建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題與解決對策分析

劉知己

摘 要：為了提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，就必須要了解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計地位，確定建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則與特征，找到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題，才能開展針對性的解決對策，從而實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計，滿足人們?nèi)找娑嘣男枨蟆?/p>

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計；問題；解決對策

中圖分類號：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）15-0070-02

Abstract： In order to improve the rationality of architectural structure design， it is necessary to understand the position of architectural structural design， determine the principles and characteristics of architectural structural design， and find out the problems existing in architectural structural design， in order to achieve the rational design of the building structure and meet the people's increasinglydiversified needs.

Keywords： architectural structure； design； problem； solution

引言

建筑是為人們遮風(fēng)擋雨的避風(fēng)港，隨著時代的不斷發(fā)展，人們更加強(qiáng)調(diào)建筑的功能，注重建筑設(shè)計，力求提高生活質(zhì)量與品質(zhì)。在建筑設(shè)計中，最重要的就是結(jié)構(gòu)。不同的建筑結(jié)構(gòu)會賦予建筑不同的功能，如果設(shè)計不合理，就可能會存在許多問題。這就需要重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，找出存在的不足之處，方可實現(xiàn)建筑的合理設(shè)計。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平日益提高，也越發(fā)重視對建筑的設(shè)計。隨著建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們更加注重生活品質(zhì)，并通過不斷提高建筑的質(zhì)量，實現(xiàn)建筑功能的多樣化，滿足人民日益增長的需求。目前，關(guān)于建筑的建設(shè)規(guī)模正在日益擴(kuò)大，有關(guān)建筑的質(zhì)量的控制則尤為重要。提高建筑安全性的前提是要對建筑結(jié)構(gòu)合理設(shè)計。在設(shè)計中，需要考慮到許多結(jié)構(gòu)問題，這樣才能提高建筑的安全性與可靠性。

建筑設(shè)計的技術(shù)含量越高，就意味著建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計會越來越復(fù)雜。在不斷變化之中，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要在滿足人們需求、確保建筑質(zhì)量的前提下，進(jìn)一步擴(kuò)展建筑的功能。在不斷設(shè)計的過程中，建筑設(shè)計師所面臨的難題越來越多，需要解決的問題日益棘手。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要進(jìn)一步完善設(shè)計方案，減少設(shè)計中存在的不足之處。結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑設(shè)計的重點，要考慮到結(jié)構(gòu)的整體和細(xì)節(jié)，合理選擇材料，對結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重點進(jìn)行分析，確定具體設(shè)計方案，這樣才能確保建筑質(zhì)量。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計所遵循的原則

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要遵循相應(yīng)的設(shè)計原則。如果沒有原則，就可能會引發(fā)多種問題，尤其是在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，許多問題更需要高度重視，以無規(guī)矩不成方圓的方式對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計。

（1）有主有次，重點突出。首先，要做到設(shè)計有主有次，重點突出。對于設(shè)計人員而言，在建筑設(shè)計中，必須要考慮到結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計，才能一一考慮到設(shè)計的細(xì)節(jié)。除了相應(yīng)的細(xì)節(jié)之外，還要考慮到設(shè)計重點，一是強(qiáng)柱弱梁，二是強(qiáng)剪弱彎。這兩個元素之所以非常重要，主要是因為設(shè)計合理，就可以避免建筑物發(fā)生損傷，尤其是外力對建筑物造成的不必要傷害。在建筑的穩(wěn)定性方面，有主有次，突出重點，同樣可以使其穩(wěn)定性更高，核心構(gòu)件不被破壞，會使建筑物的整體更加可靠，不會因外力而出現(xiàn)倒塌等危險的問題。（2）剛性適度，柔性適中。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，既要考慮到建筑物的剛性，又要考慮到建筑物的柔性，做到剛性與柔性相結(jié)合，保持得當(dāng)，這樣才能提高建筑質(zhì)量，實現(xiàn)建筑的穩(wěn)定性。之所以要做到剛?cè)嵊卸?，太?qiáng)或者太柔都會大大影響建筑的承受能力。比如，剛度太高，就會進(jìn)一步降低建筑物的承受能力；如果柔性太高，就會使建筑出現(xiàn)變形過度的情況。前者容易坍塌，甚至直接遭到損壞；后者雖然可以自我調(diào)節(jié)，但是卻也容易導(dǎo)致建筑傾倒，由此可見，關(guān)于剛和柔之度的把握，始終是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點，而且要一并進(jìn)行考慮，不可顧此失彼，而是要彼此適中，這樣方可減少變形或者坍塌等問題。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的“剛?cè)岵?jì)”是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點原則，需要高度重視。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計特征

