建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題與解決對(duì)策分析

杜娟

摘 要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)的主要組成部分，是保證整個(gè)建筑作品順利實(shí)施的基礎(chǔ)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響到整個(gè)建筑設(shè)計(jì)的安全性、適用性和經(jīng)濟(jì)性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最重要的三個(gè)階段是結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段、結(jié)構(gòu)計(jì)算階段和施工圖設(shè)計(jì)階段。首先，在結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段，要根據(jù)建設(shè)工程的重要性、地質(zhì)勘察報(bào)告、建筑場地的類別、建筑物所在地區(qū)的抗震設(shè)防列度、建筑總高度、建筑物的層數(shù)、等確定建筑物的結(jié)構(gòu)形式等;二是確定合理的結(jié)構(gòu)形式后，根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)和要求，結(jié)合建筑的使用功能等因素合理布置結(jié)構(gòu)的承重構(gòu)件和承重系統(tǒng)。

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

在建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的組成部分，它直接影響到后續(xù)的施工和項(xiàng)目的整體性能。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理直接影響到建筑工程的壽命，因此需要做好建筑結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)。然而，由于諸多因素的影響，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還存在一些問題。為了保證建筑結(jié)構(gòu)的良好性能，必須認(rèn)識(shí)到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性，積極采取有效措施解決設(shè)計(jì)問題，這也是建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵內(nèi)容。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了保證建筑結(jié)構(gòu)的良好性能，必須遵循合理性和準(zhǔn)確性的原則。合理的原則是充分考慮場地條件，合理選擇基礎(chǔ)方案和結(jié)構(gòu)方案。根據(jù)工程地質(zhì)條件、荷載分布、上部結(jié)構(gòu)類型和施工條件，綜合考慮地基基礎(chǔ)方案。如有必要，應(yīng)檢查地基的變形情況，以確保地基的安全。精度原則主要是準(zhǔn)確選擇結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖，合理處理誤差。建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果往往直接關(guān)系到整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。因此，必須正確選擇計(jì)算簡圖，以保證計(jì)算結(jié)果具有良好的精度。在施工實(shí)踐中，結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)通常達(dá)不到理想狀態(tài)的純鉸節(jié)點(diǎn)或鋼節(jié)點(diǎn)，所以在考慮了計(jì)算圖的合理誤差后，有必要對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算進(jìn)行多層次的校核和分析，采取包絡(luò)設(shè)計(jì)，以提高計(jì)算精度和設(shè)計(jì)合理性。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的常見問題

2.1 設(shè)計(jì)圖的規(guī)范性問題

設(shè)計(jì)圖是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最重要的成果，是后續(xù)施工項(xiàng)目建設(shè)的重要依據(jù)。設(shè)計(jì)圖紙的完整性和規(guī)范性直接關(guān)系到整個(gè)工程建設(shè)能否順利進(jìn)行，甚至影響到施工成本。然而，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際過程中，往往存在著圖紙?jiān)O(shè)計(jì)不規(guī)范的問題。加之當(dāng)下設(shè)計(jì)周期緊張的情況下，盲目追求速度，使得施工圖紙不夠詳盡，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明描述粗略，例如，結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)、材料強(qiáng)度等描述不詳，使得施工方就無法確定抗震錨固長度，或選用不合理的抗震錨固長度，將直接影響建筑工程最終的質(zhì)量和效率。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙未按國家標(biāo)準(zhǔn)圖集編制梁、板、柱、基礎(chǔ)施工圖及構(gòu)件節(jié)點(diǎn)詳圖，如梁柱配筋編號(hào)混亂或結(jié)構(gòu)標(biāo)高不明確，或設(shè)計(jì)圖紙中使用的結(jié)構(gòu)符號(hào)不標(biāo)準(zhǔn)，這些因素將在很大程度上限制建筑工程的施工進(jìn)度，甚至可能造成潛在的質(zhì)量和安全隱患。

2.2 關(guān)鍵的設(shè)計(jì)要素問題

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及到地下室擋土墻、地上結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)選型等關(guān)鍵設(shè)計(jì)要素，以及結(jié)構(gòu)受力體系的確定和材料的選擇。如果不對(duì)這些設(shè)計(jì)要素進(jìn)行綜合考慮和分析，也容易導(dǎo)致建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些質(zhì)量問題。例如，在進(jìn)行建筑地下室擋土墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如果設(shè)計(jì)人員未綜合考慮現(xiàn)場施工的實(shí)際環(huán)境條件且沒有嚴(yán)格按照國家規(guī)范規(guī)定的要求設(shè)計(jì)，那么在地下室擋土墻結(jié)構(gòu)使用的混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、抗?jié)B等級(jí)、墻體厚度、墻體配筋率以及豎向鋼筋和水平鋼筋的排布等均可能出現(xiàn)不合理的問題，導(dǎo)致地下室擋土墻產(chǎn)生裂縫甚至失效。因此未綜合考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性和可靠性，最終降低了整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的安全性，大大的減少了建筑的使用壽命。

2.3 過度追求建筑低成本化

設(shè)計(jì)企業(yè)眾多，存在激烈的競爭，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)從開發(fā)商的利益出發(fā)，要求設(shè)計(jì)師過分表現(xiàn)低成本設(shè)計(jì)。因此，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，過分考慮造價(jià)問題，相應(yīng)地會(huì)忽視結(jié)構(gòu)的合理性和安全性，呈現(xiàn)出“無造價(jià)、端到端”的趨勢。在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師會(huì)刻意選擇低配筋率來降低含鋼量，直接影響建筑結(jié)構(gòu)的安全，也很難保證建筑質(zhì)量，在嚴(yán)重的情況下，可能會(huì)發(fā)生不可逆的損失。

