建筑結(jié)構(gòu)設計常見問題與解決策略

秦燁

（新的能源工程技術有限公司 河北石家莊 050000）

1 高層建筑結(jié)構(gòu)設計過程中常見問題分析

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們對建筑住宅的剛性需求不斷的增加。同時城市土地資源的日趨緊張。為城市高層建筑的發(fā)展起了推動作用。高層建筑的發(fā)展對城市發(fā)展中土地資源和人口增加提供了解決方案，同時也推動了高層建筑結(jié)構(gòu)設計朝更合理的方向發(fā)展。當前高層建筑結(jié)構(gòu)設計中存在的問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.1 對于基礎設計關注不夠

建筑結(jié)構(gòu)設計的基礎設計，包括地基設計和建筑物基礎建設設施。在現(xiàn)代高層建筑的建設過程當中，建筑結(jié)構(gòu)設計的周期比較短。設計人員在建筑結(jié)構(gòu)設計中對地基設計以及高層建筑物的基礎建設設施關注度不夠。這就造成了設計中難以達到最優(yōu)化的設計方案，造成高層建筑物的經(jīng)濟效益和安全水平?jīng)]有達到理想的最大化水平。要實現(xiàn)高層建筑物基礎設計的合理化，結(jié)構(gòu)設計人員要對工程項目進行實地的勘察，對相關的資料和數(shù)據(jù)進行綜合的分析。

1.2 地下室的設計問題

地下室是高層建筑結(jié)構(gòu)設計的重要環(huán)節(jié)部分，通常存在的以下問題。首先抗浮設計不標準，在地下室結(jié)構(gòu)設計過程中往往忽略了地下水位的高度或者地下水位的數(shù)據(jù)不準確。給高層建筑結(jié)構(gòu)設計帶來安全隱患。在實際操作過程中，要對地下水位的準確數(shù)據(jù)進行實地測量，才能排除建筑結(jié)構(gòu)設計過程中地下室的抗浮設計不標準問題。

其次。地下室裂縫問題

在高層建筑結(jié)構(gòu)設計過程中，地下室的鋼筋水泥配比容易造成地下室墻體裂縫問題的發(fā)生。理論問題要結(jié)合工程實際才能更好的控制地下室裂縫問題的發(fā)生。再次，地下室外墻配筋計算中有的工程圍墻扶壁柱的不區(qū)別扶壁柱尺寸大小，一律按雙向板計算配筋，而扶壁柱按地下室結(jié)構(gòu)整體電算分析配筋，又沒按雙向板傳遞荷載驗算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)原理，外墻豎向受力鋼筋、扶壁柱配筋不足，外墻水平鋼筋有富余。

1.3 高層建筑結(jié)構(gòu)設計中對高度和建筑物寬度超出限制的問題

高層建筑物的寬度以及高度問題，國家有相關的技術規(guī)范。技術規(guī)范不僅是對建筑物的安全性能進行考慮。而且涉及到建筑物自身的成本問題。在實際建筑結(jié)構(gòu)設計操作過程中，一些開發(fā)企業(yè)為了自身建筑物的外形效果，對建筑物的高度與寬度進行數(shù)據(jù)的改造。對建筑物的內(nèi)部的墻體等重要結(jié)構(gòu)帶來了影響。高度以及建筑物寬度的數(shù)據(jù)變更給建筑物的結(jié)構(gòu)帶來了抗震強度等相關問題。并且缺少了建筑結(jié)構(gòu)設計中的嚴謹?shù)脑O計態(tài)度。

1.4 建筑結(jié)構(gòu)設計中的伸縮縫的設計問題

在建筑結(jié)構(gòu)設計中溫度的變化是必須要考慮的重要因素。在當今的高層建筑結(jié)構(gòu)設計以及施工中，溫度的變化要充分考慮。因為他能影響建筑結(jié)構(gòu)設計。在設計中通常要設計伸縮縫，但是在實際操作中涉及人員為了簡化設計環(huán)節(jié)簡化了伸縮縫的設計。同時給建筑結(jié)構(gòu)設計帶來了不能解決溫度變化的問題。

