級(jí)。而對(duì)應(yīng)不同的抗震等級(jí)，也有不同的計(jì)算方法和構(gòu)造要求。

五、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

建筑本身就是為了人類而建造，所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要盡可能的迎合人類的需求，充分考慮其適用性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性、安全性以及便于施工這五個(gè)方面。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不同于一般的設(shè)計(jì)，其原則相對(duì)復(fù)雜，優(yōu)秀的建筑設(shè)計(jì)需要綜合考慮以上五個(gè)方面，尋求它們的最佳結(jié)合。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分，在建筑設(shè)計(jì)完成之后，就開始進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際過程中，想要獲得適用、經(jīng)濟(jì)、美觀、安全以及便于施工的有效統(tǒng)一，需要注意以下幾點(diǎn)：

1.處理好整體與部分的關(guān)系

當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的原則發(fā)生沖突時(shí)，不能實(shí)現(xiàn)適用、經(jīng)濟(jì)、美觀、安全以及便于施工之間的有效統(tǒng)一時(shí)，設(shè)計(jì)師需要把握好整體利益，做出必要的取舍，以達(dá)到整體效益的最大化。

2.盡可能設(shè)置多道防線

設(shè)置多道防線可以根據(jù)不同種類和同種類不同級(jí)別的危害，提高建筑結(jié)構(gòu)抗災(zāi)系數(shù)，這樣一來，不僅節(jié)約了大量的人力、物力和財(cái)力，免去了不必要的返修，還切實(shí)保障人民群眾的生命安全。

3.合理選用原材料

建筑結(jié)構(gòu)的主要原材料是鋼筋和混凝土，而鋼筋本身的剛?cè)岢潭雀鶕?jù)型號(hào)的不同可以分為多種，剛度過高的鋼筋容易破損，柔度過高的鋼筋極易變形。所以，在鋼筋的選用上，應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際需要，選擇始終的鋼筋度。混凝土型號(hào)的科學(xué)合理與否直接決定了建筑物的抗震系數(shù)，必須根據(jù)抗震的實(shí)際需要進(jìn)行混凝土的選型設(shè)計(jì)，以提高建筑物的抗震系數(shù)。

4.合理打通結(jié)構(gòu)之間的關(guān)節(jié)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，我們所追求的理論上的完美結(jié)構(gòu)基本是不存在關(guān)節(jié)的，有利于迅速傳遞和削減外力，以增加建筑結(jié)構(gòu)的耐用性。但是在實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)的施工過程中，構(gòu)件之間是存在關(guān)節(jié)的，這會(huì)在一定程度上破壞構(gòu)件之間的平衡狀態(tài)，造成結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，所以，必須合理打通構(gòu)件之間的關(guān)節(jié)，以保證構(gòu)件之間的平衡。

六、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙過于簡(jiǎn)單：實(shí)踐研究結(jié)果證實(shí)，完善且合理的建筑結(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)問題充分且詳盡的闡述出來。但在現(xiàn)階段的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，大量設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)還是不夠規(guī)范，所采取的圖集不夠標(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)鍵信息未能夠明確標(biāo)識(shí)出來，最終使得整個(gè)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)隨意與混亂，影響項(xiàng)目質(zhì)量。

1.建筑基礎(chǔ)選型不夠合理

建筑基礎(chǔ)選型是關(guān)系到建筑安全性、實(shí)用性、科學(xué)性、合理性的關(guān)鍵工作之一。在當(dāng)前，部分建筑項(xiàng)目，特別是高層建筑項(xiàng)目在基礎(chǔ)選型方面不夠科學(xué)，地基承載力存在一定的缺失，無法與建筑項(xiàng)目的變形要求相契合。同時(shí)，不合理的建筑基礎(chǔ)選型會(huì)導(dǎo)致建筑項(xiàng)目所選地質(zhì)對(duì)于不均勻沉降能力的調(diào)節(jié)不夠有效，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致建筑項(xiàng)目的安全系數(shù)較低，質(zhì)量水平較低，甚至?xí)?dǎo)致建筑項(xiàng)目的使用壽命受到極為不良的影響。

2.地下室外墻設(shè)計(jì)不夠科學(xué)

地下室外墻設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中占據(jù)著極為關(guān)鍵的地位。同時(shí)，地下室外墻設(shè)計(jì)也是最容易出現(xiàn)問題的部分。由于地下室外墻設(shè)計(jì)質(zhì)量直接關(guān)系到地下室外墻對(duì)建筑項(xiàng)目的承載能力，因此在設(shè)計(jì)方面有著極為嚴(yán)格的要求。然而，這一問題并沒有充分引起工作人員的關(guān)注，施工過程當(dāng)中對(duì)于地下水位的高低、地下層數(shù)、以及地上負(fù)載因素的考量不夠充分，不但降低了建筑項(xiàng)目的安全系數(shù)，同時(shí)也使得建筑質(zhì)量大打折扣。

3.過分關(guān)注結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的低含鋼率

建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展使得從事建筑材料的相關(guān)企業(yè)越來越多。部分建筑商為了自身經(jīng)濟(jì)效益的提升，而往往通過降低成本的方式來提高收益。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)建筑材料進(jìn)行選取的過程中，盲目的追求建筑材料的低含鋼量特征，而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中大做文章。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)材料選擇方面存在的問題最終會(huì)導(dǎo)致施工安全性顯著降低，最終影響各方利益。

4.缺乏科學(xué)合理的認(rèn)識(shí)

一名優(yōu)秀的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)對(duì)地基的設(shè)計(jì)有著科學(xué)合理的認(rèn)識(shí)，能充分認(rèn)識(shí)到地基設(shè)計(jì)的重要性。但是在現(xiàn)實(shí)的設(shè)計(jì)過程中，多數(shù)設(shè)計(jì)人員雖然認(rèn)識(shí)到了地基設(shè)計(jì)的重要性，但不能科學(xué)合理的認(rèn)識(shí)地基的土質(zhì)問題，難以根據(jù)低級(jí)的土質(zhì)采取必要的調(diào)整措施，在很大程度上增加了地基的安全隱患。

七、結(jié)語(yǔ)

隨著城鎮(zhèn)化的不斷向前推進(jìn)，各種各樣的建筑被廣泛的建設(shè)，人們對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求也隨之增高。在進(jìn)行建筑工程的過程中，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。因此，我們應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的重視，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問題進(jìn)行分析，以便更好地提高建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，從而能夠進(jìn)一步的提高全國(guó)的建筑質(zhì)量。

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