房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題與對策分析

李翠

摘要：關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，需要實實在在確保房屋建筑的整體質(zhì)量和安全。通過建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化法，規(guī)范房屋的變形縫設(shè)置，控制房屋高寬比和樁距，全面保障房屋工程的設(shè)計水平，嚴格控制房屋細節(jié)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，提升房屋細部結(jié)構(gòu)優(yōu)化的合理性?；诖?，本文對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題以及房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計控制對策進行了分析。

關(guān)鍵詞：房屋結(jié)構(gòu);問題分析;優(yōu)化設(shè)計

房屋建筑結(jié)構(gòu)作為房屋建設(shè)中的重要組成部分，做好房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作是確保房屋建筑有效施工的重要條件。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅可以提高建筑施工的工作質(zhì)量，還能保證房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的有效性，對整個建筑工程有著積極的影響。

1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題分析

1.1 建筑基礎(chǔ)性造型不合理

地基可以為建筑結(jié)構(gòu)需要的安全性、穩(wěn)定性等有所保障，擔負著建筑的綜合重力。所以，建筑基礎(chǔ)性結(jié)構(gòu)其施工質(zhì)量對整個建筑工程的綜合質(zhì)量發(fā)揮著決定性作用，特別是在基礎(chǔ)性選型里，一定要確保建筑施工要求的安全性。不過，因為牽涉的人員選型合理性不夠，致使地基具體的承載力不能夠充分滿足建筑物具體要求，而后期的施工全過程里也存在著不均勻沉降、側(cè)移等情況，如此既會影響到建筑結(jié)構(gòu)的綜合安全性，也會讓建筑物的運用年限有所減少。所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員需要對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學性予以重視，合理的實施建筑基礎(chǔ)性選型。

1.2 建筑物框架設(shè)計存在的問題

建筑框架結(jié)構(gòu)在設(shè)計時主要分為2類：剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)。在建筑設(shè)計中，最普遍使用的剪力墻結(jié)構(gòu)就是俗稱的框架結(jié)構(gòu)。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，相關(guān)的設(shè)計人員需根據(jù)框架的要求及特征，對所設(shè)計的建筑物的框架柱和框架梁進行合理的設(shè)置。但是在實踐中，往往會忽略一些框架設(shè)計，就會導致設(shè)計方案出現(xiàn)問題，還有的設(shè)計人員為了更加突顯建筑的功能，在對框架柱進行設(shè)計時，相應(yīng)地減少框架柱的寬度，很大程度上降低了框架柱的抗擊能力，抗震能力變?nèi)酢?/p>

2 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計控制對策

2.1 整體設(shè)計方案的優(yōu)化

首先，對于具體方法的設(shè)計需要對各項因素進行統(tǒng)籌分析，之后做好全方面地定位，從房屋建筑整體的角度出發(fā)，對各項資源，各項技術(shù)進行統(tǒng)籌規(guī)劃，以此來保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法符合相關(guān)要求。其次，在原材料質(zhì)量的控制上要嚴抓嚴打。在這個過程中要保證所有部件的質(zhì)量，并保證所有零部件功能的充分發(fā)揮，促進零部件在不同的結(jié)構(gòu)中發(fā)揮不同的作用，促進建筑材料功能的高效發(fā)揮。再次，對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的外部影響因素進行充分地考慮，盡可能地控制人力物力等方面的不良影響，控制建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中可能存在的風險隱患。最后，對內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行簡化。房屋建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)是非常繁瑣的，而承載能力的不斷提升，很容易導致計算誤差的出現(xiàn)，造成工程成本的增加，加大工程項目的施工成本。所以對內(nèi)部因素進行控制，對內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進行精簡，是設(shè)計優(yōu)化方法之一。

2.2 規(guī)范房屋的變形縫設(shè)置

房屋建筑伸縮縫設(shè)置中應(yīng)綜合考慮溫度變化，溫度變更會導致房屋熱脹冷縮變形，進而改變房屋的長度。防震縫結(jié)構(gòu)的設(shè)置可實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的有效劃分，可劃分為多個抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元，防震縫寬度應(yīng)大于70.0mm，在砌體結(jié)構(gòu)中，寬度應(yīng)大于50.0mm。沉降縫可增強房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載力，通過合理選擇平面轉(zhuǎn)折位置、設(shè)置分期建造房屋交接位置等，可避免地基發(fā)生不均勻沉降，沉降縫間距應(yīng)保持在15.0-25.0m。施工過程中需要考慮的因素較多，應(yīng)重點關(guān)注土質(zhì)因素對建筑物承載力的影響，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員須科學運用驗證公式進行估算，避免設(shè)計方案與實際情況發(fā)生錯位問題，防止房屋細節(jié)部分出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。

