建筑結構設計中遇到的主要問題研究

梁安琴

（山西中都建筑設計有限公司，山西 太原 030000）

1 建筑結構設計中遇到的主要問題分析

1.1 框架柱配筋面臨的問題

在建筑結構設計過程中，框架柱配筋問題是普遍發生問題，具體表現為框架柱配筋與框架梁配筋的問題。因建筑設計往往需要較長的工作期間，且工程量巨大，框架柱配筋設計容易受主觀因素的限制，沒有科學、精準的參考依據，導致配筋量的計算結果與要求標準存在差異，未能對建筑工程實際情況出于考量，進一步對建筑物頂層風荷載產生不利影響，無法符合建筑物頂層高度配筋概率的基本要求［1］。

1.2 框架結構

建筑框架結構設計中存在節點、梁端部鋼筋過密問題，容易引發一系列病害：1）無法保證鋼筋混凝土黏結強度和抗拉強度滿足要求；2）節點核心位置鋼筋交錯，為混凝土振搗帶來很大難題，容易出現蜂窩、孔洞；3）梁端工部鋼筋連接比較密切，導致保護層混凝土自由下沉，這樣端部鋼筋位置會出現通長裂縫。除此之外，設計人員在設計現澆框架結構的過程中，會將梁、柱、板的混凝土設計成不同等級，在施工管理不到位的情況下，容易出現混凝土等級澆筑錯誤的現象。

1.3 抗震設計問題

抗震設計一直是建筑結構設計中的重點，但是因為地震的發生具有不確定性，增加了抗震設計難度。地震發生后整個建筑結構中的薄弱點將直接影響整體建筑結構穩定性，因而建筑結構設計中需要重視抗震設計，并注重抗震設計中薄弱點的確定與處理。

2 建筑結構優化設計對策分析

2.1 整體優化和局部優化

在建筑設計過程中，設計人員需要優化各個下屬體系，改善各個布局之間的橫向關聯性。從復雜性角度進行分析，建筑結構設計包括建筑原材料、零部件、結構類型的選擇等。因此，在建筑結構設計過程中，設計人員需要充分考慮建筑結構的整體，實現真正的設計優化。

2.2 重視配筋量的計算

需要結合建筑工程實際情況，對配筋量展開合理計算，通過運用附加箍筋法，在充分考慮實際因素的基礎上，對附近箍筋添加至截面高度范圍內的位置，增添附加箍筋過程中，還要對集中于梁下部位［2］。另外，增添建筑結構中主梁截面和次梁界面間的差距，使次梁承受荷載量進一步提升，為了保障建筑結構具有平穩性，還要適當增添附近箍筋，使其發揮抗震作用。

2.3 提升設計方案合理性

設計方案的合理性會直接影響到建筑安全，因此設計者在選擇材料、構件銜接方式和橫截面積等內容時必須重點考慮其具體的安全性。由于該項設計工作本身是一種極具創造性的過程，同時是一個從零到完整的過程，因此還要著重考慮整個結構的基礎系統、豎向系統及分系統是否存在安全隱患，比如設計當中是否有多余的內容、整體傳力的形式是否完全清楚、整個過程是否遵循相關標準，以及某些工程問題是否會使整個工程被破壞甚至坍塌等。為了從根本上提升結構安全性，必須要先提升合理性，并全方位把握設計方案和結構，通過行業規定及計算模型，將其結構設計中的參數確定出來，同時在確定方案前還要實現全方位的分析與思考。

2.4 建筑結構與其他專業的協調

建筑結構設計過程中，會涉及其他不同專業的人員、內容，需要借助有關人員的協調配合，實現最終的建筑結構設計目標。在建筑結構設計之初，利用BIM技術建立有效的信息共享系統，將涉及的數據、資料、設計要求均錄入系統當中進行存儲，供不同專業人員查閱。若出現其他專業設計內容變化，系統數據庫會及時進行更新，確保各專業設計信息的及時性、準確性，設計人員可在系統當中對不同專業的設計信息進行及時掌握，并結合自身設計內容進行有效調改。有效改善傳統模式下二維圖紙的協同設計，滿足相關設計工作開展的需求［3］。

2.5 建筑結構抗震設計對策分析

建筑抗震設計中主要是明確建筑結構中的薄弱點，確定薄弱點有3種方法，個人指定、計算確定以及強制認定。現階段建筑結構設計多采取計算確定，通過運用PKPM中的SATWE軟件，設計人員可結合自身建筑設計經驗以及建筑抗震設計要求確定出薄弱層。當然因為薄弱層不利于抗震，所以建筑結構設計中應盡可能減少薄弱層的橫截面積標量，具體設計中可以適當增加薄弱層的梁截面積，也可以降低薄弱層柱截面積。建筑結構設計中視情況還可以通過調整薄弱層的層高或者降低整個建筑的埋置深度。實際設計中難以避免的存在薄弱層，此時需要嚴格按照規范要求完成設計，對薄弱層地震剪力應乘以1.5倍安全系數，同時精準計算與驗算樓層屈服強度的系數，樓層屈服強度的系數是樓層承載剪力與樓層彈性地震剪力的比值，其中樓層承載剪力計算是根據建筑材料代表值與實際配筋情況予以計算，地震剪力則是根據設計中罕見地震荷載設計代表值計算，對于建筑所在地區地震烈度為7-9度，如果樓層屈服強度系數小于0.5，需要驗算整個結構的彈塑性變形情況，確保其滿足抗震設計中的要求，對于不符合要求的則需要調整設計方案，并重新驗算。

3 結語

綜上所述，結構設計工作是建筑工程建設的重要環節之一，其結構設計的水平，直接影響建筑工程的整體質量。基于此，需要提高對建筑結構設計工作的重視，強化建筑結構設計工作者的設計能力，使建筑工程的質量不斷提升，提高其安全性與可靠性，推動建筑業健康發展。