建筑結構設計過程中存在的問題

摘要：隨著我國城市化進程的加快，建筑業也面臨了更多的機遇和挑戰。這就要求建筑形式要多樣化，建筑設計理念的要不斷創新。各種受多方面因素影響，使得高層建筑形體日趨復雜，形態各異，這些給結構設計增加了一定的難度，往往會遇到一些規范或規程未論及的問題，建筑中結構設計就顯得尤其重要。本文就對建筑結構設計原則、內容及存在問題進行探討分析。

關鍵詞：建筑結構設計;設計原則;設計人員問題

一、基本概念

建筑結構設計就是用結構語言來表達工程師所要表達的內容。結構語言就是結構師提煉出的關于自己觀點的結構元素，包括基礎、墻、柱、梁、板、樓梯、大樣圖等。然后用這些結構元素來構成建筑物或構筑物的結構體系，包括豎向和水平的承重及抗力體系，再把各種情況產生的荷載傳遞至基礎。

二、建筑結構設計類型

根據建筑物的用途，分為工業建筑與民用建筑。根據建筑物的層數，可以分為單層、多層、高層和超高層建筑。建筑物根據所使用的結構材料可以分為：木結構、砌體結構、混凝土結構、鋼結構和混合結構等。建筑物根據其結構形式，可以分為排架結構、框架結構、剪力墻結構、筒體結構和大路結構等。

三、建筑結構設計的原則

完美的建筑結構設計就是在努力追求適用、安全、經濟、美觀、便于施工是結構設計人員最終努力的目標，在結構設計中應遵循以下原則：

1、結構設計一般在建筑設計之后，“受制”于建筑設計，但又“反制”于建筑設計。

2、結構設計不能破壞建筑設計，應滿足、實現各種建筑要求。

3、建筑設計不能超出結構設計的能力范圍，不能超出安全、經濟、合理的結構設計原則。

四、建筑結構設計內容

1、確定結構方案。確定結構方案就是通過建筑所在地的地質情況和抗震情況和所需建筑的高度來確定建筑所需要的結構形式。

2、建筑結構計算。建筑結構計算包括很多方面，比如風的載荷、地震的載荷、結構自身的載荷等等。另外，還應該根據計算出來的載荷值和一些計算方法來確定構件的截面，綜合計算出來的載荷值和構件截面進行彎矩、扭矩等一些內力的計算。最后，通過對計算出來的構件的內力值和一些對構件的要求和限制計算出構件是否符合文件規范和要求。

3、對施工設計圖的設計和確定。根據以上計算出來的值對施工圖紙進行設計和確定。

五、建筑結構設計需注意問題

1、某些設計底層設計空間大，但是沒有抗震墻。這種結構不完善，有很大的安全隱患，沒有明確的傳力。在一些抗震分類當中，選擇了不合適的抗震場地，最終導致了整個設計結構的錯誤，在一些混凝土配件之中，存在著配筋率不合格的現象，計算書和結構設計不一致，使結構強度降低，存在著安全隱患。在設計的過程中，一些設計人員偷工減料，設計的十分粗糙和簡單，在施工圖之中應該使用的大樣圖、系統圖存在著漏洞，不能對工程的整體面貌進行反映，在設計之中沒有對消防、耐火等級、安全等級、工程類別和設計依據等進行明確的交代和標明。

2、連續梁按單梁進行設計。在陽臺邊梁的設計中，如果較小荷重邊梁長度較長時，問題將會變得很嚴重。因為較小荷重的邊梁一般直接暴露在室外，這樣就會受到很大的環境溫度影響。梁的伸縮也會隨著環境溫度變化而變化，這時梁的伸縮就會受到梁端柱或挑梁的約束，在梁的內部就會產生收縮應力，這種收縮應力作用于原已因為邊梁上的荷重較小，而沒得到設計者的重視，導致了梁在支座附近上部受拉區出現豎向裂痕現象，所引起梁的支座附近沿整個梁截面四周裂縫貫通，梁承載力降低，嚴重的影響了使用安全。

