建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)探討

馮致遠(yuǎn)

（東風(fēng)設(shè)計(jì)研究院有限公司 湖北武漢 430056）

引言

建筑工程在我們的生活中的數(shù)量越來越多，免不了我們對(duì)其建筑過程的擔(dān)憂，而建筑工程的結(jié)構(gòu)更是影響著整個(gè)建筑工程后續(xù)完成工作的安全保障問題，通過研究探討建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保障建筑行業(yè)整體的安全性，通過對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)的研究與探討，指明未來建筑工程行業(yè)的發(fā)展方向。針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)這一企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的話題，為建筑企業(yè)在后續(xù)開展建筑建設(shè)方面帶來新的啟示。

1 建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀和問題分析

1.1 建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

1.1.1 國(guó)際現(xiàn)狀

西方一些發(fā)達(dá)國(guó)家在20世紀(jì)80年代就開始采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要就是應(yīng)用程序化的方式，對(duì)設(shè)計(jì)過程變得非常的簡(jiǎn)單，也在一定意義上也使得標(biāo)準(zhǔn)繪制方式產(chǎn)生。然而，現(xiàn)階段對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來講需要確保一定的效率，這樣三維設(shè)計(jì)方法就產(chǎn)生了。并且，在很多國(guó)家逐漸的開始應(yīng)用建筑信息建模等理念，并且在相應(yīng)的技術(shù)支撐中采用三維模型的建立實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在一定意義上將工作效率大大的提升。

1.1.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

隨著我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一方面，采用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息化能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)過程非常的便捷化，這樣就使得設(shè)計(jì)人員對(duì)計(jì)算機(jī)過度依賴，對(duì)相應(yīng)的專業(yè)理論只是缺少整體評(píng)估，這對(duì)于建筑工程有著很大的影響；另外，在當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)信息化設(shè)計(jì)中和一些發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距也很大，盡管在我國(guó)一些建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用了建筑信息建模等方式，然而這種先進(jìn)的信息技術(shù)和實(shí)際的設(shè)計(jì)工作之間的合理結(jié)合還需要在實(shí)際的工作中加強(qiáng)不斷的研究和創(chuàng)新。

1.2 當(dāng)前建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中存在的問題

1.2.1 相關(guān)設(shè)計(jì)人員資源素質(zhì)低

隨著科技的發(fā)展，多媒體的普及，電腦等新科技產(chǎn)物被越來越多的投放到工作的需要中去，讓很多設(shè)計(jì)工作在電腦的操控下不再?gòu)?fù)雜，從而變得越來越簡(jiǎn)單，對(duì)于一些中小型企業(yè)來講，為了節(jié)省更多的成本，使企業(yè)獲取更高的利益，會(huì)在人力資源部分聘用一些交給資質(zhì)不高的設(shè)計(jì)人員，把相關(guān)重要的設(shè)計(jì)工作交給他們?nèi)ネ瓿?，甚至有的設(shè)計(jì)人員是剛畢業(yè)的還沒有過任何經(jīng)驗(yàn)的應(yīng)屆任何設(shè)計(jì)相關(guān)的工作都能夠得到順利解決。[1]這樣常常會(huì)出現(xiàn)因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員素質(zhì)低下，操縱不當(dāng)，影響其相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的重大錯(cuò)誤，所以對(duì)于相關(guān)的企業(yè)管理人員來講，要改變這種錯(cuò)誤的觀念，否則會(huì)避免不了釀成大錯(cuò)。建筑企業(yè)相關(guān)的管理人員要認(rèn)識(shí)到，電腦不是全部，即使它再先進(jìn)，功能再?gòu)?qiáng)大，也需要人來操作，它也不能夠代替人力，人的操控仍舊是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著非常重要的影響，如果相關(guān)設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)低下，那對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是會(huì)有非常大的影響，經(jīng)驗(yàn)的缺乏和基礎(chǔ)知識(shí)上的不足以及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)上的缺失，是非常容易導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最終出現(xiàn)漏洞，引起不必要的麻煩。再加上，電腦軟件市場(chǎng)是復(fù)雜的，對(duì)于沒有經(jīng)驗(yàn)或者能力不足的設(shè)計(jì)人員來說，對(duì)軟件的使用方面是很難進(jìn)行操控的。對(duì)于軟件設(shè)計(jì)方面的差距與不足，也需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)去辨別，盡可能地減少差距，彌補(bǔ)軟件的不足。

