建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)探討

王 芝

（徐州長順置業(yè)有限公司，江蘇 徐州 221000）

房屋建設(shè)質(zhì)量關(guān)系到民生發(fā)展，要全面提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，才能保證房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要以相關(guān)設(shè)計(jì)理念為依據(jù)，充分合理地進(jìn)行設(shè)計(jì)。人們生活水平的提高，對房屋的質(zhì)量有了更高追求，要以全新理念為指導(dǎo)，做好房屋建筑設(shè)計(jì)。房屋設(shè)計(jì)不但要從結(jié)構(gòu)方面考慮設(shè)計(jì)要求，更要對房屋建筑設(shè)計(jì)做出合理規(guī)劃，要結(jié)合實(shí)際，具體問題具體分析，綜合考慮各類影響因素，保證最終設(shè)計(jì)的建筑工程能滿足應(yīng)用需求。

1 工程建設(shè)中房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循的原則

第一，主次有序原則。在土木工程房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程之中，往往會涉及注入強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎等重要理念，這就要求設(shè)計(jì)人員能夠?qū)τ谶@些理念進(jìn)行高度的重視和全面的分析，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中，遵循主次有序的原則，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性，使建筑的美觀性和結(jié)構(gòu)的安全性能夠充分的結(jié)合，進(jìn)而使建筑工程的整體布局夠滿足使用者的實(shí)際需求。第二，優(yōu)劣互補(bǔ)原則。對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，應(yīng)該遵從優(yōu)劣互補(bǔ)的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。比如，如果建筑物的主體結(jié)構(gòu)柔性過高，雖然其抵御外力的能力較強(qiáng)，但是容易發(fā)生變形破壞，導(dǎo)致建筑工程的使用性能下降;而如果建筑物的主體結(jié)構(gòu)剛度過強(qiáng)，其變形能力就無法得到全面保障，一旦遭受到較大外力時(shí)就會導(dǎo)致建筑物主體結(jié)構(gòu)斷裂的情況。要求設(shè)計(jì)人員能夠根據(jù)優(yōu)劣互補(bǔ)原則將二者的優(yōu)勢與劣勢進(jìn)行巧妙的互補(bǔ)，從而全面提升建筑結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略

1）優(yōu)化抗震設(shè)計(jì)。在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，科學(xué)合理地選擇結(jié)構(gòu)體系很重要，它不僅能夠保證設(shè)計(jì)的效果，還能直接影響建筑物整體的安全性。在當(dāng)前階段，建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇往往需要從兩方面進(jìn)行考慮，一方面要考慮整個(gè)建筑物的受力特性和受力點(diǎn)薄弱位置，另一方面要考慮整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度能否達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)與要求。其中整個(gè)建筑物的受力點(diǎn)要在建筑施工開始之前就考慮清楚，可以先做好各種數(shù)據(jù)的計(jì)算工作，再加以確定，找出最合適的位置。在大多數(shù)工程中，都會將建筑的主梁作為受力點(diǎn)，這是具有一定科學(xué)性的，因?yàn)檫@種設(shè)計(jì)可以讓垂直方向的重力在最短時(shí)間內(nèi)傳導(dǎo)到受力點(diǎn)。而整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要在建筑房屋結(jié)構(gòu)布置時(shí)就開始考慮，在具體的布置中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)中比較薄弱的部位，可以開展針對性的強(qiáng)化措施來提升薄弱部位的強(qiáng)度，讓其強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)要求，從而達(dá)到增強(qiáng)建筑整體抗震性能的目的。

2）加強(qiáng)結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)。高層建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，建筑使用者的人身安全與財(cái)產(chǎn)安全會受到嚴(yán)重的威脅。為此，必須重視高層建筑的防火設(shè)計(jì)。首先，應(yīng)合理設(shè)計(jì)防火間距。設(shè)計(jì)人員需要依照相關(guān)規(guī)定確定建筑物間的實(shí)際距離，需要注意的是，相鄰兩建筑之間的最佳防火間距應(yīng)按建筑外墻間的最小距離進(jìn)行計(jì)算，若外墻包含突出的易燃構(gòu)件，應(yīng)從該構(gòu)件外緣算起。另外，還必須設(shè)計(jì)安全疏散通道。通常情況下，需要盡可能多地設(shè)計(jì)幾條便于人們疏散的安全通道。為加速煙霧擴(kuò)散，安全疏散通道必須設(shè)計(jì)防煙區(qū)。對此，設(shè)計(jì)人員可以采取分割式設(shè)計(jì)，以有效控制火勢與煙霧的蔓延速度。