1.5 板承荷載能力的設計

高層房屋建筑，常常在樓板上布置一些非承重隔墻，在樓板設計中設計人員會錯把該部分的線荷載換算成等效的均布荷載后，進行板的配筋計算。但有些設計人員錯誤地將隔墻的總荷載附以板的總面積。同時，板上隔墻頂部處理常采用立磚斜砌砌頂緊上部分的樓、屋面板，這樣會給上部的板增加了一個中間支承，使其變?yōu)檫B續(xù)板，支承上部出現(xiàn)了負彎矩，而在板的設計中又沒考慮該部分的影響，致使板頂出現(xiàn)裂縫其是大跨度板。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設計問題對策分析

當今的高層建筑的結(jié)構(gòu)設計，包括工程整體的結(jié)構(gòu)設計，同時也包括建筑物的每一個細分的結(jié)構(gòu)設計環(huán)節(jié)。包括基礎結(jié)構(gòu)設計、框架結(jié)構(gòu)設計、圍護結(jié)構(gòu)相關的結(jié)構(gòu)設計環(huán)節(jié)。不單單要考慮建筑結(jié)構(gòu)的選型、受力、內(nèi)容。同時建筑結(jié)構(gòu)設計要滿足相關技術規(guī)范，對高層建筑結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計，提升高層建筑結(jié)構(gòu)的更大的經(jīng)濟效益以及安全效益。

2.1 重視建筑結(jié)構(gòu)設計中的概念設計

在高層建筑結(jié)構(gòu)設計過程中，要有明確的建筑理念貫穿于整個結(jié)構(gòu)設計過程中。保證建筑物應對各種災難以及破壞性事件的發(fā)生，比如：地震、洪水對高層建筑物整體的破壞能力。高層建筑物的抗震設計是結(jié)構(gòu)設計的重點，既要保證建筑物的高度的均勻性、對稱型。又要控制地震給建筑各環(huán)節(jié)造成的破壞。建筑的設計理念應貫穿于整個建筑結(jié)構(gòu)設計過程中。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)設計中等水平力的問題分析

在高層建筑結(jié)構(gòu)設計中豎向的荷載對結(jié)構(gòu)設計有重要影響。同時水平荷載起著決定的作用，因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。

2.3 建筑結(jié)構(gòu)設計中剪力墻結(jié)構(gòu)問題探討

在高層建筑結(jié)構(gòu)設計中剪力墻是重要的結(jié)構(gòu)設計環(huán)節(jié)。剪力墻的功能，主要是能提升建筑結(jié)構(gòu)的強度與剛度。同時也是建筑結(jié)構(gòu)維護與房間布局分割的重要構(gòu)件。在高層建筑結(jié)構(gòu)的剪力墻結(jié)構(gòu)設計中。鋼筋混凝土墻體承受全部的水平和豎向荷載。所以在建筑結(jié)構(gòu)設計中要重視剪力墻的結(jié)構(gòu)設計。

2.4 簡體結(jié)構(gòu)設計

高層建筑，隨著其層數(shù)的增加與高度的增長，各種抗震設計的難度系數(shù)也隨之增加，僅僅通過平面狀態(tài)的各種剪力墻與框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足建筑的安全性要求。在這種情況下，利用剪力墻來作為空間簡體，作為豎向的懸臂箱行梁，形成一個或者是多個的以整體空間受力的框筒，這就是我們所說的簡體結(jié)構(gòu)。

2.5 建筑自身的減重

建筑自重也是影響建筑層數(shù)與高度的一個重要因素，從經(jīng)濟效益與安全質(zhì)量的角度來考慮，減輕建筑自身的自重都是非常重要的一項舉措。

[1]紀榮洋，王文可.潘可明.建筑結(jié)構(gòu)設計經(jīng)驗探討[J].低溫建筑技術，2008（5）.

[2]汪樹玉.結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的現(xiàn)狀與進展[J].基建優(yōu)化，2007：12～13.