淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題及解決措施

王立杰

（世源科技工程有限公司上海分公司， 上海 200433）

0 引言

伴隨著時(shí)代的發(fā)展，人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求帶給了建筑新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。建筑工程的質(zhì)量直接取決于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，一個(gè)建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞決定了建筑物的使用壽命。而在實(shí)際情況中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沿襲了老一輩的思理念，但是對(duì)于今天這些理念已經(jīng)不能滿足人們的需求，觀念落后，固步自封，缺乏創(chuàng)新，這些都嚴(yán)重影響了建筑物的質(zhì)量。這篇文章主要介紹了在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的一些問題，并且根據(jù)這些問題提供了一些解決方案。

1 關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容

1.1 關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的程序

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先要對(duì)建筑物進(jìn)行實(shí)地考察，對(duì)建筑物所在的環(huán)境和內(nèi)部設(shè)計(jì)有一個(gè)大體的認(rèn)識(shí)。另其次，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序還涵蓋了電氣設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和排水設(shè)計(jì)等等。 最后，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，還要注意成本、功能以及造型等方面，建筑物要適應(yīng)周圍環(huán)境。另外，不同的建筑物有不同的作用，盡量保留建筑物原有的功能，在這些基礎(chǔ)上再設(shè)計(jì)新的功能，這樣會(huì)節(jié)約大量成本，對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)也是不可或缺的一部分。

1.2 關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)的分類

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)分為不同的種類 。比如根據(jù)建筑物的高度以及層數(shù)，建筑物可以分為超高層、高層、多層和單層；根據(jù)建筑物的功能，可以分為商業(yè)建筑、工業(yè)建筑和民用建筑等；根據(jù)在建筑物施工的過(guò)程中采用的材料種類，可以分為木結(jié)構(gòu)、鋼鐵結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)等等； 還可以根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)形式來(lái)分，可以分為大跨結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)等。

1.3 關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要遵守一些原則，比如安全、成本以及適應(yīng)性等，一個(gè)好的建筑物一般都遵循了以上幾大原則。另外，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要注意有創(chuàng)新，少一些華而不實(shí)，多一些實(shí)用；建筑物的質(zhì)量也是不容忽視的，在施工結(jié)束后，要再三對(duì)建筑物進(jìn)行檢查，保證質(zhì)量達(dá)標(biāo)，保證居民的安全。此外，還要盡量節(jié)省成本，不斷完善設(shè)計(jì)方案；建筑物中還應(yīng)加入美學(xué)原理，是建筑物更加美觀。最后，還要對(duì)建筑物的周圍情況進(jìn)行考察，降低施工的難度。

2 關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的選形

在工程造價(jià)中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)占了很大一部分比重。在我國(guó)的城市中，比較常見的民用結(jié)構(gòu)有框架結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)等，而在實(shí)際情況中，不同的結(jié)構(gòu)形式所展現(xiàn)出來(lái)的功能也大不相同。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)者需要針對(duì)不同功能的建筑制定不同的設(shè)計(jì)方案以適應(yīng)不同的建筑，綜合各種因素，提高建筑物的質(zhì)量，節(jié)省成本。

3 在建筑結(jié)構(gòu)中存在的問題

3.1 地梁設(shè)計(jì)不符合要求

在建筑物中，建筑基礎(chǔ)的關(guān)鍵部位之一就是地梁，作用就是拉接。一旦建筑基礎(chǔ)發(fā)生了不均勻沉降，地梁的調(diào)節(jié)作用就凸顯出來(lái)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低與建筑施工是否到位有著直接的關(guān)系。在實(shí)際情況中，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般都會(huì)用的地梁，地梁設(shè)計(jì)不達(dá)標(biāo)是非常常見的問題。地梁的穩(wěn)定關(guān)系著整個(gè)建筑物的穩(wěn)定性，所以設(shè)計(jì)者要對(duì)地梁中出現(xiàn)的問題十分重視，還要在施工的時(shí)候在施工人員的旁邊加以指導(dǎo)。如果地梁的設(shè)計(jì)不符合要求，將會(huì)直接影響到建筑地梁的內(nèi)在力，影響到建筑物的穩(wěn)定性。

3.2 伸縮縫的設(shè)計(jì)不達(dá)標(biāo)

在建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建筑材料的選擇至關(guān)重要，目前建造伸縮縫時(shí)，一般選擇混凝土材料?；炷敛牧鲜軠囟扔绊戄^大，溫度變化時(shí)，混凝土材料所謂一些性能隨之改變。比如混凝土?xí)a(chǎn)生變形，產(chǎn)生變形以后，計(jì)算的一些數(shù)據(jù)就會(huì)差生變化，難以精準(zhǔn)計(jì)算，很難達(dá)到要求。

3.3 建筑物的鋼筋錨固不達(dá)標(biāo)

