提高建筑結(jié)構(gòu)設計水平的措施探討

曹卿

（長沙華藝工程設計有限公司 湖南長沙 410000）

提高建筑結(jié)構(gòu)設計水平的措施探討

曹卿

（長沙華藝工程設計有限公司 湖南長沙 410000）

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)的不斷興起，建筑結(jié)構(gòu)設計的安全性也成為人們關(guān)注的焦點，從某種意義上來講，這與人民群眾有著直接的利益關(guān)系，因此，應加強建筑結(jié)構(gòu)設計的質(zhì)量，避免建筑結(jié)構(gòu)設計安全性問題的出現(xiàn)，確保人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

建筑結(jié)構(gòu)；設計水平；提高措施

引言

建筑結(jié)構(gòu)設計直接關(guān)系到整個建筑的穩(wěn)定性和施工質(zhì)量，所以在結(jié)構(gòu)設計階段，要對建筑中各個構(gòu)件的受力荷載進行詳細的計算，對于重點受力部位，要加強技術(shù)關(guān)注。結(jié)構(gòu)設計應該從基本的構(gòu)件著手，充分滿足建筑設計的規(guī)范要求，隨著建筑結(jié)構(gòu)設計水平的提升，對于建筑業(yè)的發(fā)展起到了重要的促進作用。

1 建筑結(jié)構(gòu)設計的特點

1.1 結(jié)構(gòu)設計的延性特點

在建筑物使用的過程中，由于受到地震、風力以及沉降等因素的影響，建筑會發(fā)生一定的變形，尤其是一些高層建筑。為了避免高層建筑由于變形而發(fā)生損壞甚至倒塌現(xiàn)象，我們在對建筑結(jié)構(gòu)設計的時候，需要采取一些措施使建筑物具有一定的結(jié)構(gòu)延性，從而確保建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

1.2 結(jié)構(gòu)設計的水平荷載問題

一般來說，在對一些低矮的建筑進行設計的時候，我們主要考慮的是豎向的荷載因素，而在一些高層建筑中，雖然豎向的荷載控制非常重要，但是，水平荷載則起著主要的決定性作用。鑒于此，在對一些高層建筑結(jié)構(gòu)進行設計的時候，我們不僅要考慮豎向的荷載控制，更要注重水平荷載的影響，通過提高建筑結(jié)構(gòu)水平荷載能力，進而增強建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

1.3 結(jié)構(gòu)設計的抗震特點

近年來，由于受到多種因素的影響，地震動發(fā)生頻率增多，對建筑造成了嚴重傷害。因此，現(xiàn)代建筑對抗震性能的要求也比較高。在這種形勢背景下，為了順應時代發(fā)展潮流和滿足現(xiàn)實發(fā)展需要，我們在對建筑結(jié)構(gòu)進行設計的時候，還要考慮抗震要求，使建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量達到小震不壞和大震不倒的標準，通過提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，從而減少地震等自然災害對建筑的毀壞。

1.4 結(jié)構(gòu)設計的側(cè)移變形問題

目前，為了節(jié)約有限的土地資源，高層建筑已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑發(fā)展的一種趨勢。高層建筑的水平荷載比較大，并隨著建筑高度的增加而增加，在一些因素的作用下，高層建筑就會發(fā)生一定的變形，使建筑的安全性大大降低。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設計的時候，我們要提高建筑的強度，使它具有良好的強度和剛度，有效控制側(cè)移變形的發(fā)生。

2 建筑結(jié)構(gòu)設計應注意的問題

2.1 鋼結(jié)構(gòu)設計

2.1.1 選擇合適的鋼材

在鋼結(jié)構(gòu)建筑中，鋼材的選擇非常關(guān)鍵，直接關(guān)系到整個結(jié)構(gòu)的各項性能標準，所以鋼材要具有較好的延伸性，在抗拉強度、屈服強度方面符合標準。為了保證焊接的質(zhì)量，要符合含碳量指標。如果在地震區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)建筑，還要充分考慮抗震性的需求，要對鋼材進行沖擊實驗，保證具有良好的韌性。為保證鋼材的各項性能都符合標準，一定要進行相關(guān)的實驗，檢測合格后準予使用。對于有其他性能需求的，要按照建筑的規(guī)范標準操作，確保鋼材的質(zhì)量符合標準要求。