2.4 忽視基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)

建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)工程一般是指地基和基礎(chǔ)?；A(chǔ)是保證建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全的重中之重，而地下室則是建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與整體結(jié)構(gòu)的連接。兩者都是重要的結(jié)構(gòu)。它們?cè)诮ㄖY(jié)構(gòu)中的主要作用是：防止建筑結(jié)構(gòu)的沉降、滲漏、變形和破壞。然而，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，大多數(shù)單位只注重地面建筑設(shè)計(jì)，忽視基礎(chǔ)工程的設(shè)計(jì)，例如，強(qiáng)夯場地基礎(chǔ)選型設(shè)計(jì)不合理，地下、地上水的滲透被忽略，會(huì)導(dǎo)致樓體不均勻沉降，墻體開裂，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體傾斜甚至倒塌。忽視基礎(chǔ)工程的設(shè)計(jì)，將在一定程度上降低建筑結(jié)構(gòu)的整體壽命。無論是為了建筑本身的安全，還是為了企業(yè)的盈利，都是一大安全隱患。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)措施

3.1 提高設(shè)計(jì)人員的專業(yè)性

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師是否專業(yè)，直接關(guān)系到建筑結(jié)構(gòu)布局是否合理。因此，作為一名設(shè)計(jì)師，他應(yīng)該具備優(yōu)秀的專業(yè)技能，不斷提高自己的設(shè)計(jì)能力。在設(shè)計(jì)時(shí)，靈活運(yùn)用國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，多做實(shí)地考察，理論結(jié)合實(shí)踐，盡可能的使簡化模型與實(shí)際情況相符，力爭做好每一個(gè)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié);作為企業(yè)，要組織設(shè)計(jì)人員定期學(xué)習(xí)，注重對(duì)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)能力考核，加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)。企業(yè)可以進(jìn)一步與高校合作培養(yǎng)設(shè)計(jì)師，組建自己的核心設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，提高設(shè)計(jì)的專業(yè)性和合理性。總之，無論是設(shè)計(jì)師自身還是建筑行業(yè)的企業(yè)，都應(yīng)該重視提高設(shè)計(jì)師的專業(yè)技能，增強(qiáng)其專業(yè)素質(zhì)。

3.2 規(guī)范圖紙?jiān)O(shè)計(jì)

圖紙對(duì)建筑結(jié)構(gòu)工程的重要性不言而喻。高質(zhì)量的圖紙有助于規(guī)范施工，保證工期，在一定程度上保證工程質(zhì)量。規(guī)范圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，應(yīng)從兩個(gè)方面入手。一是設(shè)計(jì)人員應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，如計(jì)量單位標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)識(shí)方法標(biāo)準(zhǔn)化等。二是建設(shè)單位或施工企業(yè)應(yīng)完善圖紙審查標(biāo)準(zhǔn)和審查流程。圖紙應(yīng)定期審查并妥善保存。應(yīng)定期復(fù)查，一旦發(fā)現(xiàn)非標(biāo)準(zhǔn)圖紙，及時(shí)找到責(zé)任人，及時(shí)變更，確保圖紙表達(dá)清晰?？傊?，規(guī)范圖紙?jiān)O(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要保證，是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作。

3.3 持續(xù)優(yōu)化建筑標(biāo)準(zhǔn)體系

全面優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)體系，編制修訂相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合時(shí)代變化的需要發(fā)布相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將有助于滿足建設(shè)全過程的需要。及時(shí)提出預(yù)制構(gòu)件工程的施工標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，優(yōu)化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的信息化施工水平，有助于滿足未來城市建設(shè)和發(fā)展的需要?，F(xiàn)階段，我國及建筑行業(yè)先后提出了多項(xiàng)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，如《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》、《裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)規(guī)程》等。

3.4 強(qiáng)化裝配式建筑結(jié)構(gòu)的抗震性與延性

在滿足抗震要求的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)控制結(jié)構(gòu)底部框架地震傾覆力與剪力墻地震傾覆力矩之比，正確選擇設(shè)計(jì)過程中所選擇的類型，如框架抗震等級(jí)、軸力在規(guī)定水平力作用下的壓縮比、最大適用高度等，以保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和科學(xué)性。在預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)受力沒有大幅度減小的情況下，結(jié)構(gòu)的變形能力稱為延性。預(yù)制混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的延性能更直觀地反映結(jié)構(gòu)的變形能力和抗震水平，且與結(jié)構(gòu)的抗震性能成正比例。

4 結(jié)語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性是建筑質(zhì)量的重要前提，有助于保證建筑的安全性和適用性。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，結(jié)構(gòu)體系確定、基礎(chǔ)選型、材料選擇、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)等方面都存在一些問題，對(duì)施工質(zhì)量造成嚴(yán)重的干擾，潛在的安全隱患，需要相關(guān)管理人員，設(shè)計(jì)人員應(yīng)予以重視。提高設(shè)計(jì)人員的業(yè)務(wù)能力和監(jiān)督設(shè)計(jì)人員提高建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]王光升.綠色生態(tài)建筑暖通設(shè)計(jì)中的存在問題及解決對(duì)策分析[J].綠色環(huán)保建材，2019，32（9）：88，90.