1.2.2 設(shè)計(jì)圖紙簡(jiǎn)單

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中首先就是圖紙，隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，相應(yīng)的繪圖軟件也層出不窮，使得圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作變得非常的便捷，在建筑施工中圖紙是其第一需要參考的目標(biāo)，其質(zhì)量對(duì)于整體工程有著很大的影響。然而在實(shí)際的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作中，一些設(shè)計(jì)人員對(duì)于圖紙的重要性認(rèn)識(shí)不足，認(rèn)為圖紙只是作為一種參考，在設(shè)計(jì)中不認(rèn)真，最后就使得圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作很難和實(shí)際的要求相符合，因此也就會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量產(chǎn)生影響。對(duì)于這種狀況，設(shè)計(jì)人員就需要加強(qiáng)對(duì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作的重視，在實(shí)際的設(shè)計(jì)當(dāng)中，不但需要保證其質(zhì)量合格，還需要保證其具有相應(yīng)的指導(dǎo)性，特別是對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)問題，需要在圖紙中加強(qiáng)突出，避免由于圖紙細(xì)節(jié)不明晰而造成結(jié)構(gòu)問題產(chǎn)生。

1.2.3 設(shè)計(jì)方案缺乏優(yōu)化

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中方案的優(yōu)化是非常關(guān)鍵的一部，采用對(duì)各個(gè)方面因素的融合，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，以此對(duì)其中所存在的問題有效處理，使得方案和現(xiàn)階段的設(shè)計(jì)理念相符合。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通常會(huì)受到多個(gè)因素對(duì)其的影響，在實(shí)際的方案優(yōu)化設(shè)計(jì)中還有很多問題存在，比如，在工程中往往只是對(duì)成本重視，由于一味的降低成本，使得建筑結(jié)構(gòu)整體在設(shè)計(jì)中性能和建筑自身要求不相符合；為了確保建筑的美觀性，加大了工程的成本等問題。其次，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中方案的整體性和概念性比較低等問題，由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作比較復(fù)雜，建筑自身的整體性非常重要，設(shè)計(jì)人員往往對(duì)建筑的整體性加強(qiáng)重視，對(duì)問題片面思考，這樣就會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)整體性和美觀性產(chǎn)生影響等。最后，設(shè)計(jì)人員為了能夠確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性和個(gè)性化，使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)諸如浮夸等情況，這樣就使得建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很多問題，設(shè)計(jì)方案如空中樓閣一般，很難有效的實(shí)現(xiàn)。對(duì)于設(shè)計(jì)方案需要不斷的加強(qiáng)篩選。在這當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員首先需要加強(qiáng)對(duì)建筑的作用和功能要求進(jìn)行明確，其作為結(jié)構(gòu)優(yōu)化的第一步，在確保其和功能滿足的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)成本以及外觀的優(yōu)化，從而保證各方面的要求都能夠和方案相符合。在對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案整體和概念性問題方面，結(jié)構(gòu)的優(yōu)化需要在建筑整體視角來實(shí)施優(yōu)化，這是確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整體性當(dāng)中的主體，對(duì)于一些片面的東西進(jìn)行舍棄或者相關(guān)其他方面加強(qiáng)補(bǔ)充和完善，以此使得各個(gè)結(jié)構(gòu)在組成之后有著良好的整體性，對(duì)整體性不但需要能夠在結(jié)構(gòu)當(dāng)中表現(xiàn)出來，還需要在功能當(dāng)中體現(xiàn)出來。最后，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最為基本的要求就是實(shí)現(xiàn)其可行性，因此，在實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要和該理念相結(jié)合，因此，在實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中首先就需要對(duì)其可行性加強(qiáng)思考，這樣才能夠在一定意義上保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性以及合理性。

1.2.4 沒有合理設(shè)計(jì)建筑基礎(chǔ)和地基

在對(duì)建筑地基設(shè)計(jì)中，由于缺少具體的地質(zhì)勘查報(bào)告，只是將其附近的建筑物作為參考實(shí)施設(shè)計(jì)，這樣就造成在地基設(shè)計(jì)中可靠性不是很高，和實(shí)際的需求很難有效滿足，對(duì)建筑的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。因此，為了能夠確保地基設(shè)計(jì)的科學(xué)以及合理，就需要加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施詳細(xì)勘查，和勘查報(bào)告相結(jié)合實(shí)現(xiàn)地基基礎(chǔ)的合理設(shè)計(jì)。另外，一些地基設(shè)計(jì)工作還有其他的問題存在，比如，基礎(chǔ)拉梁計(jì)算出現(xiàn)偏差、沒有合理設(shè)計(jì)地基基礎(chǔ)荷載等，這就對(duì)建筑的整體質(zhì)量產(chǎn)生影響；基礎(chǔ)拉梁設(shè)計(jì)中未考慮底層高度和框架埋設(shè)深度，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案出現(xiàn)問題等。

