關于建筑結構設計中常見問題與解決措施

【摘要】在城鄉(xiāng)一體化建設不斷推進的背景下，城市房屋建筑市場逐漸飽和，導致社會對房屋建筑需求量發(fā)生明顯改變，使得建筑行業(yè)競爭局勢更加激烈，為了確保建筑企業(yè)在競爭中不斷生存和發(fā)展，革新和優(yōu)化施工技術成為企業(yè)有利競爭的手段之一，不僅促進了建筑項目整體結構的改進，而且提高了建筑生產效益，降低了成本。本文將對房屋結構設計中常見的問題進行深入的分析和探討。

【關鍵詞】房屋建筑;結構設計;常見問題分析

我國經濟的蓬勃發(fā)展為各行各業(yè)帶來了許多的發(fā)展生機，建筑領域也緊隨時代的潮流不斷發(fā)展進步，但隨著市場的不斷開闊，建筑業(yè)在迎來了新的發(fā)展機遇的同時也面臨著許多的挑戰(zhàn)，就目前房屋建筑施工技術來看，在城鄉(xiāng)一體化建設不斷推進的背景下，城市房屋建筑市場逐漸飽和，導致社會對房屋建筑需求量發(fā)生明顯改變，使得建筑行業(yè)競爭局勢更加激烈，為了確保建筑企業(yè)在競爭中不斷生存和發(fā)展，革新和優(yōu)化施工技術成為企業(yè)有利競爭的手段之一，不僅促進了建筑項目整體結構的改進，而且提高了建筑生產效益，降低了成本?；诖?，本文以房屋建筑結構設計優(yōu)化為研究對象，分析常見的優(yōu)化技術方法，為建筑行業(yè)施工技術的發(fā)展提供參考。

1、建筑結構優(yōu)化設計的意義

1.1 提高整體建筑的安全穩(wěn)定性

建筑工程設計的基本目標之一是保證建筑的安全與穩(wěn)定，因此在進行結構設計時必須將安全性放在首位，通過優(yōu)化設計不僅可提高建筑結構的安全性，還能提高整體建設質量，將合理的材料用在合適的位置，提現(xiàn)建筑的效能，延長建筑整體的使用壽命?？赏ㄟ^優(yōu)化設計及時發(fā)現(xiàn)原來設計方案中存在的缺陷并進行改正，此外還要通過合理的受力計算與分析及時發(fā)現(xiàn)受力不合理的地方并加以處理。

1.2 改善房屋建筑的功能

為提升整體建筑結構的質量，使房屋建筑協(xié)調統(tǒng)一，且更具有實用性和外觀的美觀性，必須做好設計階段的方案設計。通過設計優(yōu)化及時改進方案中的不足之處并加以完善，可有效改善房屋建筑的功能，使打造出來的建筑更符合宜居的特點。如住宅中通過合理地布置剪力墻與梁，可以方便住戶后期改造，實現(xiàn)設計和使用很好的結合。

1.3 提高建筑的經濟性

通過建筑結構優(yōu)化設計，一方面可以提升整體建筑的性能，另一方面還能降低工程造價。因此在設計階段進行合理的優(yōu)化設計，可為建筑企業(yè)獲得更多的經濟效益，提升建筑的經濟性。譬如可以通過含鋼量和混凝土含量指標的測算，來控制建筑結構造價。

2、建筑結構設計優(yōu)化的原則

建筑結構的設計包括建筑結構本身，也包括建筑經濟效益、居住舒適度和對建筑空間的利用等。因此，在建筑結構設計時需要嚴格遵守以下原則：

第一，在建筑結構優(yōu)化設計時應根據(jù)建筑不同的功能需求，對墻柱布局以及墻肢長短等進行調節(jié)，從而使建筑結構符合經濟結構與安全使用的要求。第二，在建筑結構優(yōu)化設計時必須要滿足建筑居住舒適度的要求，具體可以從建筑結構、裝飾裝修、電氣安裝等進行整體優(yōu)化設計。第三，需保證整體建筑結構的安全性，使最終滿足建筑結構安全耐用的目標。第四在保證整體建筑結構安全穩(wěn)定的基礎上還要考慮結構造價的問題，盡量在滿足建筑整體性能的基礎上考慮建筑的經濟性。

