建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的常見問題及對策

丁海瑞

中國能源建設(shè)集團(tuán)新疆電力設(shè)計(jì)院有限公司

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的常見問題及對策

丁海瑞

中國能源建設(shè)集團(tuán)新疆電力設(shè)計(jì)院有限公司

本文就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的常見問題及對策進(jìn)行了詳細(xì)的分析和論述，希望能夠?yàn)橥惞こ萄芯刻峁┮恍┮庖娚系膮⒖肌?/p>

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問題；措施

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，必須要遵循設(shè)計(jì)的原則，如若不然，就會出現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理的情況，并會對于建筑的質(zhì)量會造成非常嚴(yán)重的影響，同時(shí)也會危及建筑的整體安全。建筑的設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)二者之間存在相互制約的關(guān)系，所以要盡可能的避免在設(shè)計(jì)的過程中出現(xiàn)問題，這樣才能有效提高我國建筑設(shè)計(jì)的總體質(zhì)量。

1 建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)概述

1.1 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須要充分集合建筑物的實(shí)際情況，要對建筑物的場地以及地理環(huán)境等因素要進(jìn)行綜合的考量，如若不然，會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不符合實(shí)際的情況，不但會影響工程的進(jìn)度，還對工程的質(zhì)量造成非常嚴(yán)重的影響。所以必須要充分考慮建筑的實(shí)際情況以及影響的因素，這樣才能科學(xué)地選擇結(jié)構(gòu)的形式，以此來保證結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。

1.2 計(jì)算設(shè)計(jì)階段

計(jì)算設(shè)計(jì)階段主要包括荷載量的計(jì)算以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的試算。在進(jìn)行荷載量的計(jì)算過程中，要嚴(yán)格地按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，不可以擅自進(jìn)行更改。結(jié)構(gòu)的構(gòu)件試算就需要根據(jù)荷載值以及構(gòu)造的實(shí)際要求進(jìn)行構(gòu)件的試算工作，要與實(shí)際的情況進(jìn)行充分的結(jié)合，合理地選擇計(jì)算的方式，這樣才能對構(gòu)件的截面進(jìn)行合理的預(yù)算。

1.3 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算

結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算主要是對結(jié)構(gòu)的扭矩以及彎矩等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，在計(jì)算的過程中要準(zhǔn)守計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的原則

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，要遵循多道防線的原則，多道防線可以有效保證結(jié)構(gòu)體系的安全性，若是出現(xiàn)災(zāi)害或者是發(fā)生意外，僅僅依靠一個(gè)構(gòu)建支撐是非常危險(xiǎn)的。因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)在整體建筑中發(fā)揮的作用是不同的，每一個(gè)大的整體都是有構(gòu)件共同進(jìn)行協(xié)作的，所以必須要充分運(yùn)用一些設(shè)計(jì)理念，將其在機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中展現(xiàn)出來，才能有效保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性以及安全性。

此外，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，也要遵循剛?cè)岵?jì)的方式合理進(jìn)行設(shè)計(jì)，以有效保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性。對于結(jié)構(gòu)的剛度以及柔度而言，要盡可能的保持適當(dāng)，若是硬度過大，會導(dǎo)致不會出現(xiàn)靈活變形的情況，若是硬度過小，則會影響到結(jié)構(gòu)的使用情況。

再者，在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，若是整體結(jié)構(gòu)中的各個(gè)建設(shè)之間存在能量被阻斷的情況，會嚴(yán)重破壞構(gòu)件的靜態(tài)平衡，所以必須要打通關(guān)節(jié)才能有效保證結(jié)構(gòu)體系的完整性。建筑結(jié)構(gòu)體系的關(guān)節(jié)若是打通，結(jié)構(gòu)體系的的所有構(gòu)件部分都是非常重要的，建筑的節(jié)點(diǎn)能力以及削弱都是非常準(zhǔn)確的。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的問題

3.1 結(jié)構(gòu)布置不合理

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)布置是根據(jù)建筑平面來進(jìn)行方案的布置的，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對建筑的要求也變的越來越高，建筑的平面以及豎向也就變得越來越不規(guī)則，通常會出現(xiàn)某些構(gòu)件或者是建筑整體結(jié)構(gòu)不安全的情況，目前，設(shè)計(jì)者在結(jié)構(gòu)方案布置的過程中不了解設(shè)計(jì)的規(guī)范，對一些建筑結(jié)構(gòu)的抗震理念的了解不夠深刻，這也就導(dǎo)致我國建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)變得越來越不規(guī)則，抗震性能也是非常差。最主要的表現(xiàn)就是建筑的規(guī)則性比較差，表面的形狀不平整，高層建筑的樓層會出現(xiàn)錯(cuò)層的情況，若是錯(cuò)層現(xiàn)象較為嚴(yán)重，會嚴(yán)重影響樓板之間的連續(xù)性，導(dǎo)致樓層的抗震效果變差。高層建筑結(jié)構(gòu)中采用的復(fù)雜結(jié)構(gòu)也是比較多的，若是復(fù)雜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性能受到非常嚴(yán)重的影響。目前也存在一部分高層建筑在薄弱處的設(shè)計(jì)沒有進(jìn)行有效的抗震措施保護(hù)。