1.2.5 地下室外墻設(shè)計(jì)不科學(xué)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中地下室外墻設(shè)計(jì)工作非常的重要，其對(duì)于建筑的承載力會(huì)產(chǎn)生很大的影響，使得建筑非常容易產(chǎn)生很多問題，所以，在設(shè)計(jì)中就需要加強(qiáng)嚴(yán)格控制。但是，在設(shè)計(jì)工作中很多設(shè)計(jì)人員對(duì)于該問題缺少重視，對(duì)地上負(fù)載以及地下標(biāo)高和相應(yīng)的水位情況沒有合理分析，對(duì)建筑的質(zhì)量產(chǎn)生影響的基礎(chǔ)上將建筑結(jié)構(gòu)安全系數(shù)降低。并且，在實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中往往只是對(duì)含鋼量的重視，所采用的建筑材料大部分都是含鋼量低的材料，這就會(huì)對(duì)建筑安全性產(chǎn)生很大的影響，對(duì)各方利益在實(shí)現(xiàn)中非常不利。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)

在未來的建筑領(lǐng)域中，需要我們解決的問題還有更多。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面還有許多工作需要我們?nèi)ネ瓿桑沁@并不影響其發(fā)展迅猛的趨勢(shì)，它的總體發(fā)展趨勢(shì)還是在發(fā)展中進(jìn)行的。

2.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來越具有創(chuàng)新性

對(duì)于一個(gè)事物來講，創(chuàng)新性是非常重要的一個(gè)因素，創(chuàng)新的發(fā)展可以延展其未來道路的生命力，使其不斷地接觸新事物并與之融合，促進(jìn)自身的進(jìn)步。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，創(chuàng)新更是必要的，好的設(shè)計(jì)人員提出好的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，與新時(shí)代的發(fā)展相融合，其設(shè)計(jì)可以吸引更多的人來關(guān)注，對(duì)于建筑材料方面也是這樣，好的建筑材料更是勇于創(chuàng)新，適應(yīng)人們居住的需求，例如在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面可以采用新的無化學(xué)添加的材料，為建筑領(lǐng)域帶來新的創(chuàng)新成果，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展。[6]

2.2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的未來發(fā)展方向

從目前的發(fā)展中來看，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的未來發(fā)展方向應(yīng)該歸于總體化的設(shè)計(jì)方向?？傮w化的設(shè)計(jì)能夠有效地預(yù)知結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可能會(huì)出現(xiàn)的安全隱患，并對(duì)其進(jìn)行多方面的考量，進(jìn)而提出一種可行性的設(shè)計(jì)方法。換句話說，總體化的設(shè)計(jì)方式能夠有效地避免工程風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。即使我們避免不了在未來的發(fā)展階段里，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面可能會(huì)出現(xiàn)很多的弊端，但是隨著趨勢(shì)的發(fā)展，問題總歸會(huì)得到進(jìn)一步的解決的，建筑對(duì)于人們的生活來講是必不可少的，占有者非常重要的地位的，因此商人們更要對(duì)自己的建筑負(fù)責(zé)，不可以一味的追求利益上的回報(bào)而忽視建筑結(jié)構(gòu)的安全問題。設(shè)計(jì)人員也要以身作則，明確自身的職責(zé)，做好相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，為居住人員提供一個(gè)好的安全保障。

2.3 技術(shù)方面——三維技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，傳統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展各個(gè)領(lǐng)域中都備受阻礙形，傳統(tǒng)二維計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方法對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來講已經(jīng)不能夠滿足建筑設(shè)計(jì)的要求，隨著建筑工程的發(fā)展，其對(duì)技術(shù)的應(yīng)用要求也越來越高，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的革新進(jìn)程也需要不斷加快，[7]未來的建筑結(jié)構(gòu)實(shí)際發(fā)展中，三維設(shè)計(jì)也將逐步代替二維計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)。比如說，建筑信息建模是一種創(chuàng)新性的三維設(shè)計(jì)方法。它通過創(chuàng)建或者采集相關(guān)的建筑信息用于計(jì)算，在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化建模，結(jié)合具體的施工設(shè)施方案與相應(yīng)的施工布局，對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的性能預(yù)測(cè)。建筑信息建模設(shè)計(jì)能夠根據(jù)施工環(huán)境的變化準(zhǔn)確地提供相應(yīng)的建筑信息，且能夠保證實(shí)時(shí)更新，便于建筑工程中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師以及相關(guān)的施工人員可以明確掌握施工項(xiàng)目的運(yùn)行情況。除此之外，建筑信息建模設(shè)計(jì)基本上選擇采用全數(shù)字化的管理方式，能夠從根本上提升施工效率，同時(shí)還能夠降低工程風(fēng)險(xiǎn)，具有較大的應(yīng)用意義。從大體上來看，建筑信息建模設(shè)計(jì)即將會(huì)成為未來建筑行業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展方向，會(huì)有越來越多的建筑工程將其應(yīng)用于實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)建筑工程的質(zhì)量最優(yōu)化。

