高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題及方法分析

郭丹

摘要：建筑結(jié)構(gòu)作為建筑的重要支撐，在建筑過程中占有重要地位。伴隨著高層建筑的快速發(fā)展，人們不斷增加著建筑物的高度，建筑類型和功能也更多樣化，更加復(fù)雜化，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)體系也越來(lái)越多地成為了重點(diǎn)，也是結(jié)構(gòu)工程師的工作設(shè)計(jì)的難點(diǎn)所在。本文探討了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)問題以及應(yīng)對(duì)方法。

關(guān)鍵詞：高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);應(yīng)對(duì)方法

建筑中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表達(dá)了建筑師的想法和設(shè)計(jì)理念。建筑設(shè)計(jì)中建筑設(shè)計(jì)“限制”了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)但是也被設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)“反制”。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)的各種錯(cuò)誤的概念和方法。這就要求設(shè)計(jì)人員必須對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高度重視，而不是盲目的參考原設(shè)計(jì)。只有認(rèn)識(shí)到存在的問題，才能找到有效的措施加以糾正，從而提高和完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

（一）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙簡(jiǎn)單粗略

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙是建筑施工的基礎(chǔ)。一份合格的建筑圖紙需要詳細(xì)地說明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的每一個(gè)細(xì)節(jié)，譬如結(jié)構(gòu)類型、抗震設(shè)計(jì)、抗震等級(jí)、防裂度、墻體材料等。當(dāng)前，有一些建筑施工方的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不規(guī)范，在各層梁、柱、墻的平面配筋圖中，仍然采用不標(biāo)準(zhǔn)圖集，地上地下的結(jié)構(gòu)標(biāo)高、梁柱編號(hào)、結(jié)構(gòu)層高標(biāo)注不清楚，在具體的建筑施工中，現(xiàn)場(chǎng)混亂，極易引起建筑事故的發(fā)生。

（二）建筑基礎(chǔ)選型不科學(xué)

要想使建筑既安全實(shí)用，又科學(xué)合理，建筑的基礎(chǔ)選型是非常重要的。當(dāng)前有一些高層建筑的基礎(chǔ)選型不科學(xué)，所選地址沒有足夠的地基承載力，不能夠達(dá)到建筑變形的要求，而且調(diào)節(jié)不均勻沉降的能力較低，在這樣的地址上建起的樓房安全系數(shù)低，質(zhì)量差。還有的建筑采用的筏基方式不合理，施工人員對(duì)平板式筏基與梁板式筏基的區(qū)別了解不明晰，建筑施工時(shí)任選其一，最終降低了整個(gè)建筑的安全性，甚至減少了建筑的壽命。

（三）澆砼樓板質(zhì)量差

澆砼樓板的質(zhì)量問題是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中永恒的問題，其中主要表現(xiàn)在干縮開裂和支座負(fù)鋼筋倒伏。澆砼樓板開裂多出現(xiàn)在住宅樓，在溫差較大的季節(jié)表現(xiàn)的更明顯。現(xiàn)在很多建筑工程采用的是由砼預(yù)拌廠直接提供的商品砼，廠家為了使砼的可泵性提高，大量加水，降低了砼的質(zhì)量，導(dǎo)致澆砼樓板開裂。樓板鋼筋設(shè)計(jì)問題多是由于施工過程中沒有保護(hù)好已經(jīng)架好的支座負(fù)鋼筋造成的，鋼筋倒伏現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)在工地上，這不僅會(huì)導(dǎo)致鋼筋的承載力減低，而且為整個(gè)建筑埋下了安全隱患。

（四）地下室外墻設(shè)計(jì)不合理

地下室外墻設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中相當(dāng)重要的部分，但出現(xiàn)的問題也是最嚴(yán)重的。地下室外墻的設(shè)計(jì)要求是非常嚴(yán)格的，墻的厚度、混凝土的強(qiáng)度、防水性能等都有明確的標(biāo)準(zhǔn)，而一些建筑施工人員并沒有認(rèn)識(shí)到其中的重要性，施工過程中不顧建筑施工場(chǎng)地的條件，不考慮地下水位的高低、地下總層數(shù)和地上負(fù)載，只是單純地壘墻，嚴(yán)重降低了建筑的質(zhì)量，提高了安全系數(shù)。

（五）盲目追求低含鋼率

當(dāng)前，建筑業(yè)飛速發(fā)展，建筑商的工程數(shù)量日益增多。一些建筑商為了經(jīng)濟(jì)效益的提高，不惜降低成本，盲目追求建筑材料的低含鋼量，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中大做文章，忽視建筑設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)情況，這樣雖然提高了建筑商的經(jīng)濟(jì)效益，但是在工程施工時(shí)，不僅給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作人員帶來(lái)了困難，而且施工的安全性降低，威脅著建筑工人的生命安全，更為以后戶主的家庭生活埋下了一顆不定時(shí)炸彈。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題應(yīng)對(duì)方法

