建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的不足及應(yīng)對策略

趙淼

（南京金宸建筑設(shè)計有限公司，江蘇南京 210000）

0 引言

在整個建筑行業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計是主要的問題，占據(jù)著重要地位。近年來，建筑行業(yè)危機(jī)事件不斷增多，學(xué)者們?yōu)檫M(jìn)一步改善現(xiàn)有建筑行業(yè)的現(xiàn)狀，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行研究。他們分析事件產(chǎn)生的原因以及結(jié)構(gòu)設(shè)計的不足，但針對的是具體項目，缺乏從宏觀角度分析，提出的對策也不能適用于整個建筑行業(yè)。本文從整體出發(fā)，尋找各個項目的共同點(diǎn)，提出的解決措施應(yīng)用范圍更廣。

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計的必要性

結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個建筑項目的關(guān)鍵，項目能否建成、使用年限都由結(jié)構(gòu)設(shè)計表現(xiàn)出來。首先，結(jié)構(gòu)設(shè)計是項目的指路燈，結(jié)構(gòu)設(shè)計越完整后期施行越容易，施工階段只需要按照設(shè)計內(nèi)容按部就班完成即可。其次，結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠為建筑項目節(jié)約成本，不同的項目選用不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過對比材料質(zhì)量和價格，完善結(jié)構(gòu)設(shè)計，在一定程度上減少成本造價。同時，提前進(jìn)行成本核算企業(yè)才有投資建設(shè)的把握。最后，結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠穩(wěn)住工程師的整體框架，避免受到具體細(xì)節(jié)問題的干擾對設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行反復(fù)修改，拖延了整個項目的時間。項目的高效完成離不開結(jié)構(gòu)設(shè)計的正確性，進(jìn)而促進(jìn)企業(yè)承接下一個項目[1]。

2 困境分析

2.1 設(shè)計概念不夠明確

建筑設(shè)計由專業(yè)名詞構(gòu)成，設(shè)計人員運(yùn)用專業(yè)術(shù)語描述整體方案，往往無法達(dá)成想要的效果。因為方案的具體實施是交由一線工人去完成，而施工人員整體素質(zhì)較低，文化水平有限，涉及的專業(yè)名詞時無法準(zhǔn)確決斷。設(shè)計人員若無法簡化自己的設(shè)計理念，執(zhí)行人員會偷換概念，在概念傳輸?shù)倪^程中會產(chǎn)生誤傳，影響整體結(jié)構(gòu)建設(shè)。隨著時代的發(fā)展，人們設(shè)計出成套的設(shè)計規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)圖集供思考借鑒，結(jié)構(gòu)工程師在時代的影響下錯誤定位自身作用，認(rèn)為設(shè)計工作較為簡單，按照既定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定方案，自己運(yùn)用計算機(jī)設(shè)備畫出設(shè)計圖紙，實際效用并不是特別強(qiáng)，否定了自身的實際效用，缺少主動學(xué)習(xí)的態(tài)度，難以接受新的設(shè)計概念，無法同設(shè)計師產(chǎn)生共鳴，交流溝通存在問題。

2.2 圖紙設(shè)計不夠清晰

設(shè)計人員為了簡化工作流程，在規(guī)劃圖紙時不夠全面，細(xì)節(jié)考慮不到位，圖紙中的標(biāo)記內(nèi)容少，導(dǎo)致施工人員缺少對項目的細(xì)節(jié)處理。有的設(shè)計人員將規(guī)劃圖當(dāng)作草圖，設(shè)計過于簡單，遺漏了俯視圖和細(xì)節(jié)圖的設(shè)計。圖紙內(nèi)容表述也存在很大的問題，對于設(shè)計中比較重要的地方，如給排水的設(shè)計只在圖紙中進(jìn)行標(biāo)注，未形成完整的設(shè)計方案，施工人員為了在工作期限內(nèi)完成項目施工，往往不區(qū)分項目類別，按照基本建筑排水進(jìn)行修建，導(dǎo)致實際施工結(jié)果出現(xiàn)問題。

2.3 數(shù)據(jù)計算不夠精準(zhǔn)

目前，建筑設(shè)計公司缺少專業(yè)化的數(shù)據(jù)處理設(shè)備。這種先進(jìn)的設(shè)備價格較高，一個公司可能只有一臺精細(xì)化設(shè)備。由于建筑行業(yè)的特殊性，工作人員會面臨繁多復(fù)雜的數(shù)據(jù)，公司配備的設(shè)施有限，經(jīng)常無法滿足企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)處理的需求，有些簡單的數(shù)據(jù)由人工進(jìn)行計算。人工計算很容易出現(xiàn)誤差，員工抄寫錯小數(shù)點(diǎn)將影響后期建設(shè)。隨著計算機(jī)時代的到來，開發(fā)的計算軟件也逐漸增多，不同的軟件算法不同，計算出的結(jié)果也有所差異。