2.4 堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)

當(dāng)前，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，同時(shí)人口數(shù)量的劇增使得原本有限的地球資源出現(xiàn)短缺的情況，此時(shí)為了能夠更好地求得發(fā)展，人們?cè)趯?shí)踐中開始堅(jiān)持可持續(xù)性的發(fā)展原則。對(duì)于建筑設(shè)計(jì)而言，在實(shí)施創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中也需要做到可持續(xù)性。例如通過高投入以及高新技術(shù)而幫助建筑設(shè)計(jì)以及施工減少資源浪費(fèi)的情況，并且還可以充分利用一些自然資源。這些理念都值得建筑設(shè)計(jì)借鑒。因此，在現(xiàn)階段中，建筑設(shè)計(jì)實(shí)施創(chuàng)新可以將可持續(xù)發(fā)展的理念運(yùn)用在其中，同時(shí)不斷進(jìn)行建筑技術(shù)創(chuàng)新，如開發(fā)出優(yōu)質(zhì)廉價(jià)的材料，在有效節(jié)約建筑成本的同時(shí)又可以保證建筑的質(zhì)量。

2.5 在設(shè)計(jì)中融入綠色概念

當(dāng)前社會(huì)發(fā)展過程中所出現(xiàn)的能源以及環(huán)境危機(jī)，都使得各國(guó)人們高度關(guān)注資源問題。而建筑業(yè)作為重要的產(chǎn)業(yè)要在資源短缺的情況獲得繼續(xù)發(fā)展，就需要從設(shè)計(jì)方面入手，不斷融入綠色化的概念，進(jìn)而可以最大限度地滿足人們對(duì)居住環(huán)境的要求，同時(shí)也是促進(jìn)建筑業(yè)繼續(xù)向前發(fā)展的重要方式。因此，在設(shè)計(jì)方面可以結(jié)合綠色思維的方式而注入建筑設(shè)計(jì)中，這是當(dāng)前設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方向，通過綠色思維模式而有效平衡建筑設(shè)計(jì)中所遇到的問題，因此設(shè)計(jì)者就需要意識(shí)在建設(shè)設(shè)計(jì)中不斷進(jìn)行創(chuàng)新，同時(shí)在綠色概念指導(dǎo)下而進(jìn)一步推進(jìn)建設(shè)的綠色化進(jìn)程。例如人們高度關(guān)注的綠色材料，就可以廣泛運(yùn)用在建筑設(shè)計(jì)中，這不僅可以有效保障建筑設(shè)計(jì)能夠體現(xiàn)出實(shí)際價(jià)值，而且也滿足人們對(duì)建筑環(huán)境性的要求，此外，技術(shù)創(chuàng)新也可以作為綠色發(fā)展的重要方面，并融入設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)建筑的最優(yōu)化目標(biāo)。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著我們生活中出現(xiàn)越來越多的建筑物，我們對(duì)建筑物的安全保障問題也越來越關(guān)注，建筑物安全問題的解決更需要我們加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的把控力度，帶給人們更多的信任感，而對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，也會(huì)帶給人們更多的關(guān)注點(diǎn)，其觀念的創(chuàng)新和材料的創(chuàng)新也會(huì)大大提升建筑業(yè)的地位，促進(jìn)建筑業(yè)更好地發(fā)展。對(duì)于企業(yè)來講，把建筑物的安全性置于企業(yè)的利益之上，也會(huì)提升企業(yè)的信譽(yù)度，提升在建筑行業(yè)中的地位。

[1]寧艷紅.建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析及發(fā)展趨勢(shì)探討[J].建材與裝飾，2016（39）：92～93.

[2]張可可.建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析及發(fā)展趨勢(shì)探討[J].江西建材，2017（23）：14+20.

[3]周 敏.淺議建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀與發(fā)展[J].江西建材，2015（14）：40+43.

[4]彭興民，王菊.我國(guó)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析[J].門窗，2015（06）：157.

[5]王鑫.淺析建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析及發(fā)展趨勢(shì)探討[J].建材與裝飾，2016.

[6]張鵬.芻議建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析及發(fā)展趨勢(shì)探討[J].江西建材，2017（23）：14+20.

[7]何意.淺議建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀與發(fā)展[J].江西建材，2015.

[8]王希瑞.探討我國(guó)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析[J].江西建材，2013.