常見建筑結構設計的問題以及應對策略

楊元秀

（中冶建工集團有限公司重慶市大渡口區　400080）

常見建筑結構設計的問題以及應對策略

楊元秀

（中冶建工集團有限公司重慶市大渡口區400080）

結構設計是現代房屋建筑設計中的核心內容，是確保建筑物整體結構穩定性及安全性的關鍵，設計師在結構設計時應注意一些常見設計通病，確保結構設計的科學性、合理性、經濟性、安全性，避免后期出現設計變更或者其他質量安全問題，從而提高房屋建筑建設的效益。

建筑結構；設計問題；應對策略

引言

建筑結構設計可以說是一個與實際緊密結合的過程，決不能脫離實際而進行，在設計過程中，要綜合考慮建筑工程所在地的地理環境、水文土質、抗震等級等，在參考規范的基礎之上，通過借鑒其他成功案例的經驗，合理安排建筑體從地下到地上，從主體到部分的結構，使建筑結構設計既符合外觀的視覺享受，又達到主體的結構穩定性。

1　常見建筑結構設計的問題

1.1建筑基礎選擇不合理

建筑的基礎包括獨立基礎、條形基礎、筏形基礎以及箱形基礎等，不同基礎所承受荷載的形式不同，使用的環境就不同，獨立基礎所承受荷載的形式為點荷載，適用于一般承載能力較好的土壤，箱形基礎承受荷載能力的形式為面荷載，適用于濕陷性土壤等比較惡劣的地表環境下，不同類別的基礎形式之間所存在的差別絕不只是一個名稱的不同那么簡單。但是在目前的部分高層建筑基礎選型過程中，往往不是特別科學，導致了建筑體下層的地基土壤根本無法有效地承受基礎所傳來的上部建筑的荷載，基礎容易發生不均勻沉降，如果在這樣的地基上進行建筑物的建造，但不采取有效的處理措施，基礎選型不合理，那么所成型的建筑質量就會嚴重偏離安全標準，建筑的壽命會大大減小，同時對所居住的居民的生命安全也是一個威脅。

1.2混凝土樓板質量不過關

在高層建筑物的施工過程中，樓板作為承載人們日常生活的主要活動區域，人們走動、跳躍等都在樓板上進行，樓板承擔著上部傳來的不間斷的活荷載作用以及墻體、梁、柱等所傳下來的固定荷載作用，如果樓板的結構設計不合理、配筋不符合規范要求，樓板就會發生過早開裂的現象，而這一情況的發生將會直接導致建筑使用壽命的減少，并且造成安全隱患，尤其是一些氣候溫差較大的北方地區，對樓板現澆混凝土的要求更為嚴格。

1.3地下室的外墻設計不合理

絕大多數的高層建筑都擁有地下室，用作設備用房或者商業用房，其中地下室外墻作為地平線下的建筑主體，容易受到地下水等因素的影響，必須區別于地上建筑墻體進行設計。墻體的厚度以及所使用混凝土的強度等級、防水性能等都必須按照規范要求以及實際情況綜合確定，然而一些結構設計人員并沒有意識到地下水位對于墻體的影響，仍舊按照地上墻體的做法進行地下室墻體的設計，帶來了很大的安全隱患。

1.4對配筋的錯誤認識

建筑物樓板、柱、梁等內部的配筋都是經過嚴密的力學性能計算而確定的，并不是簡單地配筋越多越好。如果這些結構主體中過多的配筋，則會造成其表面保護層厚度過小，鋼筋外露，不僅影響了建筑的美觀，而且鋼筋外露發生銹蝕、彎曲，建筑混凝土結構進一步脫落，對建筑主體的結構承載力造成很大的影響。因此，決不能錯誤的認為配筋越多越好。

2　建筑結構設計問題的應對策略

2.1全面搜集工程資料

建筑工程的地理位置決定了建筑結構設計參數的差異性和特殊性，由于不同地區的土壤類別、地震強度、雪壓和風壓是不同的，因此在選取和計算建筑結構參數時，應全面考慮到這些因素。對于一些特殊的建筑項目，在建筑結構設計之前，還應進行結構設計試驗，結合專家意見來確定建筑結構的相關參數。建筑工程資料的全面性在很大程度上決定了建筑結構設計質量，為了提高建筑結構設計的合理性和科學性，應盡量搜集詳細的建筑工程資料，如建筑工程施工要求、設計規范、工程地質條件資料，仔細分析資料內容，確定準確的設計參數，避免由于結構設計參數不合理而影響整個建筑工程的施工質量。

