試論建筑結構設計質量應如何提升

【摘 要】近些年，隨著我國經濟的飛速發展、科技水平的快速提升，國內各大城市的規劃與建設越發頻繁，從而大幅增加了房屋建筑工程的投資規模、籌建數量，而隨著我國百姓生活水平的逐步提高，對于實體建筑的結構設計，人們在空間規模、結構形式、實用功能、外觀樣式等多個方面均提出了一些較為嚴苛的要求，進一步加大了結構設計工作的業務量與難度，以至于設計缺陷、變更等情況的發生，不僅直接影響到了項目的施工質量，同時也將危害到使用者的財產安全、人身健康。本文就建筑結構設計質量如何提升作簡要的分析、探討。

【關鍵詞】房屋建筑；結構設計；質量；措施

長期以來，在我國多數建筑工程項目的施工建設、長期使用中，受結構設計水平、質量的影響，不僅會直接加大生產操作的難度、埋下質量缺陷、破壞使用功能、引發安全事故、，同時缺乏可行性、經濟性的設計方案也將大幅抬高工程的造價，以至于損害到建筑項目的經濟效益、社會效益，而這也是國內諸多專家、學者、工程師普遍關注的話題。對此，建筑的結構設計質量，主要取決于在崗設計師的專業水平、項目自身的特點與要求、施工現場的環境條件等，若要避免設計方案、圖紙中存有缺陷、漏洞以及不合理事項，就必須加強規范設計工作，切實采取有效措施加以控制，以保證結構設計的可行性、專業性、經濟性、完善性。以下，本文就有效提高建筑結構設計質量的幾點措施作簡要的分析、探討。

1 做好設計前的組織協調及準備

在進行建筑項目的結構設計時，為保證圖紙、方案的可行性、專業性，工程設計師應加強與其他部門、專業的溝通，嚴禁獨立完成全部設計內容。對此，工程設計師不僅需要充分了解、掌握其所屬專業的知識與技巧，同時還要結合項目施工的特點與要求，與相關專業人員協同配合，以提高具體工序、部位設計的完善性、技術性，對于存有疑義、涉及其他專業的技術性難題，由在崗設計人員聯系、組織各參建專業單位、班組、人員進行會審，以統一各項標準、內容，從而確定建筑結構設計的基本原則，保證項目的設計圖紙、方案充分符合設計意圖，并滿足電氣、給排水等設備、專業的功能與需要，在一定程度上降低了后續施工的難度。此外，在正式進行結構設計前，有關設計人員全面調查、收集、整理、分析相關的信息、資料，結合建筑項目的特點、類型、場地條件等實際內容，確定各項具體參數，通過深入研討相應的設計規范，盡可能的避免返工重做、物資浪費、設計變更的發生，并提高各項計算結果的可靠性。

2 加強重視建筑結構設計中的概念設計

長期以來，在我國各類工程的結構設計中，概念設計實施的有著一定的意義與作用。對此，建筑工程的結構設計工作，可大致將其分為三個階段，即：通過結合項目的特點與要求，對具體方案加以選擇；由項目的設計師、技術人員與其他專業協同完成具體數據、標準的計算；待做好充足準備后，正式進入建筑結構設計圖紙的繪制階段。對此，在實際進行建筑項目的結構設計與分析時，由于上述三個階段的具體工作依附于專業、科學的概念指導，從而需要先行開展概念設計工作，其主要是由工程設計師憑借其專業知識、業務技巧、實踐經驗，以分析、研究的方式對設計方案作初步優化，通過采取各種概念設計方法、手段，對每個結構體系加以選擇、確認，同時與其他專業人員、建筑師協同合作，以統一、明確建筑結構的使用要求、形象美觀、空間形式等，待確定各項目標后，確定整體、分體結構體系的最佳受力方案以及總體結構方案。由于這些方案均帶有一定的準確性、概念性，從而大幅降低了后續運算工作的難度與業務量，并在一定程度上保障了設計方案的經濟性、可靠性。值得注意的是，對于經計算機系統分析、處理后所得出的各項內力數據，可借由概念設計加以判斷、驗證。

3 做好建模計算前的處理

建模計算的前期處理是提高結構設計質量的重要措施之一。對荷載的計算要保證準確有效，估計、推測等無依據的做法是需要每個工程師盡可能避免的。建模的過程要嚴格按照科學的方法來給定輸入，樓梯洞口輸入處的局部開洞處理，轉換層構件與懸挑構件設計中活荷載的不利影響，飄窗部分的荷載分析等都是

需要格外注意的步驟。在尚未了解各個參數具體含義的情況下，毫無依據的對參數進行盲目的修改是結構建模過程中的一個大忌。在調整參數的過程中，要格外注意不同參數的具體適用范圍，具體的某一項參數大多具有較為嚴格的適用性，磚混結構下準確的參數，很可能不適用于框架結構，多層結構下準確的參數，對高層結構的適用性也未必能夠保證。