伴隨著建筑業(yè)的高速發(fā)展，越來(lái)越多的建筑物選擇了鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)大大提高了建筑物的可靠性，提高了建筑物的安全性能。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，最應(yīng)注意的是鋼筋錨固。但是在實(shí)際的操作過(guò)程中，鋼筋錨固的設(shè)計(jì)由于建筑剪力墻的厚度達(dá)不到要求而不達(dá)標(biāo)，對(duì)后期的鋼筋扎綁造成了不方便。

3.4 建筑物的承重柱不達(dá)標(biāo)

建筑物的承重柱不達(dá)標(biāo)，一般都體現(xiàn)在建筑物中承重柱的截面和高度沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)于六度抗震設(shè)防是沒有必要的，所以在承重柱的設(shè)計(jì)過(guò)程中，承重柱的截面和高度都達(dá)不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。另外，承重柱存在的另外一個(gè)問題就是強(qiáng)度不夠。在實(shí)際操作過(guò)程中，梁的設(shè)計(jì)被簡(jiǎn)化，一些計(jì)算也隨之簡(jiǎn)單化，也沒有考慮到承重柱的約束彎矩，承重柱的抗彎程度不足。

3.5 結(jié)構(gòu)縫的設(shè)置和寬度不達(dá)標(biāo)

對(duì)于建筑物來(lái)說(shuō)，尤其是超長(zhǎng)建筑物，外加溫度的變化會(huì)對(duì)建筑物本身產(chǎn)生不利的影響，為了降低這種影響，伸縮縫的設(shè)置必不可少。在設(shè)計(jì)方案時(shí)，有的設(shè)計(jì)人員提出可以用后澆帶來(lái)替代伸縮縫，但是這種方案增加了施工的難度，不一定能成功。這是由于后澆帶只能降低混凝土干縮，對(duì)于溫度的變化卻是束手無(wú)策，在溫度的變化中，后澆帶本身就是封閉的，能起到的作用微乎其微。因此，在設(shè)置后澆帶的同時(shí)，還應(yīng)采取諸如采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等的措施。

4 在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一些問題的解決方案

4.1 關(guān)于地梁設(shè)計(jì)不達(dá)標(biāo)的解決方案

地梁設(shè)計(jì)不達(dá)標(biāo)的解決方案主要可以分為兩種。第一種方案就是對(duì)地梁進(jìn)行隔離。在計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)框架時(shí)，地梁起到的作用微乎其微，可忽略不計(jì)。這樣一來(lái)，不僅解決了地梁設(shè)計(jì)不達(dá)標(biāo)的問題，還降低了施工的難度。第二種方案就是在計(jì)算地梁時(shí)將地梁看作框架梁，由框架柱承擔(dān)建筑物的全部荷載。但是這個(gè)方案有一個(gè)缺點(diǎn)，就是在實(shí)際的施工過(guò)程中，難度較大，不易實(shí)現(xiàn)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，地梁設(shè)計(jì)不達(dá)標(biāo)是很常見的問題，而且建筑物的一個(gè)關(guān)鍵部分就是地梁，地梁的設(shè)計(jì)關(guān)系到整個(gè)建筑物的穩(wěn)定性。

4.2 關(guān)于伸縮縫不達(dá)標(biāo)的解決方案

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行伸縮縫的設(shè)計(jì)時(shí)，要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，再加上伸縮縫的設(shè)計(jì)比較困難，破壞了建筑物的美感，在實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一般都不設(shè)置伸縮縫。為此，在設(shè)置伸縮縫的時(shí)候，一般選用混凝土材料?；炷敛牧鲜芡饨缬绊戄^大，易發(fā)生形變，給建筑物帶來(lái)較大的損失。針對(duì)這項(xiàng)問題，一般有以下兩種方案解決。第一是可以設(shè)置后澆帶。另外一種方案就是在混凝土材料中添加一定量的膨脹劑，這樣一來(lái)，混凝土受溫度變化的影響就會(huì)大大降低。在實(shí)際的操作過(guò)程中，一般是將兩種方法混合使用，產(chǎn)生的綜合效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分別作用的效果。

4.3 關(guān)于建筑物鋼錨固筋不達(dá)標(biāo)的解決方案

日新月異的今天，建筑行業(yè)的相關(guān)技術(shù)接近成熟，對(duì)鋼筋混凝土框架應(yīng)用的越來(lái)越廣泛，對(duì)整個(gè)建筑產(chǎn)生了非同一般的影響。建筑物的鋼錨固筋不達(dá)標(biāo)的解決方案一般是對(duì)混凝土澆搗技術(shù)進(jìn)行提高。另外，針對(duì)剛錨固筋不達(dá)標(biāo)這一問題，還可以在剪力墻中設(shè)置暗梁，提高剪力墻的承重能力。這就需要將框架梁錨入鋼筋里面，這樣就起到了暗梁的作用，這種方案簡(jiǎn)單易行，還達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