2.1.2 樓面結(jié)構(gòu)設計

在樓面結(jié)構(gòu)設計中，比較常見的問題是裂縫，如果設計不當將直接影響樓面的施工質(zhì)量。在樓面設計中，應該根據(jù)施工材料的不同設計不同的方案，因為材料的性質(zhì)不同，伸縮縫的設計長度也不相同。所以在鋼結(jié)構(gòu)建筑中，對于樓面的設計可以使用現(xiàn)澆混凝土的方法，伸縮縫的長度可以按照混凝土結(jié)構(gòu)預留，以避免施工中樓面出現(xiàn)裂縫。

2.2 地基結(jié)構(gòu)設計

2.2.1 基礎設計

地基是整個建筑的基礎，地基的結(jié)構(gòu)設計水平直接影響到上層建筑的質(zhì)量。因為地基的基礎不僅要承受來自上層建筑的荷載，同時還會受到地下各種應力的影響。基礎的結(jié)構(gòu)設計需要考慮的因素較多，在設計之前，需要對基礎的地質(zhì)條件、水文狀況、荷載的分布情況、周圍建筑的基礎、抗震等級等各項要素進行詳細的調(diào)查分析，然后根據(jù)建筑的整體需求，設計出高水平的結(jié)構(gòu)方案。結(jié)構(gòu)設計方案不僅要具有較高的技術(shù)性，同時還要滿足經(jīng)濟性條件，才能夠確保整個建筑的綜合性能和質(zhì)量符合標準。在砌體結(jié)構(gòu)設計中，條形基礎較為常見；對于多層框架結(jié)構(gòu)的基礎而言，因為容易發(fā)生不均勻沉降現(xiàn)象，所以常采用十字交叉條形基礎，如果還無法滿足標準，可以選擇使用筏板基礎；在框架結(jié)構(gòu)的基礎設計時，在防水要求較高的情況下，可以選擇箱型基礎或者筏板基礎，如果防水要求較低，則選用獨立樁基或者交叉條形基礎。基礎的結(jié)構(gòu)形式主要取決于地基的荷載力、防水要求等因素，有針對性的選擇基礎類型。

2.2.2后澆帶設計

在地基結(jié)構(gòu)設計中，為了防止混凝土出現(xiàn)變形，經(jīng)常會設計后澆帶的施工方式，防止因為不均勻沉降而導致的裂縫。根據(jù)施工現(xiàn)場的土質(zhì)結(jié)構(gòu)以及混凝土的性質(zhì)，合理的設計后澆帶的寬度。從地基的基礎層開始直至房屋頂板，都需要在相同的位置設置后澆帶，其中混凝土的等級要比兩側(cè)混凝土高。在后澆帶施工之后應該做好支撐，在后澆帶完全封閉且混凝土的強度合格后再拆除支撐。在地基施工期間，因為結(jié)構(gòu)應力的集中效果下降，在受到溫度變化的影響下會影響混凝土出現(xiàn)收縮裂縫，所以會設計后澆帶。在有些地基工程中是不允許設置后澆帶的，所以在結(jié)構(gòu)設計時，應該對后澆帶的斷面形式有明確的標注，在地下水位較高的情況下，基礎后澆帶的下方應該設置一層防水板。

3 提高建筑結(jié)構(gòu)設計水平的措施

3.1 重視建筑結(jié)構(gòu)設計的抗震性能

建筑結(jié)構(gòu)設計的抗震性能理應受到結(jié)構(gòu)設計師重視，但是，卻因為建筑受到地域性的影響，地震的發(fā)生也會根據(jù)地區(qū)的地質(zhì)地貌存在差異，很多地區(qū)多年未見地震，但是，即使是對多年未見地震的地區(qū)進行建筑結(jié)構(gòu)設計的過程中，設計師也不能忽視建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能不僅是針對地震來設計的，也有可能發(fā)生共振的情況，因此，為了確保人民群眾的生命財產(chǎn)安全，必須要將建筑結(jié)構(gòu)設計的抗震性能重視起來。①建筑結(jié)構(gòu)設計師應切實的對當?shù)氐淖匀画h(huán)境因素進行調(diào)查分析，并采用科學的手段來安排施工材料，并對建筑結(jié)構(gòu)進行合理的規(guī)劃設計，這樣才能有效的提高建筑結(jié)構(gòu)設計的抗震性能，不僅如此，對提高建筑結(jié)構(gòu)設計的耐久度、安全度也有著極大的作用。②要對建筑結(jié)構(gòu)設計的每個工程細節(jié)進行充分的考慮，如，建筑的鋼筋骨架結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等，必須要對各個環(huán)節(jié)進行詳細縝密的計算和分析，這樣才能滿足建筑物安全質(zhì)量的需求，才能確保建筑結(jié)構(gòu)有著可靠的抗震性能，避免或降低地震給人們帶來的安全影響，進一步提高了建筑結(jié)構(gòu)設計的水平。