4 合理使用專業輔助設計軟件

近些年，隨著我國計算機技術、軟件工程的蓬勃發展與普及應用，越來越多的建筑項目在結構設計工作中應用了PKPMCAD、PKPM、CAD等輔助設計軟件，使得在崗設計人員可借由不同的應用軟件、功能模塊，對設計方案進行分析、對比、計算，并完成具體的圖紙設計任務。由此可見，在實際進行建筑結構的設計時，計算機系統、輔助設計軟件、計算工具的實用功能、技術水平、使用方法，對于設計方案的質量有著直接影響。值得注意的是，上述幾種常用輔助設計軟件的開發、研制，均是將我國有關工程設計的標準、規范作為主要依據、設計基礎，通過綜合分析各種結構體系的物理力學特征，利用計算機系統、程序的處理加工，以模擬、簡化的形式研制而成，為保證設計軟件的標準化與技術性，任何軟件產品均有相應的適用范圍、使用期限。對此，隨著我國經濟、科技的飛速發展，建筑工程的籌劃面積、建設高度也不斷加大，從而大幅提高了結構設計工作的難度，由此即要求工程設計師在使用各種輔助軟件時，應能對其有一定的了解、認識，充分掌握提取不同參數的具體要求，但切忌過分以來計算機操作，必要時仍可通過手動計算的方式進行復核，以最大限度的發揮設計軟件的應有作用。

5 進一步加強對結構設計的優化

對于房屋建筑的結構設計，為保證后續施工的可行性、經濟性，應綜合考慮環境條件、結構受力、氣候溫度等多方面因素，完善、優化結構設計。對此，在具體的設計工作中，針對結構設計中的不同受力構件，應綜合考慮、全面分析后續施工、使用期間可能承受的實際荷載；基礎結構不僅需要承受、抵御由地震、風動、高溫氣候等因素所引起的溫度應力、水平荷載，同時還需承受不同豎向承重構件上的各種荷載。由此即要求在設計、安排各組承重構件的具體位置時，應能最大限度的減小實際承受溫度應力、水平荷載，而對于水平承重構件，應盡可能的縮短傳力路徑，從而才能以最為直接、快速的方式將建筑樓面結構上的荷載轉移到主梁，最后利用剪力墻、柱的分散、傳遞將荷載釋放到建筑的基礎結構、地基上。在實際進行地基基礎的設計時，在崗工程設計師應有效結合自身的實踐經驗、專業知識，事先預測、分析、評估后期施工、使用過程中可能發生的各種問題，并初步擬定相應的解決方案。此外，對于配筋量應采取嚴格控制，不得隨意增減；對于鋼筋的錨固長度，應預測、分析溫度應力的影響；對于建筑平面、立面結構的安排、設置，應能保證結構位置的對稱、均勻、規整，適當采用多道防線，盡可能減少薄弱層的出現。總體來講，對于建筑結構設計的優化，主要是利用設計者的實踐經驗對未來可能發生的情況做出預測，通過極限狀態的驗算，進一步改進、完善、優化具體設計內容，以保證圖紙、方案的可行性、安全性。

6 加強重視防護性設計理念

由于實體建筑在施工建設、長期使用的過程中受臺風、降雨、地震等自然因素影響，將生成各種形式、性質的應力、荷載，一旦超出建筑結構的極限強度、最大承受范圍，將直接引起坍塌、裂縫的質量病害、安全事故。對此，在實際進行建筑結構的設計時，應綜合考慮項目當地的氣候特點、環境條件、地質結構，并查閱當地災害、氣象的歷史記錄，在展開科學、專業的計算分析后，嚴格依據我國自然災害的的設計規范，不僅需要依據其具體結果進行結構設計，同時還應有意識、有針對性的加強某些特殊部位的防護性設計，以保證實體建筑的使用安全、長久耐用。

7 結束語：

綜上所述，建筑工程項目的結構設計，涉及多種專業學科、技術理論，不僅需要多崗位的協同合作，同時還需面全分析、預測各構件、模板等部位在施工、使用中可能承受的應力、荷載，并通過查閱、收集大量的記錄、信息，采取各種防護性措施、技術，從根本上提高建筑結構設計的質量、水平，為后續的施工打下良好基礎。

參考文獻：

[1]周志萍. 淺談住宅建筑設計與內裝修設計的統一[J]. 萍鄉高等專科學校學報， 2007，(03) .

[2]汪常松. 略論中國建筑結構的可靠性及改進[J]. 中國建設信息， 2006，(02) .

[3]劉廣均，張鋼. 砌體結構設計中應注意的幾個問題[J]. 四川建筑科學研究， 2003，(02) .