3、基礎和地基設計存在問題

由于沒有充分的分析地質勘查報告就進行了施工圖的設計，僅僅因為設計者單純的認為該值越小就越安全，造成設計值存在問題。有的設計者對軟弱地基的認識不夠，不通過嚴密的墊層計算就盲目采用加強承載力的方法，這是十分不安全和不經濟的做法。在多層民用建筑的設計過程中，對于荷載值的計算沒有按照規范的折減系數進行計算，計算結構的準確性很低。地基基礎設計時經常會出現這類問題。例如，在高層的建筑物中，樁基的選擇不當就會對其完工質量造成影響，甚至是對其環境造成損壞。

4、構造柱和承載柱設計存在問題

對于結構抗震性、承載力的提高都有作用的構造柱，往往在結構設計中被當作承重柱，這就引發了一系列問題，比如應力全都集中到構造柱處，構造柱第一個受到破壞，起到適得其反的效果，減小了房屋的抗震能力。

為了受力分析簡單一些設計者故意將截面高度設計的過小，但這為房屋的安全埋下了隱患，截面高度設計過小，這種設計錯誤常見于六度抗震設防區，這樣設計導致柱頂不具備合格的抗彎強度，柱子會產生裂縫，這會使房屋的耐久性降低并且影響到住戶的入住心情，會對房屋產生恐懼的心理，并且一旦遇到地震這種房屋容易倒塌。

5、樓板設計存在問題

作為建筑工程中的一個重要的承重構件，樓板具有很重要的作用。通過樓板把屋面的負荷轉移到了梁或者墻上，所以樓板的設計關系到墻和梁等的安全性。為圖計算方便將雙向板和單向板的計算方法混淆，這容易導致樓板出現裂隙。

6、設計人員的問題

6.1 圖紙設計不合理

不少單位設計院的圖紙不符合國家規章制度的規定，設計粗糙簡單，漏掉了很多重要的大樣圖和剖視圖等。沒有技術總監和項目總監的簽名或者授權蓋章，主要原因是圖紙設計不合理，在設計過程中忽略了這一項;另一個原因是很多都是掛靠設計，技術總監等管理不善，為了免除自身的法律責任而不去簽名，但是根據制度的規定其法律責任是不可避免的。圖紙的目錄中沒有標準圖和可供重復選用的利用圖。結構設計圖對于工程的水文和地質條件等情況沒有做出說明，對于持力層的地基土也沒有說明，還有一些能夠反映工程細節的設計參數和安全等級等數據都沒有在設計說明中進行明確交代。

6.2 設計與施工脫節

設計人員的設計工作沒有從實際出發，脫離了實際的設計很難付諸實踐，往往僅僅出于個人利益的角度而整天在辦公室圖紙堆里埋頭設計，根本不了解施工的現場情況。對于自己的設計方案能否順利的應用到施工中去一點自信都沒有，有的會給施工帶來很大的實際困難，例如增加施工的造價等等。

6.3 設計人員能力有限

設計中各種問題的出現大多是因為設計師沒有對設計負責，沒有引起自身足夠的重視。對于居民的住宅設計不能夠實事求是，根據自己的設計理念進行設計，盲目照搬現有的設計成果，通過簡單的套用來完成設計說明。還有一些設計師沒有充分理解設計的方法和規范性，或者有的人根本沒有明晰的力學概念就開始了錯誤的計算模式，也不能夠根據經驗對計算的結果進行判斷。

結語

我國建筑的有著悠久的歷史，它一直是城市建設的焦點。但是在結構設計中也存在一些問題，需要我們不斷對建筑的設計和創新做出探索，使建筑設計與城市空間的融合也進一步達到完善。建筑結構設計是建筑工程的基礎性環節，在建筑結構設計中不僅要關注到建筑的美觀性，更要以建筑質量為標準，進行規范性、科學性建筑設計，以提升建筑的安全性，力圖做到建筑結構設計安全性、適用性、經濟性以及美觀性相統一。