3、房屋建筑結構設計中常見的問題

3.1不科學、不規(guī)范的基礎結構設計

就我國目前的大多數(shù)建筑公司而言，其在房屋建筑方面相關的基礎結構設計不科學、不規(guī)范的現(xiàn)象尤為突出。這不僅在很大的程度上嚴重影響了工程的總體質量，降低了企業(yè)的商業(yè)信譽，而且建筑本身還存在著一定的安全隱患，從而為居民的生產和生活帶來了極大的威脅。而造成這一嚴重后果主要是因為，許多施工團隊在開展具體的施工之前為了節(jié)省成本和時間，并沒有派遣專業(yè)的技術人員到施工現(xiàn)場進行地形的勘測以及相關數(shù)據(jù)的詳細測量，而是簡單地根據(jù)當?shù)厝说慕涷炗幸粋€大致的了解，這使得施工圖紙的設計以及前期的物質準備與實際的施工需求都存在著較大的誤差，因此很難確保具體工作嚴謹有序地進行，進而導致總體工程質量的嚴重下降。

3.2建筑框架布局極不合理

縱向框架設計和橫向框架設計是當前我國建筑領域框架設計的主要形式，雖然兩者的功能迥異，但是在建筑結構設計中所起到的協(xié)調作用卻是不可或缺的。這兩種建筑框架的具體功能主要表現(xiàn)在，縱向框架可以有力地抵抗地震波縱波的影響，而橫向框架主要起著維持建筑物總體保持在一個平衡的狀態(tài)的目的。但是從我國目前的施工團隊來看大部分設計者并不能區(qū)分這兩種框架的功能所在，因此不僅無法設計出預期的建筑物，反而使建筑物存在著嚴重的安全隱患，甚至會造成坍塌事故的發(fā)生。

3.3建筑物結構布置及不合理

在進行相關的建筑物的設計時，需要嚴格按照一定的規(guī)格對其結構進行合理地布局，這樣才能為建筑物的質量和功能提供有力的保障。但是由于當今建筑行業(yè)極度缺乏專業(yè)的建筑人才，所以對于一些結構復雜的建筑物來說，很難實現(xiàn)各項數(shù)據(jù)指標的精準測量，因此很難保障相關的設計者可以熟練掌握所建工程的具體情況，從而導致建筑物的結構布置存在著極大的不合理性。

3.4設計人員缺乏較高的專業(yè)素養(yǎng)

設計人員的專業(yè)素養(yǎng)如何在很大程度上決定了建筑工程質量的優(yōu)劣。如果相關的設計者沒有過硬的理論知識，熟練的操作技能，實事求是的工作態(tài)度。就會導致他們在進行具體的工作時不僅不會對施工場地進行專業(yè)的調查，也不會對各項數(shù)據(jù)進行詳細的測量，而是選擇以經驗代替實際分析，或者是直接盜取他人的勞動成果。這不僅會使相關的工作在施工進程中問題頻出，也無法保證在規(guī)定日期內高質量完成任務。

4、解決房屋建筑設計中常見問題的有效措施

4.1加強對基礎設計的重視力度

由于房屋的基礎設計對于整體質量來說有著至關重要的作用。因此，建筑企業(yè)一定要加強對這一工程的重視力度。在具體的施工工作開展之前，對施工地的地形進行仔細的勘測，運用現(xiàn)代高科技產品對各項數(shù)據(jù)進行精準的測量，以確保設計圖以及前期準備工作的高效落實。在進行基礎結構設計時，首先在設計優(yōu)化前要先做好對施工當?shù)氐刭|地形、自然環(huán)境等條件的實地考察，收集和分析相關數(shù)據(jù)，在此基礎上制定科學合理的設計方案，并根據(jù)可能會遇到的問題制定解決預案。如常用的基礎形式及經濟性優(yōu)先等級一般為：天然基礎>地基處理>樁基礎;天然基礎中：獨立基礎>條型基礎>筏板基礎;筏板基礎中：平板式>梁板式;地下室基礎中：獨立基礎+防水板>筏板+柱墩基礎（與抗浮水位和地基承載力有關）。