2.3 重視建筑物的抗震設(shè)計

高層建筑物的抗震方面可應(yīng)用如下方案：（1）在高層建筑物內(nèi)部進行科學排布抗側(cè)力的結(jié)構(gòu)件。高層建筑物主體結(jié)構(gòu)保證水平層面對稱性的條件下，可在某種程度上減少建筑物在地震過程中被破壞的概率。因此，需要合理設(shè)置高層建筑內(nèi)部的水平層面結(jié)構(gòu)件，使得應(yīng)力分布狀態(tài)得以形成，增強高層建筑物主體結(jié)構(gòu)連續(xù)性特征。并且增加豎向的側(cè)力結(jié)構(gòu)件，提高建筑物的抗震等級。（2）增強地基結(jié)構(gòu)的抗震等級。高層建筑物的地基結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生的時候容易被破壞，導致建筑主體發(fā)生更大的損傷?？稍黾痈邔咏ㄖ飿痘纳疃葦?shù)值，保持其余上部結(jié)構(gòu)保持良好的聯(lián)動特性，進而增加建筑物的抗震等級。

2.4 強化對設(shè)計人員的管理和培訓，提升設(shè)計人員的綜合能力

設(shè)計人員的專業(yè)技能與素養(yǎng)對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計具有重要影響，因此加強對其管理與培訓有非常的必要?？梢越柚嘤?、講座、帶教以及團隊討論等方法，對團隊中專業(yè)技能水平相對較低的人員進行培訓和提高。首先，可以對房屋建筑設(shè)計方面的法律法規(guī)等進行詳細講解，設(shè)計人員必須對相關(guān)法律法規(guī)需求有準確的認識。其次，還需要對制圖以及相關(guān)軟件進行熟悉，可以設(shè)置專人進行帶教，用經(jīng)驗豐富、專業(yè)素養(yǎng)強的人員進行幫扶，設(shè)計人員必須要有扎實的專業(yè)素養(yǎng)，對各種制圖以及設(shè)計軟件進行熟練使用，還可以在團隊中對一些比較典型的設(shè)計案例進行分析與討論，吸取別人的優(yōu)點，進而提升設(shè)計人員對設(shè)計的認知與理解。

2.5 可以建立結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型

對設(shè)計各種變量進行科學的選擇，選擇合適的變量對結(jié)構(gòu)設(shè)計準確非常重要，變量可以看作對結(jié)構(gòu)有影響力的參數(shù)，例如控制目標參數(shù)以及約束控制參數(shù)，建筑價格以及預(yù)期損失等都是比較常見的參數(shù)，這些參數(shù)對建構(gòu)模型都非常關(guān)鍵，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計也有很大的影響。而對那些對結(jié)構(gòu)影響不太大的參數(shù)，在進行設(shè)計時可以降低其設(shè)計量，把握設(shè)計的重點，進而有效地提升設(shè)計性能。還需要確定目標函數(shù)，對設(shè)計進行優(yōu)化時，目標函數(shù)也是非常重要的，對鋼結(jié)構(gòu)進行施工時，設(shè)計人員需要做好測量，對函數(shù)性質(zhì)進行科學分析，進而在最終施工過程中，有效控制成本。

此外，還需要注意對結(jié)構(gòu)和排水進行協(xié)調(diào)，房屋建筑的排水涉及大量設(shè)備和機械，而設(shè)備荷載的強度都比較大，而且排水管道也比較多，且粗細不一，所以在對結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，還需要考慮到細節(jié)方面，對各種孔徑的尺寸以及預(yù)埋的深度等進行設(shè)計，進而確保設(shè)計符合實際房屋的需要。

2.6 設(shè)置多道抗震防線

（1）科學選擇抵御地震的第一道防線。嚴格來說，第一道防線設(shè)置和選型負擔比較小或者沒有，可以選擇一些比較小的填充墻和豎向支撐墻就可以承重。嘗試選擇盡可能小的軸向壓縮設(shè)計，通常具有較高軸向壓縮力的框架柱不適合第一道防線。但是，根據(jù)施工的約束，只能使用單一的框架系統(tǒng)，該框架的支柱是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)抗側(cè)力的主要因素，因此應(yīng)選擇“強柱弱梁”設(shè)計。（2）通過安裝冗余組件可以形成多條抗震防線。建筑物通常使用雙重抗側(cè)力體系：框架-抗震墻、芯筒-框架、內(nèi)墻筒-外框筒、框架-支撐。根據(jù)水平地震側(cè)力，可以依靠支撐或墻體等框架為主要抗震防線。

3 結(jié)束語

總之，現(xiàn)階段很多房屋建筑由于結(jié)構(gòu)更加復雜、使用功能更加多樣，為保證質(zhì)量的安全、功能的實現(xiàn)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段，須應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)，通過對設(shè)計方案的反復修改、不斷完善，為后續(xù)的建筑施工提供依據(jù)和參考。對于設(shè)計人員而言，也要嘗試提高業(yè)務(wù)技能，尤其是熟練操作專業(yè)相關(guān)的應(yīng)用軟件，從而支持建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的更好應(yīng)用。

參考文獻：

[1]史亞東.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題與對策分析[J].智能城市，2021，7（08）：92-93.

[2]孫慧芹.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題與解決對策研究[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2020，47（18）：7-8.

[3]馮寅和.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題及對策[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2020（17）：115-116.