3.2 異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題

雖然我國大部分的高層建筑都是拔地而起的，但是也存在少部分的異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在異形柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中也同樣存在著一定的問題，主要的表現(xiàn)就是異形柱的結(jié)構(gòu)高度嚴(yán)重影響建筑的安全性，也存在一些異形柱因?yàn)轶w積不勻成導(dǎo)致的建筑抗震性能變?nèi)醯那闆r。我國目前對于異形柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題研究并不多，同樣沒有科學(xué)的數(shù)據(jù)證明異形柱的結(jié)構(gòu)抗?fàn)幮阅艿膬?yōu)劣，所以對于異形柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須要嚴(yán)格地控制好結(jié)構(gòu)的高度以及體型規(guī)則，這樣才能保證結(jié)構(gòu)的布置合理，以此來保證異形柱結(jié)構(gòu)的抗震性能。

3.3 框架的配筋存在的問題

框架配筋存在的問題主要表現(xiàn)在框架柱的配筋以及框架梁的配筋這兩個(gè)方面。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的建模過程中，過于憑借自身的經(jīng)驗(yàn)去判斷，沒有充分對屋面梁的尺寸進(jìn)行分析，這也就導(dǎo)致配盡量的計(jì)算不合理。

3.4 樓板變形度計(jì)算存在問題

在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，因?yàn)橐恍┰O(shè)計(jì)師在不了解結(jié)構(gòu)的布置理念以及布置措施的情況下進(jìn)行設(shè)計(jì)，導(dǎo)致樓板變形度的計(jì)算存在著一定的問題。雖然從計(jì)算的角度而言，這種計(jì)算的方式是正確的，但是實(shí)際的建筑物會受到多方面因素的影響，在計(jì)算樓板變形度的過程中也就存在非常大的誤差，導(dǎo)致樓板的變形度的計(jì)算結(jié)構(gòu)無法符合實(shí)際的應(yīng)用情況，對建筑結(jié)構(gòu)的安全性也就造成了非常大的影響。

3.5 安全規(guī)范等級較低

目前，我國的建筑普遍存在安全規(guī)范達(dá)不到實(shí)際要求的情況，我國目前的設(shè)計(jì)規(guī)范中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全系數(shù)也是比較低的，很多專家建議提升我國目前的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，以此來保證建筑的安全性。現(xiàn)階段，我國的抗震等級標(biāo)準(zhǔn)并不高，基于此，有效提升建筑的抗震等級就變得尤為重要。

3.6 結(jié)構(gòu)縫的設(shè)置存在的問題

我國目前大部分的建筑都存在建筑超長的問題，因?yàn)槲矬w的熱脹冷縮現(xiàn)象，要合理建設(shè)伸縮縫。另外，許多建筑因?yàn)榻ㄖ脑O(shè)計(jì)原因沒有設(shè)置伸縮縫，這樣要盡可能的避免溫度對整體建筑結(jié)構(gòu)的影響，可以在建筑的表面以及頂層增添保溫措施。

3.7 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙不詳細(xì)

建筑工程的施工必須要具備一份詳細(xì)并且清晰的施工圖紙，施工圖紙作為施工的主要依據(jù)以及指導(dǎo)資料，施工圖紙?jiān)皆敿?xì)，也就使得施工的工作變得更加的順利。所以施工圖紙要標(biāo)注每一個(gè)建筑物的施工細(xì)節(jié)，這樣才能起到施工中的指導(dǎo)作用。但是在實(shí)際的施工過程中，仍舊存在一部分圖紙非常簡略的情況，這也就很容易導(dǎo)致施工人員出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況，這也就為施工工作造成了非常大的影響。