4.4 關(guān)于建筑物承重柱設(shè)計(jì)不達(dá)標(biāo)的解決方案

在建筑物中承重柱不達(dá)標(biāo)的解決方案一般是對(duì)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行嚴(yán)格要求，設(shè)計(jì)工作的每一步都要按照相關(guān)規(guī)定來(lái)執(zhí)行，絲毫不能馬虎。注意到每一步的方方面面，不能馬虎大意，對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)都嚴(yán)格要求，盡可能提高建筑物的安全系數(shù)。。在實(shí)際的施工過(guò)程中給，要從實(shí)際出發(fā)，對(duì)截面高度進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。根絕調(diào)差的數(shù)據(jù)，有的設(shè)計(jì)者認(rèn)為六度抗震設(shè)防沒有實(shí)行的必要，但是這樣就會(huì)增大梁的線剛度，按照軸心受壓來(lái)計(jì)算，雖然簡(jiǎn)化了分析過(guò)程和計(jì)算過(guò)程，但是卻忽略了一個(gè)重要因素，就是柱的約束彎矩。在這種情況下，就要求設(shè)計(jì)人員不能為了貪圖便利，簡(jiǎn)化計(jì)算，要充分考慮到建筑物的質(zhì)量和安全性能。

4.5 關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)施工圖的設(shè)計(jì)問題以及解決方案

在設(shè)計(jì)圖紙的實(shí)際過(guò)程中，有一部分人只能簡(jiǎn)單的在圖紙上表達(dá)建筑物的特點(diǎn)，對(duì)于一些細(xì)節(jié)方面的東西表達(dá)得不是很完善，再好的設(shè)計(jì)無(wú)法表達(dá)，那就只能成為空談，紙上談兵。在建筑施工的過(guò)程中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙是至關(guān)重要的，也是施工者施工的一個(gè)參照，如果設(shè)計(jì)圖紙出了偏差而工人無(wú)法察覺，可能會(huì)對(duì)建筑物帶來(lái)致命的打擊。所以對(duì)于設(shè)計(jì)圖紙的設(shè)計(jì)一定要萬(wàn)分看重，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范來(lái)表達(dá)。對(duì)于一些細(xì)節(jié)性的東西要表達(dá)完全，完整地將自己的思路表達(dá)在圖紙上，尤其是一些關(guān)鍵地方，不能求快，力求又穩(wěn)又準(zhǔn)，這就對(duì)設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求。加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，具有嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，豐富的經(jīng)驗(yàn)，繪出高質(zhì)量的設(shè)計(jì)圖紙。

4.6 關(guān)于建筑物基礎(chǔ)選型中存在的問題以及解決方案

在建筑物的基礎(chǔ)選型中，相關(guān)人員一般都忽略了地基實(shí)際的承載能力，給后續(xù)的施工帶來(lái)了不小的麻煩。解決方案如下：根據(jù)建筑物的高度、寬度以及實(shí)際荷載情況進(jìn)行分析，還要結(jié)合周圍環(huán)境，共同討論，盡力完善基礎(chǔ)方案。

4.7 關(guān)于建筑材料的問題以及解決方案

一個(gè)建筑物的好壞直接與建筑物的選材息息相關(guān)，這直接關(guān)系到建筑物的使用壽命。因此，在建筑物的選材上，我們應(yīng)該慎之又慎。然而在實(shí)際情況中，一些工作人員仍舊選取劣質(zhì)材料，如果對(duì)于這種情況睜一只眼閉一只眼，不加追究的話，將會(huì)影響到整個(gè)建筑物的質(zhì)量，不利于建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。所以在建筑材料的選取方面，首先要選取適合的建筑材料，每個(gè)地方的地理環(huán)境不同，建筑需要的材料也不相同，首先要選取與當(dāng)?shù)丨h(huán)境合適的材料。其次，還要篩選出剛度強(qiáng)的材料，強(qiáng)度大的材料能更好地提升建筑物的安全性能。最后，還要注意材料的成本問題，盡量選取物美價(jià)廉的材料，不過(guò)不要為了貪圖小便宜而選擇劣質(zhì)材料，給整個(gè)建筑物帶來(lái)難以磨滅的損失。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著科技的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)水平的提高，文化日益增長(zhǎng)的需要，建筑行業(yè)蓬勃興起。這些因素的存在，對(duì)建筑行業(yè)提出了更高的要求，不僅功能要更加多樣化，還要美觀、成本低，這對(duì)于建筑行業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。這就需要設(shè)計(jì)人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，根據(jù)人們的需要設(shè)計(jì)出更多的作品。對(duì)于建筑企業(yè)來(lái)說(shuō)，要尋找在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的不足并盡力解決，從實(shí)際出發(fā)，具體問題具體分析，提高設(shè)計(jì)水平，給人們提供更加舒心的居住環(huán)境，保證建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。