（1）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要遵循其安全性。建筑的結(jié)構(gòu)安全一直是需要高度重視的問題，如果出現(xiàn)問題，就會使得居民身心健康遭受巨大的影響。為了提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性，需要融入嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)思維和物理設(shè)計原理，還要配合計算機(jī)輔助設(shè)計，使設(shè)計更加精確，有嚴(yán)格的數(shù)據(jù)作為支撐。在一系列的設(shè)計思想之下，建筑結(jié)構(gòu)的安全性會有所保障。（2）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性。為了進(jìn)一步提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量，就需要遵循經(jīng)濟(jì)性。建筑設(shè)計的目的是為了供人們使用，因此，不能忽視建筑的使用價值。這種價值的體現(xiàn)，與結(jié)構(gòu)設(shè)計是否有經(jīng)濟(jì)性息息相關(guān)，優(yōu)秀的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅能夠帶來可靠的結(jié)構(gòu)，還可以提高建筑的使用價值，提高建筑的經(jīng)濟(jì)效益。（3）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的適用性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要凸顯適用性，融入以人為本的設(shè)計理念，才能充分展現(xiàn)建筑的功能。如今，建筑的功能日益多元化，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求，而這更需要展現(xiàn)適用性。比如，要注意到建筑的采光，溫度，通風(fēng)等方面的設(shè)計，盡量滿足使用者的需求。（4）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新性。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，創(chuàng)新性是一個不能忽視的特點。隨著時代的不斷發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不能遵從傳統(tǒng)思維，否則就無法提高建筑的功能。在設(shè)計中融入創(chuàng)新理念，一方面可以使建筑結(jié)構(gòu)更加合理，另一方面還可以方便更多居民和使用者。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中融入創(chuàng)新理念，會使結(jié)構(gòu)設(shè)計的特殊性充分彰顯，使建筑的使用價值充分體現(xiàn)。

4 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

（1）嵌固端的設(shè)置不合理。由于嵌固端設(shè)置不合理，會影響建筑功能的正常開展。因為，目前，許多高層建筑都有地下室，而且關(guān)于嵌固端的設(shè)計，通常是將其設(shè)置在地下室或者人防頂板地區(qū)，雖然這一設(shè)置已經(jīng)十分普遍，但還是會存在一定的問題，比如，位置、布局的不合理會對建筑造成不利影響；樓板也會因嵌固端的設(shè)置不合理而存在些許不足。有些地下室的嵌固端設(shè)置不能完全遵從上下層的剛度比值，加之設(shè)置精度不夠，數(shù)據(jù)計算不準(zhǔn)確，都會引發(fā)嵌固端布局不合理。由于嵌固端布局與建筑的抗震性能有密切關(guān)系，因此，這一布局若是不能與縫隙保持統(tǒng)一、平衡，建筑性能也會大大削弱。（2）高度超標(biāo)。高度超標(biāo)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見的問題。尤其是在高層、超高層建筑設(shè)計中，高度超標(biāo)就是建筑超過原有的規(guī)定，這樣必然會進(jìn)一步降低建筑的穩(wěn)定性與可靠性。高度超標(biāo)的原因是一些企業(yè)并不重視高度問題，只為提高利潤一味增高高度。為了減少這一問題的發(fā)生，首先需要明確高度，制定相應(yīng)的制度、法律規(guī)定。第二，對于高層建筑的高度規(guī)定若是由原有的級別進(jìn)一步上升，則需要相應(yīng)的設(shè)計做到與時俱進(jìn)。由此可見，關(guān)于建筑的高度必須要嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行設(shè)計與控制，否則就會降低建筑的性能。（3）過度重視鋼含量。一些企業(yè)為了提高效益，就會進(jìn)一步降低建筑的施工成本，而這就會出現(xiàn)過分追求建筑材料的鋼含量問題。建筑材料是建筑設(shè)計、施工的主要組成部分，有些材料的含鋼量較低，就意味著設(shè)計、施工成本會進(jìn)一步降低，而這卻成為一些企業(yè)盲目追求經(jīng)濟(jì)效益的內(nèi)容。為了提高建筑設(shè)計的可靠性，就必須要高度重視建筑材料的選擇，合理控制材料質(zhì)量，不可過分重視鋼含量，這才是建筑實現(xiàn)合理設(shè)計的可靠之道。