4.強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體措施

4.1 增加結(jié)構(gòu)剛度

在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)布置的過程中，要適當(dāng)增加建筑的樓蓋剛度，要將各個(gè)構(gòu)件都連接好，對于高層建筑結(jié)構(gòu)比較薄弱的位置以及應(yīng)力比較復(fù)雜的位置要有足夠的重視。建筑平面的變形問題、對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及建筑自身的結(jié)構(gòu)要進(jìn)行充分的考慮，對于影響高層建筑的主要因素要進(jìn)行詳細(xì)的分析，并在此基礎(chǔ)上，采取行之有效的措施加以解決，這樣才能有效保證建筑的整體質(zhì)量。

4.2 加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能

近些年來，我國的地震災(zāi)害頻發(fā)，并對人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了嚴(yán)重危害，基于此，針對地震多發(fā)的區(qū)域，在進(jìn)行抗震計(jì)算的過程中要適當(dāng)提高抗震的烈度，這樣才能有效提高建筑結(jié)構(gòu)的抗側(cè)向剛度。對于我國地震頻發(fā)的地區(qū)，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，需要提高抗振設(shè)防的烈度，同時(shí)也必須要對建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防的計(jì)算方法進(jìn)行改進(jìn)，對結(jié)構(gòu)的構(gòu)造以及一些有關(guān)的參數(shù)合理進(jìn)行優(yōu)化，從而有效保證建筑的抗震性能，并以此保證建筑的性能。

4.3 合理使用建筑的材料

建筑材料的使用是保證建筑工程的質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)，建筑的工程規(guī)模越大，所涉及到的范圍也就越廣泛?；诖耍瑢τ诓牧系氖褂靡M(jìn)行合理的控制，這樣才能有效提升建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益，避免出現(xiàn)材料浪費(fèi)的情況。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中要充分考慮到材料的受力情況，要合理安排材料的使用，對于每種材料的使用都必須要用到關(guān)鍵之處，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)師必須要根據(jù)實(shí)際的工程的情況設(shè)計(jì)多種設(shè)計(jì)方案，要通過對比的方式進(jìn)行公正的審核，這樣才能有效選擇合適的設(shè)計(jì)方案，確保建筑的質(zhì)量，盡可能的降低材料的浪費(fèi)情況，并最終起到保證建筑的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)我國建筑行業(yè)發(fā)展的目的。

4.4 圖紙表達(dá)清楚詳細(xì)

建筑施工對于建筑的設(shè)計(jì)有著非常重要的影響，施工圖紙是建筑設(shè)計(jì)理念的體現(xiàn)，同時(shí)也是施工的基礎(chǔ)，施工圖紙也是非常容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)，若是這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，會嚴(yán)重影響建筑物的整體質(zhì)量，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須要遵守相對應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，合理進(jìn)行施工圖紙的設(shè)計(jì)工作，要采用標(biāo)準(zhǔn)的圖集對建筑物的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。

對于圖紙的設(shè)計(jì)要盡可能的做到詳細(xì)的表達(dá)，對于建筑結(jié)構(gòu)等重要的位置，要在設(shè)計(jì)圖紙上進(jìn)行表明。對于待建的施工圖紙，在設(shè)計(jì)完成之后要進(jìn)行詳細(xì)的審核，保證圖紙的設(shè)計(jì)不會出現(xiàn)明顯得錯(cuò)誤。建筑的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要做到盡可能的詳細(xì)，如若不然，很有可能會對施工造成非常嚴(yán)重的影響，可以以此來避免施工過程中因?yàn)橐恍┎缓侠淼脑O(shè)計(jì)變更而導(dǎo)致施工的進(jìn)度加快，影響施工的成本。對于圖紙的規(guī)范要做到盡可能的完善，這樣才能保證圖紙的編制能夠更加的細(xì)致合理。

4.5 遵守行業(yè)規(guī)范

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與建筑的安全性有著非常緊密的聯(lián)系，建筑行業(yè)內(nèi)存在著非常嚴(yán)格的規(guī)范，我國也出臺了相關(guān)的政策，所以一個(gè)要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以此來保證建筑的整體質(zhì)量。鋼筋混凝土等建筑材料的用量計(jì)算必須要符合我國的規(guī)范設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對于一些參數(shù)的計(jì)算要合理進(jìn)行，如若不然，很有可能留下重大的安全隱患。

5.結(jié)語

總而言之，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是非常重要的，相關(guān)從業(yè)者在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須要充分做好預(yù)防的措施，以有效防止設(shè)備發(fā)生損壞，同時(shí)也要進(jìn)行嚴(yán)格的管理工作，唯有如此，才能切實(shí)保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性，保證建筑工程的質(zhì)量。

[1]包忠燕.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不規(guī)則性的若干研究及分析[J].建筑技術(shù)開發(fā).2017(14)