3.2 提高建筑結(jié)構(gòu)設計師的安全意識

安全意識是建筑結(jié)構(gòu)設計師的靈魂所在，如果沒有較強的安全意識，即使設計出的建筑結(jié)構(gòu)作品再出色也會存在諸多的安全問題，這不僅是建筑公司不愿意看到的，更是人們?nèi)罕姛o法接受的，因此，要解決建筑結(jié)構(gòu)設計的安全性問題，必須要提高建筑結(jié)構(gòu)設計師的安全意識。①要求建筑設計師必須正確對待建筑設計工作，這是一項專業(yè)的、嚴謹?shù)摹⑸婕暗降闹R面比較廣的繁瑣工程，設計人員必須細心、嚴謹、認真的對待建筑結(jié)構(gòu)設計，提高建筑結(jié)構(gòu)設計師的安全意識，才能進一步保證建筑結(jié)構(gòu)設計的安全質(zhì)量。②要加強對建筑結(jié)構(gòu)設計師安全意識的培養(yǎng)，不是所有建筑結(jié)構(gòu)設計師都有豐富的設計經(jīng)驗、較高的專業(yè)水平，為此，要加強對建筑結(jié)構(gòu)設計師安全意識的培養(yǎng)力度，一方面通過以往的經(jīng)驗教訓來提醒設計師，不可將經(jīng)驗當作設計的籌碼，這只是一種參考，還需要根據(jù)實際的情況進行設計，另一方面可以提高設計水平偏低的設計師對建筑結(jié)構(gòu)設計安全性的重視，嚴格規(guī)范操作，提高建筑結(jié)構(gòu)設計的質(zhì)量安全。另外，要提高建筑結(jié)構(gòu)設計師的安全意識，還需要從日常工作的細節(jié)做起，確保建筑結(jié)構(gòu)細節(jié)性的質(zhì)量安全，才能為提高建筑結(jié)構(gòu)設計整體安全性奠定堅實的基礎。

3.3 全面提高建筑結(jié)構(gòu)設計師的專業(yè)水平

建筑結(jié)構(gòu)設計中經(jīng)常出現(xiàn)設計缺乏合理性、缺乏可行性等問題，這都與建筑結(jié)構(gòu)設計師自身的專業(yè)水平有著直接的聯(lián)系，因此，要全面提高建筑結(jié)構(gòu)設計師的專業(yè)水平，才能確保建筑結(jié)構(gòu)設計的合理性、可行性。①建筑結(jié)構(gòu)設計師要加強對自身能力的提升，通過多種渠道，如，網(wǎng)絡、專業(yè)書籍等來提升自身的專業(yè)水平，同時也可以在日常的工作中多向經(jīng)驗豐富的前輩學習，在保證建筑結(jié)構(gòu)設計工作質(zhì)量的同時，不斷的提升自身的專業(yè)技術(shù)。②建筑設計師應加強對建筑結(jié)構(gòu)施工技術(shù)、結(jié)構(gòu)材料、自然環(huán)境等方面的了解，這些都與建筑結(jié)構(gòu)設計的安全性有著直接的聯(lián)系，設計的過程中必須對其進行全面的考慮，這樣才能進一步提高建筑結(jié)構(gòu)的設計質(zhì)量，而且，在這個過程中設計師的專業(yè)水平也會隨之提升，對日后的建筑結(jié)構(gòu)設計有著莫大的幫助，有效的避免或降低了建筑結(jié)構(gòu)設計安全性問題的出現(xiàn)。

4 結(jié)束語

綜上所述，在建筑結(jié)構(gòu)設計中，我們要把握結(jié)構(gòu)設計的特點，同時關(guān)注結(jié)構(gòu)設計中的一些安全性問題，并針對這些問題采取一些措施，從而不斷提高建筑結(jié)構(gòu)設計的水平，設計出更加科學合理的建筑結(jié)構(gòu)方案，為后續(xù)的施工提供指導作用，實現(xiàn)建筑的實用性、安全性、美觀性以及經(jīng)濟性的統(tǒng)一，使建筑更好地為我國經(jīng)濟社會發(fā)展和人們生產(chǎn)生活提供服務。

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TU318

A

1673-0038（2015）01-0013-02

2014-12-13

曹卿（1981-），男，工程師，本科，主要從事建筑結(jié)構(gòu)設計方面的工作。