2.2應用合適的結構設計軟件

近年來，計算機設計軟件逐漸普及，建筑結構設計人員越來越依賴計算機設計軟件，但是這也導致建筑結構設計人員盲目的信任計算機結構設計結果，忽視手工計算的檢驗，沒有充分分析和判斷計算機結構設計結果的合理性和正確性，直接應用到建筑結構設計中，最終導致建筑結構設計不合理而返工。為了避免這個問題，建筑結構設計人員應采用合適的結構設計軟件，科學分析計算機結構設計結果：①了解相關計算機設計軟件的適用條件和范圍，選擇合適的建筑結構設計軟件，提高建筑結構設計效率和質量；②確保所使用的計算機設計軟件的計算程序嚴格符合建筑結構設計要求；③計算機結構設計軟件輸入的設計參數必須有準確依據[2]，確保設計參數的準確性和合理性；④計算機結構設計軟件計算結果必須符合建筑結構設計要求，如建筑結構配筋、結構抗裂性能、剛度比、自振周期等。

2.3優化地基基礎設計和結構計算

建筑結構計算結果的準確性和合理性直接關系著整個建筑工程施工設計，因此應根據建筑項目施工現場實際情況，優化地基基礎設計和結果計算。例如，在計算建筑項目樓板時，應結合樓板的類型和結構，采用正確的計算方法，如果樓板是連續板，則不能使用單向板的計算方法，如果是雙向板，在結構計算時應考慮建筑材料泊松比的影響，并且注意調整跨中彎矩，確保建筑結構計算的準確性。隨著現代化科學技術的快速發展，建筑結構設計多采用計算機程序進行計算，雖然計算機程序計算結果精確度較高，但是有時不符合建筑結構的實際要求，因此應仔細分析計算機計算結果，全面評價設計結果的正確性和合理性。地基基礎設計是整個建筑結構設計的關鍵環節，其設計質量的好壞直接關系到后期建筑結構設計工作能否順利進行。

在進行建筑地基基礎設計時，設計人員應全面了解我國的相關設計標準，結合建筑項目所在地的地質情況，明確建筑項目的地基基礎特征，深入學習建筑地基基礎設計規范，采用科學合理的地基基礎設計方法，提高建筑結構地基基礎設計的可靠性和安全性、在基礎埋置時，基坑開挖過程中，基坑周邊的基底土不會產生反彈作用，這是由于其處于摩擦角的范圍內而受到一定的約束作用，因此，主要進行反彈的土層便是坑中心位置的地基土，為了避免這種反彈現象的發生，就需要人工對這部分回彈土層進行清理。當建筑物所選基礎為較大的箱形基礎類型時，其約束力相對來說比較小，在沉降計算時主要考慮基地的壓力，而忽略坑邊土的約束作用。但是當所選基礎為較小的獨立基礎或者條形基礎時，所受到的約束力相對來說就比較大了，這時的沉降計算主要考慮基地的附加應力而忽略回彈部分的應力作用。

2.4做好建筑結構抗震設計

一般情況下，設計人員在設計建筑框架結構時，多重視橫向的建筑框架設計，而忽視縱向的框架設計，縱向框架結構設計水平對于整個建筑結構的穩定性和抗震性有著直接的影響。建筑結構抗震設計要求明確提出應按照建筑結構的兩個主軸方向，分別計算水平地震作用力，由抗側力構件來承擔各個方向的地震作用。因此在設計建筑框架結構時，應認識到縱向框架和橫向框架設計一樣重要，遵循大震不倒、中震可修、小震不壞的抗震設計原則[3]，可將框架設計為延性結構，利用延性結構良好的變形能力，降低地震作用力的沖擊性，提高建筑結構的抗震性。

2.5加強溝通配合

在建筑結構設計時，設計人員應避免盲目的利用計算機繪制圖紙和進行建模計算，應全面仔細分析建筑項目整體設計要求，和建筑工程師進行溝通交流，了解整個建筑工程的相關情況，剖析建筑工程平面圖紙的設計意圖，必要時組織建設單位、施工單位、監理單位開展研討會，明確各個專業之間的配合協作，避免設計方案和設計圖紙出現矛盾或者不一致，提高建筑結構設計質量。

3　結束語

建筑結構設計是一項專業性較高的復雜工作，包括多方面內容，設計人員在進行建筑結構設計時，應全面考慮到各種因素，結合建筑項目的實際情況和所在地地質條件、環境特點，采用科學的設計方法，合理設計建筑結構而理性，不斷提高建筑結構設計質量，確保建筑結構的安全性和穩定性。

[1]張行.建筑結構設計中存在的問題與解決對策[J].科技創新與應用，2014，26：254.

[2]韋璐寒.探討提高建筑結構設計質量的有效途徑[J].城市建筑，2013，10：53.

[3]趙芳，袁月山.關于提高建筑結構設計安全度的意見[J].科技致富向導，2011，03：186.

TU318

A

1673-0038（2015）15-0035-02

2015-3-22

楊元秀（1978-），女，工程師，研究生，主要從事結構設計工作。