結構設計常見問題的分析和探討

王澤曦

成都基準方中建筑設計有限公司貴陽分公司 貴州 貴陽 550001

導言

隨著科學技術的進步和建筑材料的發(fā)展更新，人們對建筑物的要求也越來越高，對建筑物的性能要求也越來越全面，隨著人們對建筑質(zhì)量要求的不斷提高，在建筑設計過程中，必須確保房屋建設工程的安全性、適用性、耐用性、美觀性。然而在當前的房屋建筑結構設計中，還存在著許多的問題，需要工程設計人員進行有針對性的處理。

1 建筑結構設計工作概述

現(xiàn)階段，我國國民對居住環(huán)境提出了更高標準的要求，因此，建筑設計院的相關工作人員只有做好建筑結構的規(guī)劃與設計工作，才能完整體現(xiàn)該結構具有的功能性結構特點。當然，當前的建筑種類可被分為多種類型，且不同結構類型的建筑呈現(xiàn)的社會職能也有著明顯的劃分，因此，設計單位應該站在更為全方位的角度加以分析，將建筑結構中的重點環(huán)節(jié)及關鍵性施工過程點明，進而進行深入性的探究，以做好建筑結構設計工作的系統(tǒng)性優(yōu)化及整合工作，促使建筑結構的設計內(nèi)容更為完善。只有依據(jù)這樣的建筑結構設計方案施工而成的建筑才能滿足市場提出的要求，而該院所的建筑結構的整體設計質(zhì)量才能有較大幅度的提升[1]。

2 工程建設中房屋建筑結構設計應該遵循的原則

（1）主次有序原則。在土木工程房屋建筑結構設計的過程中，往往會注入強柱弱梁、強剪弱彎等重要理念，這就要求設計人員能夠?qū)τ谶@些理念進行高度的重視和全面的分析，在建筑結構設計之中，遵循主次有序的原則，提升建筑結構設計的合理性和科學性，使建筑的美觀性和結構的安全性能夠充分地結合，進而使建筑工程的整體布局滿足使用者的實際需求。

（2）優(yōu)劣互補原則。對于建筑結構設計而言，應該遵從優(yōu)劣互補的原則進行設計。比如說，如果建筑物的主體結構柔性過高，雖然其抵御外力的能力較強，但是容易發(fā)生變形破壞，導致建筑工程的使用性能下降；而如果建筑物的主體結構剛度過強，其變形能力就無法得到全面保障，一旦遭受到較大外力時就會導致建筑物主體結構斷裂。這就要求設計人員能夠根據(jù)優(yōu)劣互補原則將二者的優(yōu)勢與劣勢進行巧妙的互補，從而全面提升建筑結構的安全性與穩(wěn)定性[2]。

3 土木工程建設中房屋建筑結構設計常見問題

（1）結構體系的合理選擇。根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）（2016年版），工程中常見的結構形式分為以下幾種，如框架結構、框架－抗震墻結構、抗震墻、部分框支抗震墻、筒體、板柱－抗震墻結構等，但是很多情況下選用的結構形式與建筑物的高度、設防烈度等不相符，結構設計存在嚴重的安全隱患。因此，在建筑物的結構設計中，如果建筑高度較高且工程建設地點為高烈度設防區(qū)，就需要考慮使用框架－核心筒結構、抗震墻結構、框架－抗震墻框架結構等結構體系而不宜選用單純的框架結構。

（2）施工與設計銜接問題。在當前的實際工程建設中，往往會因為建筑設計與施工的問題導致施工質(zhì)量下降、工期拖延的情況出現(xiàn)。而我國目前建筑工程行業(yè)的現(xiàn)場施工人員文化水平有限、總體職業(yè)素養(yǎng)不高，往往對建筑設計施工圖紙的重要性不夠重視，對建筑設計施工圖中表達的內(nèi)容理解不到位，導致建筑設計圖紙無法在施工過程中發(fā)揮指導的作用，對設計中要求的細節(jié)問題也無法全面落實，導致建筑工程的施工質(zhì)量無法滿足用戶的實際需求。另外，就我國目前實際情況看，設計圖紙在整個工程建設中發(fā)揮的作用有限，由于某些主觀、客觀因素的影響并不對設計圖紙中的內(nèi)容進行實際操作，導致整個項目的質(zhì)量得不到保證，為整個建筑工程埋下安全隱患。

（3）結構設計與現(xiàn)場沖突的問題。作為整個施工的準備階段，設計圖紙是整個施工準備階段的最核心的一項內(nèi)容。所以，如果想使整個建筑設計在工程建設的過程中發(fā)揮指導施工的作用和保證建筑結構的安全性，就需要對施工圖進行一定的改善。目前情況下，我國的相關工程中設計圖一直存在著許多問題，由于設計人員對于工程建設的環(huán)境理解不充分、對現(xiàn)場實際情況不了解，導致設計圖中有許多與工程建設環(huán)境、現(xiàn)場實際不相符的設計理念，從而使整個工程建設出現(xiàn)許多問題，對工程質(zhì)量產(chǎn)生了極壞的影響。