2.4 整體結(jié)構(gòu)不夠優(yōu)化

工程師受外部市場條件和內(nèi)部上級主管施壓的雙重的影響，難以在短時間內(nèi)設(shè)計出合理的建筑結(jié)構(gòu)，工程師只能仿照原有的結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行小修小補(bǔ)。隨著外界環(huán)境的急速變化，原有的結(jié)構(gòu)設(shè)計不一定完全適用，給工程師工作帶來不便。上級急于交付工作任務(wù)進(jìn)而逼迫工程師，使得工程師對結(jié)構(gòu)方案的整體性把握不到位，系統(tǒng)分析表現(xiàn)力不足，對結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)承重等方面考慮不到位，影響結(jié)構(gòu)功能的發(fā)揮。

3 影響因素

3.1 人員素質(zhì)較低

聘請專業(yè)設(shè)計師成本較高，企業(yè)考慮成本效應(yīng)，進(jìn)行項目設(shè)計時并不一定找專業(yè)工程師，多以企業(yè)內(nèi)部的設(shè)計人員為主。企業(yè)內(nèi)部的設(shè)計以職業(yè)院校畢業(yè)的學(xué)生為主，他們的文化素養(yǎng)較低，功利性較強(qiáng)，工作態(tài)度不端正，在實際中難以管理。為了爭奪項目，易出現(xiàn)偷工減料的現(xiàn)象，圖紙設(shè)計較為粗糙，直接影響施工質(zhì)量和水平，企業(yè)前進(jìn)發(fā)展受到阻礙。

3.2 職工責(zé)任意識薄弱

建筑行業(yè)需要大量職工干部，人員數(shù)量多，在任務(wù)分配上存在問題，具體責(zé)任無法落實到人，員工便肆無忌憚。主要表現(xiàn)為：設(shè)計人員對圖紙設(shè)計不夠重視，只管完成任務(wù)，對其質(zhì)量不在乎；施工人員對執(zhí)行圖紙內(nèi)容不夠負(fù)責(zé)，僅憑自己的經(jīng)驗行事，自行改動設(shè)計內(nèi)容，不尊重設(shè)計師的勞動成果。長此以往兩者的矛盾不斷加深，不利于企業(yè)和諧氛圍的創(chuàng)造。除此之外，企業(yè)缺少相關(guān)責(zé)任制度的制定，責(zé)任意識自然薄弱。

3.3 過于追求經(jīng)濟(jì)效益

近年來市場上出現(xiàn)較多的施工隊，市場相應(yīng)規(guī)則尚未建立，導(dǎo)致競爭呈現(xiàn)無序狀態(tài)。建筑承包公司需要按照委托方的要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，開發(fā)商為了達(dá)到自己的利益訴求，要求設(shè)計師在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中偷工減料，將規(guī)范內(nèi)的指標(biāo)數(shù)值壓到最低，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)不牢固，整體結(jié)構(gòu)的承重力不強(qiáng)，建筑物的安全性能無法得到保證。

4 策略安排

4.1 明確概念，力圖豐富

設(shè)計概念是整個項目的核心精神，概念越明確，出錯率越少。建筑行業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計會涉及專有名詞，需要對其概念進(jìn)行解讀。在施工設(shè)計階段如果無法明確基本概念，區(qū)分類似語言，容易在實際操作處出現(xiàn)差錯，影響設(shè)計質(zhì)量。每個人有自己的設(shè)計特色，形成自己的設(shè)計習(xí)慣，有的人習(xí)慣簡寫材料名稱，重新定義材料，施工人員與設(shè)計人員屬于不同的系統(tǒng)，有時候未必能夠理解設(shè)計人員想傳遞的內(nèi)容。因此，設(shè)計人員要將專業(yè)術(shù)語進(jìn)行簡化，站在施工人員的角度去分析問題；在圖紙設(shè)計的過程中盡量減少自己的特色表達(dá)嚴(yán)格按照常用規(guī)范定義闡明結(jié)構(gòu)設(shè)計，信息傳遞越輕松；設(shè)計師及時更新自己的知識庫，總結(jié)項目經(jīng)驗，自主學(xué)習(xí)新的設(shè)計理念，通過實踐證明理論的可行性，在未來進(jìn)一步推廣，不斷提高設(shè)計質(zhì)量。