4.2加強工程結構設計布局的實際應用

眾所周知，施工圖相當于一項工程的靈魂，因為后續(xù)的工作都是以施工圖為參照進行展開的。所以企業(yè)在開展一項具體的工程之前，就需要派遣專業(yè)的設計人員，運用最新的設備進行施工場地的準備考察，以期設計設計人員可以準確掌握施工場地的具體情況，從而進行合理的布局，并在此基礎上科學繪制施工圖，從而為工程的順利進行提供保障。結構設計要考慮建筑的使用，科學的布局和合理的設計提高工程的整體性能。具體可以從以下三個方面入手：

（1）選擇合適的結構形式。根據(jù)建筑層數(shù)、抗震設防類別、設防烈度，選擇合適的結構形式，布置水平和豎向承重構件;

（2）優(yōu)化平面布置。建筑結構平面宜簡單、規(guī)則，減少結構的扭轉，不超限，剪力墻盡量對齊;

（3）優(yōu)化豎向布置。豎向傳力路徑應明確，豎向宜布置規(guī)則，盡量避免轉換層尤其高位轉換。

4.3建筑與建筑結構協(xié)調性優(yōu)化

對高層建筑物或者復雜建筑物來講，建筑物對建筑墻體和柱體的要求更高。因此在房屋建筑結構優(yōu)化過程中除了確保建筑墻體與柱體滿足相應行業(yè)標注規(guī)范外，還需對建筑與結構的協(xié)調性進行優(yōu)化處理，在協(xié)調性優(yōu)化過程中應盡可能的使房屋的進深與開間保持一致性，不僅能夠提高建筑結構設計的合理性，而且對建筑結構的外觀、內觀布局的美化至關重要。在高層建筑結構或者復雜建筑結構優(yōu)化過程中應盡可能的避免復雜結構的使用，盡可能的降低復雜設計的使用率，不僅能夠提高建筑施工效率，而且能夠減少施工錯誤。此外，盡可能的使得樓層截面面積與樓層高度保持協(xié)調。對于樓梯與電梯來說是常用的公共通道，設計合理與否與居民的生活息息相關，在優(yōu)化過程中在確保建筑結構承重構件強度和剛度滿足要求的基礎上對非承重構件進行優(yōu)化處理，盡可能的選用輕質材料。

4.4加強技術人員的職業(yè)道德和專業(yè)素養(yǎng)

為確保工程任務的高質量完成，離不開每一個技術人員和施工主體的共同努力。這就需要相關的建筑企業(yè)可以定期高薪聘請建筑專家對技術人員和施工主體進行專業(yè)知識的強化，操作技能的訓練以及安全施工理論知識的普及。力求最大限度提高技術人員和施工主體的職業(yè)道德和專業(yè)素養(yǎng)。此外，建筑企業(yè)還需結合時代背景不斷地對相關的設備和技術進行升級和創(chuàng)新，為建造出符合時代需要的建筑打下堅實的基礎。

結語：

綜上所述，隨著經濟的發(fā)展，我國建筑領域雖然已經取得了較大的發(fā)展和進步。但是并不代表它已經趨于完善，因此相關的建筑企業(yè)仍需要結合當下居民的需求不斷地對施工技術進行調整完善和升級創(chuàng)新，建筑結構優(yōu)化設計是為了完成既定的建設目標對工程結構提出了優(yōu)化方案的設計方法，將各種先進的技術結合起來使設計方案更加完善，使最終的建筑結構不僅滿足基本使用功能，而且還提高了空間利用率、提高了對材料的利用，更加滿足宜居的要求。在建筑結構優(yōu)化過程中，除了要對方案進行完善，還要對基礎結構、整體布局以及抗震設計等進行優(yōu)化，才能使打造出來的建筑更具有安全性、耐用性和經濟性的特點。

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作者簡介：

黃兵華（1985-），女，漢族，湖南寧鄉(xiāng)，本科，工程師，主要從事結構設計工作。