（4）建筑地梁問題。為了全面保障建筑整體結構的安全性能，相關設計人員要將各個部件中存在的常見問題分析出來，其中，在建筑結構中，地梁這一部件最具有代表性。地梁是建筑結構中最為基礎性的部件，地基與地梁結構相互連接，地基主要起到了支撐建筑結構的作用，而這種聯(lián)合性的地梁—地基結構則可以有效防止由于建筑企業(yè)對施工區(qū)的水文、地質(zhì)信息數(shù)據(jù)掌握不充分而導致的施工風險性因素的發(fā)生。而相關設計人員若未做好建筑地梁的基礎性設計控制工作，會導致建筑結構框架柱的設計尺寸無法滿足實際施工作業(yè)的具體要求，這樣一來，最終建設成的建筑結構施工效果將與施工預期標準有著較大差異。當然，相關設計人員在對地梁結構進行設計之前，需要事先將結構對地面所造成的摩擦力及阻力計算出來，沒有具體數(shù)據(jù)值的依托，會使得建筑結構的設計規(guī)劃出現(xiàn)異常。不僅如此，設計人員若是僅一味按照工作經(jīng)驗去設計建筑結構方案，而不考慮地基結構所具備的力學性能，則會促使地梁呈現(xiàn)極度彎曲的形態(tài)，且該地梁結構的穩(wěn)定性也將在這種不良的設計行為中逐漸呈現(xiàn)出下降的趨勢[3]。

4 做好建筑結構設計的對策及建議

4.1 做好建筑地梁的設計

針對地梁這一結構在設計過程中出現(xiàn)的問題，相關設計人員應該制定出相應的對策，提升建筑結構的穩(wěn)定性，從保障該建筑安全質(zhì)量水平的角度出發(fā)，完成地梁的設計工作。地梁具備良好的連接支撐作用，其可以從根基之上，維持建筑結構的功能特性。首先，相關設計人員需要對施工區(qū)域的水文地質(zhì)材料進行收集與整理，預先將地梁可能出現(xiàn)的問題加以考慮。例如，地梁部件可能沉降于地基內(nèi)部，或是在牽引力的作用下逐漸被拉伸變形。只有對建筑結構中的地梁部件在實際施工過程中面臨的問題有明確認識，才能保障設計出的地梁具有極高的安全穩(wěn)定性。其次，相關設計人員需要具備較高的技能水平及較豐富的設計經(jīng)驗，才能對地梁的設計標準加以規(guī)范，且促使施工而成的地梁結構更具有規(guī)范性。再次，相關技術人員還應將地梁結構在設計過程中所經(jīng)受的摩擦力及阻力計算出來，進而使建筑結構中的地梁部件設計得更具準確性及穩(wěn)定性。最后，相關技術人員需要將建筑地梁設計中的機械性能明確出來，才能將地梁設計與現(xiàn)場的差異探究明確，進而避免建筑地梁由于受力過度而出現(xiàn)變形或彎矩超標，進而影響到該部件的連接功能及結構的穩(wěn)定性能。

4.2 做好建筑結構鋼筋錨固設計

從前文可知，若是建筑結構中的鋼筋錨固在設計過程中出現(xiàn)問題，會嚴重影響建筑結構的穩(wěn)定性，因此，相關技術人員需要對建筑結構的鋼筋錨固施工技術的設計有系統(tǒng)認知，同時促使鋼筋錨固設計成本達到預期的經(jīng)濟效益目標。首先，相關設計人員需要以嫻熟的專業(yè)知識對鋼筋錨固方式進行準確設計，進而對錨固方式加以有效控制，全面提升該建筑鋼筋錨固的強度。其次，相關設計人員需要將鋼筋錨固在施工過程中所應用到技術要點全面掌握，且對鋼筋錨固的施工規(guī)范加以明確。最后，相關設計人員為了確保建筑結構的穩(wěn)定性不受到鋼筋錨固設計中的捆綁、錨固及連接方式的干擾，要在設計過程中將這些特殊部件及混凝土的鋼筋錨固設計方式重點圈劃出來。

4.3 關于伸縮縫

混凝土具有熱脹冷縮的結構特性，鋪設在伸縮縫之上的混凝土會由于溫度的相應變化，橫向及縱向均發(fā)生變形狀況。由于溫度發(fā)生變形的混凝土結構預應力極難計算，引發(fā)其變形的內(nèi)力原因復雜，計算時不能僅以其一加以計算。若是僅采用彈性結構受到的力值來計算，所構建而成的伸縮縫中的鋼筋結構完整性會遭到一定破壞。因此，在對伸縮縫的寬度進行計算時，需要對溫度差值有準確了解，這樣才能使伸縮縫中的鋼筋結構最終呈現(xiàn)科學性[4]。

5 結束語

綜上所述，建筑設計院開展的建筑結構設計工作包含多個施工工序，施工任務量較大，所應用到的施工工藝及技術要點具有復雜性，建筑內(nèi)部的地梁、鋼筋錨固及伸縮縫等多個施工工序均容易在設計過程中出現(xiàn)問題。因此，相關設計人員應該將以上工序所應用到的實質(zhì)性施工技術作為重點，進而研討相應的對策，以處理好這些施工工序常見的技術性問題，保障建筑結構設計方案的科學性、合理性。