（一）設(shè)計(jì)詳細(xì)的建筑圖紙

圖紙是建筑結(jié)構(gòu)的重要體現(xiàn)，也是施工時(shí)重要的依據(jù)。圖紙出現(xiàn)任何問題都會(huì)影響到整體的建筑。因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)圖紙時(shí)一定要按照規(guī)范完成，不能為了省事簡(jiǎn)單標(biāo)注或者不標(biāo)注。同時(shí)，對(duì)于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜或者結(jié)構(gòu)細(xì)微處，應(yīng)該重點(diǎn)詳細(xì)標(biāo)注;對(duì)于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的地方也不能省略標(biāo)注，也必須要簡(jiǎn)要的清楚的標(biāo)注。設(shè)計(jì)師要嚴(yán)謹(jǐn)工作態(tài)度，完成圖紙后應(yīng)該自我審核，及時(shí)發(fā)現(xiàn)圖紙中存在的問題，及時(shí)更正，防止造成不必要的損失。當(dāng)然，圖紙的設(shè)計(jì)規(guī)范也應(yīng)該被完善，從而使圖紙?jiān)O(shè)計(jì)更加詳細(xì)、科學(xué)。

（二）科學(xué)的建筑基礎(chǔ)選型

建筑外形的設(shè)計(jì)和當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)的情況直接制約著建筑結(jié)構(gòu)的選型。所以，當(dāng)拿到提資圖時(shí)，不能盲目地建模計(jì)算，要首先考慮研究一下建筑的外形和實(shí)際的地質(zhì)。盲目地建模計(jì)算只有兩種結(jié)果：要不發(fā)現(xiàn)問題導(dǎo)致工作量加大;要不最后建筑出現(xiàn)問題。而這兩種結(jié)果都是我們不愿看到的，這就需要和其他專業(yè)人員協(xié)調(diào)商討制定出可行的方案。只有綜合所有可能性才能作出合理科學(xué)正確的設(shè)計(jì)方案，才能以最少的工作量，達(dá)到最好的效果。

（三）提高澆砼樓板的質(zhì)量

澆砼樓板的裂縫問題可以通過改善混凝土的水灰比來(lái)改善。因?yàn)樯碳姨峁┑幕炷烈阌谶\(yùn)輸和有良好的可泵性，所以水灰比較大。而實(shí)際中需要的水灰比不能這么大，所以我們可以在使用時(shí)可以加入適量的石灰以提高水灰比。還有與商家定制砼時(shí)，我們可以定好所需要的水灰比。當(dāng)然，我們還可以自己調(diào)制所需要的混凝土類型，這樣不僅方便而且可以節(jié)約部分資金。溫度差也有可能引起澆砼樓板的裂縫，所以在溫差較大的季節(jié)要做好保溫措施，澆砼樓板出現(xiàn)裂縫后要即使補(bǔ)救。如果置這些裂縫于不顧，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的安全問題，所以一旦發(fā)現(xiàn)裂縫就必須做好補(bǔ)救工作。樹脂灌注法、表面封閉法、鉆孔嵌塞法、柔性封閉法

等都是可以補(bǔ)救澆砼樓板裂縫的。

（四）嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)規(guī)范

在建筑業(yè)迅速騰起的形勢(shì)下，要想建筑行業(yè)健康發(fā)展，建筑商就不能一味地追求經(jīng)濟(jì)效益，必須嚴(yán)格遵守有關(guān)于建筑行業(yè)的法律法規(guī)，按規(guī)定辦事。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師不僅要認(rèn)真學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)章規(guī)程，更要嚴(yán)格遵守，進(jìn)行規(guī)范的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，細(xì)致做好每一個(gè)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)朝著規(guī)范化、法制化的方向發(fā)展，杜絕建筑中存在安全隱患的現(xiàn)象發(fā)生。

（五）合理安排利用建筑材料

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要根據(jù)建筑材料的受力特點(diǎn)、工作環(huán)境來(lái)選擇利用各種材料，而且要在保證合格的材料選擇的基礎(chǔ)上，減少材料的損失浪費(fèi)，充分利用每一個(gè)建筑構(gòu)成材料。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師還應(yīng)該設(shè)計(jì)多種方案，通過合理對(duì)比，采用既經(jīng)濟(jì)又合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。通過這樣的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅能夠提高建筑商的經(jīng)濟(jì)效益，而且保證了建筑的質(zhì)量，提高了建筑的安全性，進(jìn)一步促進(jìn)了建筑業(yè)的發(fā)展

三、結(jié)語(yǔ)：

在建筑業(yè)高速發(fā)展的今天，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)越來(lái)越受到建筑設(shè)計(jì)部門和建筑商的重視。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是一件系統(tǒng)而全面的工作，需要協(xié)調(diào)好建筑外觀的設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，又必須滿足一定的安全系數(shù)。所以，設(shè)計(jì)人員要有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)、靈活的思維、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度這樣，這樣才能使建筑的設(shè)計(jì)更加合理、更加完善。當(dāng)然，隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)會(huì)遇到更多新的問題，只要我們正確運(yùn)用理論知識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，一切問題都將會(huì)迎刃而解。

參考文獻(xiàn)：

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[2]劉桂華.關(guān)于多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要問題分析[J].門窗.2016（12）