5 改進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的對策

（1）打好基礎(chǔ)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計需要得到進(jìn)一步改善，前提是要打好基礎(chǔ)。開展基礎(chǔ)設(shè)計的時候，要嚴(yán)格遵從建筑所在地的地質(zhì)條件，結(jié)合建筑的結(jié)構(gòu)特點與荷載分布，以及建筑周圍的布局情況，這樣就可以對建筑的結(jié)構(gòu)開展更加合理的設(shè)計。打好基礎(chǔ)的前提是要制定合理的方案，選擇最優(yōu)的方案，即可實現(xiàn)對建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計。在基礎(chǔ)設(shè)計中，要重點突出地基的承受力、承重潛能，只有真正提高這兩方面的能力，才能真正打牢基礎(chǔ)。（2）結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)設(shè)計。關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)設(shè)計，通常要考慮到建筑結(jié)構(gòu)的中心、幾何心以及剛度的中心。在后續(xù)設(shè)計的過程中，這三心要保持統(tǒng)一，從而順利避免結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)。如果結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，就可能會在水平荷載的影響之下出現(xiàn)振動效應(yīng)，然后還會進(jìn)一步對結(jié)構(gòu)造成破壞。因此，關(guān)于結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)的設(shè)計，必須要考慮到三心問題和平面布局。在高層建筑的影響之下，結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)與否，一般都要考慮到建筑的質(zhì)量分布情況。最好要保持建筑物水平力均勻分布，這樣就可以降低結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)問題。在建筑平面設(shè)計上，最好可以采用規(guī)則的形式，這樣就可以使建筑的功能得到更好地發(fā)揮。（3）轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計。首先是對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行設(shè)計。抗震設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵，為了確保該功能可靠，可以有效提高建筑的安全性，就需要結(jié)合規(guī)定和相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，比如，針對框支剪力墻的轉(zhuǎn)換層設(shè)計一般會設(shè)置固定的層數(shù)之上，那么該結(jié)構(gòu)的下部抗震等級需要在原有的基礎(chǔ)上再度升級。對于轉(zhuǎn)換層的底部框架而言，若是采用密柱框架，就可以維持原有的等級。對于轉(zhuǎn)換層的構(gòu)件，一般要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，這樣才能使其更好的適應(yīng)更高層次的地震。第二，對轉(zhuǎn)換層樓板的設(shè)計。轉(zhuǎn)換層的功效是將結(jié)構(gòu)分成兩個部分，這樣就會導(dǎo)致不同部位的受力情況存在一定的差異。上下部位的樓層會因荷載的力度方向而呈現(xiàn)出其獨有的受力情況，而且，會根據(jù)剪力墻的剛度情況決定這一部分樓層受力情形。下方部位的樓層也會根據(jù)剛度的差異性存在著不同水平的受力情況與荷載分配。轉(zhuǎn)換層的樓板一般會因不同的受力情況會出現(xiàn)變形，因此，樓板還要具有自身的剛度。

6 結(jié)束語

綜上所述，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，會存在許多問題，因此就要針對問題分析原因，制定相應(yīng)的解決對策。要不斷總結(jié)經(jīng)驗，對設(shè)計進(jìn)行監(jiān)控和跟進(jìn)，找到其中存在的癥結(jié)，方可及時進(jìn)行分析，并予以解決。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理，將直接關(guān)系到建筑的功能體現(xiàn)與安全性，因此，必須要合理進(jìn)行設(shè)計，使建筑的結(jié)構(gòu)更加合理，從而進(jìn)一步滿足人們的需求，提高建筑的使用價值。

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