4.2 優(yōu)化圖紙，力圖完整

設(shè)計圖紙是項目活動開展的指南針，一份精良的圖紙，能夠正確指導(dǎo)實踐操作。一份完美的設(shè)計要從兩個方面考慮：①設(shè)計規(guī)范全面。圖紙是現(xiàn)實的縮影，但不能完全代替實際，設(shè)計人員在作圖的過程中需要將小細(xì)節(jié)考慮在內(nèi)，如：土壤環(huán)境、地下結(jié)構(gòu)、地基下沉等問題都需要在圖紙中做出標(biāo)記，為后期的材料選擇提供較大的幫助；同時設(shè)計師要按照建筑行業(yè)的設(shè)計規(guī)范進(jìn)行畫圖，所畫的建筑要符合基本樣式，不得隨意設(shè)計；②圖紙的表述清晰。設(shè)計師只負(fù)責(zé)設(shè)計圖紙，將圖紙變成實際是施工人員的工作任務(wù)。因此，圖紙需要簡單易懂，要確保其他工作人員能夠看懂，了解設(shè)計理念。明確建筑結(jié)構(gòu)中重要的工作內(nèi)容，給排水的位置設(shè)置、電路走向的問題都是重要的工作環(huán)節(jié)。當(dāng)然保持整個紙張的整潔也是關(guān)鍵，設(shè)計師不得在圖紙上亂寫亂畫，否則會誤導(dǎo)施工人員。

4.3 精準(zhǔn)計算，力圖完善

數(shù)據(jù)計算是開展項目的前端。數(shù)據(jù)計算的越準(zhǔn)確，在實際施工中出現(xiàn)的錯誤就越少。這里涉及兩個問題：數(shù)據(jù)從何而來？數(shù)據(jù)如何計算？可以通過實地勘測，采集原始數(shù)據(jù)，在采集數(shù)據(jù)的過程中要精準(zhǔn)測量，保留小數(shù)后三位；也可以進(jìn)入國土資源局，找到對應(yīng)土地的詳細(xì)資料，里面記載著土地面積、土地用途等信息。數(shù)據(jù)中一個小數(shù)點(diǎn)出現(xiàn)問題將直接影響項目最終結(jié)果，采用智能化設(shè)備最為保險，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件中認(rèn)真核對，仔細(xì)檢查，不可出現(xiàn)基礎(chǔ)性錯誤。將收集來的一手?jǐn)?shù)據(jù)和二手?jǐn)?shù)據(jù)利用互聯(lián)網(wǎng)計算機(jī)設(shè)備，對其粗略處理，再進(jìn)行二次加工，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。將加工過后的數(shù)據(jù)依照一定的形式進(jìn)行虛擬建模，形成項目框架。虛擬框架與現(xiàn)實是存在差別的，只有將數(shù)據(jù)計算的越精妙，才能保證實際差別最小[2]。軟件計算有時候并非完全準(zhǔn)確，設(shè)計師需要憑借自己豐富的經(jīng)驗進(jìn)行分析，確認(rèn)輸入的參數(shù)正確，然后進(jìn)行核算校對，減少結(jié)果出現(xiàn)差錯。

4.4 優(yōu)化結(jié)構(gòu)，力圖穩(wěn)定

結(jié)構(gòu)是建筑物的內(nèi)在支撐，對其承載力、基礎(chǔ)情況進(jìn)行優(yōu)化是關(guān)鍵。建筑物的主體結(jié)構(gòu)由鋼筋、混凝土澆筑而成，對鋼筋使用量的計算非常重要，優(yōu)先考慮主梁和次梁的實際距離，適當(dāng)?shù)脑黾踊驕p少鋼筋。若兩者距離較近，次梁的承載力變大，不加以改善對次梁的損害較大，因此可增加鋼筋數(shù)量，一定程度為次梁分解壓力。建筑物中出現(xiàn)扁梁結(jié)構(gòu)，計算好梁板距離，根據(jù)實際情況配置相應(yīng)的鋼筋?，F(xiàn)實中存在樓板變形情況，主要因為結(jié)構(gòu)平面發(fā)生變化所導(dǎo)致，因此需要對平面進(jìn)行剛性設(shè)計，達(dá)到相應(yīng)要求。針對無法達(dá)標(biāo)的情況，提高邊梁的鋼筋使用量，確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。整體結(jié)構(gòu)的抗震性也需要進(jìn)行考慮，鋼筋的配置根據(jù)外部環(huán)境和工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，按照最大的抗震等級進(jìn)行設(shè)計，可以增強(qiáng)建筑物的穩(wěn)定性。

5 結(jié)束語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是人類生活的具體表現(xiàn)，帶有人文色彩。具體建筑是人文藝術(shù)的軀殼，結(jié)構(gòu)設(shè)計是注入靈魂的創(chuàng)作，兩者在人類生活發(fā)揮著重要作用?，F(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計仍然存在不少問題，從整體性把握、細(xì)化設(shè)計過程、精準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)值計算能夠有效解決現(xiàn)實問題，當(dāng)然設(shè)計人員素質(zhì)的提高、職業(yè)責(zé)任的培養(yǎng)、市場規(guī)則的制定都對結(jié)構(gòu)發(fā)展具有正向效應(yīng)。未來可以將環(huán)保理念引入結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，這是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。