3）施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)必須科學(xué)合理。房屋建設(shè)要以圖紙為依據(jù)，進(jìn)行房屋設(shè)計(jì)時(shí)，一定要重視圖紙的設(shè)計(jì)。通過圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，使其滿足建筑結(jié)構(gòu)功能需要，通過科學(xué)合理的布局，提高施工圖設(shè)計(jì)的整體水平。要通過規(guī)范科學(xué)的驗(yàn)證公式，提高數(shù)據(jù)應(yīng)用能力，對房屋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)分析，確保施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)更加科學(xué)有效。圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要與現(xiàn)場相協(xié)調(diào)，充分考慮當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境、氣候條件、地質(zhì)水文、周邊地貌、房屋地址等各項(xiàng)內(nèi)容，進(jìn)行詳細(xì)勘察和分析，為施工提供科學(xué)依據(jù)。當(dāng)前，隨著技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，一些高精設(shè)備應(yīng)用到了圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作中，例如，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，會使用到智能系統(tǒng)，對信息技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，形成仿真性的擬態(tài)化數(shù)據(jù)信息，減少人力勞動，提高數(shù)據(jù)的計(jì)算精準(zhǔn)性，有效減少誤差，為后期的房屋建設(shè)提供強(qiáng)大支撐。

4）基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)。在進(jìn)行建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員必須注重對結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的運(yùn)用，盡量實(shí)現(xiàn)對基礎(chǔ)地質(zhì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等重點(diǎn)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)工作的全方位把控，在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中，應(yīng)處理好建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與施工成本、施工技術(shù)等的關(guān)系，找準(zhǔn)三者之間的平衡點(diǎn)。對于框架結(jié)構(gòu)來說，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告對基礎(chǔ)形式進(jìn)行合理選擇，若施工現(xiàn)場的地基承載力較好，則最好選擇淺基礎(chǔ)形式；若施工現(xiàn)場的地基承載力較差或者土質(zhì)狀況不佳，首先應(yīng)考慮地基處理方案是否具備可行性，若可行則選用地基處理方案，若不可行則需采用樁基礎(chǔ)。灌注樁和預(yù)制樁是兩類比較常見的樁基礎(chǔ)形式，其中，灌注樁的施工過程比較復(fù)雜，整個(gè)施工工期也比較長，且很難對施工質(zhì)量進(jìn)行有效控制。因此，在沉降滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，選用滿足承載能力的預(yù)制樁體系，利用深層樁基增大土壤對樁身的摩擦力從而達(dá)到相應(yīng)要求。

5）結(jié)合相關(guān)參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作具體過程可通過建立結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化模型、計(jì)算方案選擇、程序創(chuàng)新及結(jié)果分析幾個(gè)方面進(jìn)行具體實(shí)施。具體而言，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)，可建立相關(guān)數(shù)字模型，以提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的有效性。對于鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可通過數(shù)字模型中分析其截面尺寸等參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對鋼結(jié)構(gòu)施工成本的控制。此外，對于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性，設(shè)計(jì)人員可從房屋的尺寸、結(jié)構(gòu)的牢固性等多方面加以考慮，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)單位應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作中的有效應(yīng)用。計(jì)算機(jī)技術(shù)在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作中，具有較多的優(yōu)勢，但同時(shí)也存在一定的缺陷，如存在無法對多方面的主客觀因素進(jìn)行充分考慮，人性化水平需進(jìn)一步提高等問題。

3 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠性的方法措施

首先，建立健全管理體制和保障機(jī)制。為保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性，各建筑設(shè)計(jì)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)管理系統(tǒng)和保障機(jī)制的建設(shè)，根據(jù)企業(yè)的具體情況和設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，制定相應(yīng)的管理系統(tǒng)和保障機(jī)制，明確結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程、任務(wù)分工和問題處理流程等，以保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行。其次，提高設(shè)計(jì)師的綜合素質(zhì)。各設(shè)計(jì)單位應(yīng)加強(qiáng)對工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，定期或不定期組織相關(guān)專業(yè)技術(shù)能力較強(qiáng)的人員對本企業(yè)內(nèi)的相關(guān)工程結(jié)構(gòu)工程師進(jìn)行教育培訓(xùn)，以提高其專業(yè)技術(shù)水平。其次，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)企業(yè)應(yīng)積極開展各種形式的宣傳教育活動，使廣大設(shè)計(jì)師充分認(rèn)識到自己的工作重要性，增強(qiáng)責(zé)任感和榮譽(yù)感。另外，遵守有關(guān)的政策規(guī)范要求。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)企業(yè)要嚴(yán)格按照法律法規(guī)和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對建筑結(jié)構(gòu)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格的審核和統(tǒng)計(jì)，提高設(shè)計(jì)的可靠性、安全性和耐 久性。

4 結(jié)語

綜上所述，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在房屋建筑建設(shè)過程中占據(jù)著十分重要的地位，而要使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更好地滿足工程建設(shè)需求，就必須積極運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，切實(shí)提高建筑結(jié)構(gòu)各方面的設(shè)計(jì)水平，保證基礎(chǔ)穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化，為建筑工程設(shè)計(jì)提供有力依據(jù)，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整體水平的提高。