淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題及對策

【摘要】在建筑設(shè)計中，建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計的合理性是占據(jù)整個設(shè)計環(huán)節(jié)的重要組成部分之一，它作為建筑設(shè)計中不可缺的一環(huán)，直接或間接影響了結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量和效益。目前，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中往往由于多方面因素，影響了結(jié)構(gòu)設(shè)計效用的發(fā)揮。為此，本文對結(jié)構(gòu)設(shè)計的一些常見問題進(jìn)行了深入的分析，并提出了相應(yīng)建議，希望能對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理優(yōu)化起到一定參考作用。

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計；問題；建議

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計簡而言之就是用建筑結(jié)構(gòu)語言來表達(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)。所以結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容由上可簡單概括為：基礎(chǔ)的設(shè)計、上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計和細(xì)部設(shè)計。

一、現(xiàn)階段民用結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

（一）設(shè)計深度不符合規(guī)定

建筑結(jié)構(gòu)施工圖紙上的偷工減料現(xiàn)象比較突出，設(shè)計不夠精細(xì)，施工圖過于簡單，原本應(yīng)有的系統(tǒng)圖和大樣圖等都有所漏缺，并且一些比較重要的信息也只是用了“見圖集”等予以標(biāo)注，或者直接將責(zé)任推給廠家，沒有表達(dá)得很明確，對于一些細(xì)部的地方表述不清，不能將工程的全貌反映出來。在設(shè)計中，相關(guān)的安全等級、設(shè)計參數(shù)、設(shè)計依據(jù)和放火消防處理等都是需要予以標(biāo)注或者交代的，而這些重要信息經(jīng)常被忽略了。產(chǎn)生這些問題的原因有可能是由于設(shè)計人員對民用建筑的設(shè)計重視不夠，擅自套用了一些其它設(shè)計結(jié)果等，也可能是因為設(shè)計人員對相關(guān)的設(shè)計規(guī)范和方法要求等都不是很了解，或者設(shè)計者沒有將力學(xué)的概念掌握透徹，不能對其進(jìn)行正確的計算，或者沒有相關(guān)的計算經(jīng)驗。

（二）構(gòu)造設(shè)計中的問題

該問題主要是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題以及地基基礎(chǔ)設(shè)計問題，地基基礎(chǔ)設(shè)計時經(jīng)常會有的問題。例如，在高層的建筑物中，其基礎(chǔ)的有效的深埋深度中有可能會出現(xiàn)不足的現(xiàn)象，對于樁基的選擇不當(dāng)就對于其完工質(zhì)量造成影響，甚至是對其環(huán)境造成損壞。當(dāng)樁間距不足，與相關(guān)規(guī)定不太符合時就不能保證試樁結(jié)果，當(dāng)樁身的長度不足時，在擠土灌柱樁時，就不能穿越軟土層的深度，不能與相關(guān)的規(guī)定相符合，這都是在設(shè)計中容易出現(xiàn)的情況。在框架的設(shè)計中，設(shè)計者往往忽視縱向型框架，而僅僅是重視橫向型框架?？拐鹪O(shè)計要求中，要按照兩個主軸的方向分別進(jìn)行計算。當(dāng)沒有進(jìn)行抗震設(shè)計時，一些設(shè)計者就會按照普通連續(xù)梁的方法進(jìn)行縱向框架的設(shè)計，這與相關(guān)的構(gòu)造要求也是不相符合的。

（三）材料、結(jié)構(gòu)體系的問題

對于工程技術(shù)人員來說，選擇合適的建筑材料以及合理的結(jié)構(gòu)體系是非常重要的問題。特別是現(xiàn)在的民用建筑很多都是高層的甚至超高層的，我國根據(jù)建筑鋼材的分類建議高層建筑盡量采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)或者鋼管混凝土結(jié)構(gòu)等，使得其柱斷面的尺寸得以有效減小，使得結(jié)構(gòu)的抗震功能得以提高。如果高度超過一定程度后，為了抵御風(fēng)振，基本都是將鋼骨混凝土或者首選的建筑材料。

二、解決民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在問題的建議

（一）完善結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙

建筑結(jié)構(gòu)通過建筑設(shè)計圖紙這一載體進(jìn)行表現(xiàn)，而且也是施工過程中建筑項目的基礎(chǔ)。就如同建筑施工中能夠數(shù)倍表現(xiàn)出建筑設(shè)計圖紙中的問題，而產(chǎn)生不可逆的嚴(yán)重后果。所以，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)嚴(yán)格遵循設(shè)計規(guī)范，設(shè)計人員不要貪圖方便而對重要信息標(biāo)識進(jìn)行省略。

（二）對于建筑的結(jié)構(gòu)計算和構(gòu)造設(shè)計都要求合理

首先，對建筑底框砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗算的時候應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：底部剪力方法僅對于剛度較均衡的多層結(jié)構(gòu)，而比較薄弱的底層混合結(jié)構(gòu)，還要把塑性變形集中的影響考慮進(jìn)去；底層框架的混合結(jié)構(gòu)不可以采用簡易的防震墻方法，應(yīng)該采用雙保險的措施，抗震墻承擔(dān)了所有的剪力，而框架可以根據(jù)剛度的比例對剪力進(jìn)行承擔(dān)。在對剛度進(jìn)行計算時，框架不能折減，抗震墻的折減則可以減到剛度的百分之二十至百分之三十之間。另外，在對樓板進(jìn)行計算時，方法要準(zhǔn)確，應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：在對雙向板進(jìn)行查表計算時，對材料泊松比的影響在計算時不可以忽視，不然會導(dǎo)致它的計算值偏?。辉谟嬎氵B續(xù)板時不可以用單向板進(jìn)行簡單地計算。最后，荷載計算不能發(fā)生錯誤。

（三）使用具有高強(qiáng)、輕質(zhì)、環(huán)保的新型建材

1.投入新技術(shù)，推廣鋼結(jié)構(gòu)建筑

隨著時代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，新技術(shù)的投入使建筑設(shè)計也必須做到與時俱進(jìn)。新式的鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)投入建筑工程，不僅降低了建筑成本，提高了投資效益，還提高了建筑工程的質(zhì)量。因此，在建筑工程中，加大新技術(shù)的投入與應(yīng)用，是發(fā)展民用建筑的有效手段。

2.推廣預(yù)應(yīng)力大板結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

所謂預(yù)應(yīng)力大板結(jié)構(gòu)就是在柱基之間布置一些明梁。這種大板的使用不僅在建筑整體的穩(wěn)定上有很大程度的提高，而且更大限度地提升了樓層的凈高，使樓頭獲得更大的空間，這民用建筑中可以說是一個質(zhì)的提高，隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)的成熟，不斷被應(yīng)用到建筑工程中，現(xiàn)在已得到廣泛重視。

三、結(jié)語

總而言之，設(shè)計人員對建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計過程出現(xiàn)問題展開深入剖析，這對提高結(jié)構(gòu)設(shè)計水平具有積極意義，隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，社會大眾對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要求不斷提高，設(shè)計人員不僅要具備扎實理論基礎(chǔ)，積極對待設(shè)計工作，從而更好地為人們?nèi)罕娚a(chǎn)生活服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]張政.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題和策略分析[J].價值工程，2014（16）：161～162.

作者簡介：曹天鶴（1989.01—），男，遼寧葫蘆島人，畢業(yè)于東北石油大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)。