淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及對(duì)策

【摘要】在建筑設(shè)計(jì)中，建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的合理性是占據(jù)整個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的重要組成部分之一，它作為建筑設(shè)計(jì)中不可缺的一環(huán)，直接或間接影響了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量和效益。目前，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中往往由于多方面因素，影響了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效用的發(fā)揮。為此，本文對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行了深入的分析，并提出了相應(yīng)建議，希望能對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理優(yōu)化起到一定參考作用。

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問(wèn)題；建議

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)而言之就是用建筑結(jié)構(gòu)語(yǔ)言來(lái)表達(dá)建筑師及其它專業(yè)工程師所要表達(dá)的東西。結(jié)構(gòu)語(yǔ)言就是結(jié)構(gòu)師從建筑及其它專業(yè)圖紙中所提煉簡(jiǎn)化出來(lái)的結(jié)構(gòu)元素。包括基礎(chǔ)，墻，柱，梁，板，樓梯，大樣細(xì)部等。然后用這些結(jié)構(gòu)元素來(lái)構(gòu)成建筑物或構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)體系，包括豎向和水平的承重及抗力體系。把各種情況產(chǎn)生的荷載以最簡(jiǎn)潔的方式傳遞至基礎(chǔ)。所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容由上可簡(jiǎn)單概括為：基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)、上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和細(xì)部設(shè)計(jì)。

一、現(xiàn)階段民用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

（一）設(shè)計(jì)深度不符合規(guī)定

建筑結(jié)構(gòu)施工圖紙上的偷工減料現(xiàn)象比較突出，設(shè)計(jì)不夠精細(xì)，施工圖過(guò)于簡(jiǎn)單，原本應(yīng)有的系統(tǒng)圖和大樣圖等都有所漏缺，并且一些比較重要的信息也只是用了“見(jiàn)圖集”等予以標(biāo)注，或者直接將責(zé)任推給廠家，沒(méi)有表達(dá)得很明確，對(duì)于一些細(xì)部的地方表述不清，不能將工程的全貌反映出來(lái)。在設(shè)計(jì)中，相關(guān)的安全等級(jí)、設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)依據(jù)和放火消防處理等都是需要予以標(biāo)注或者交代的，而這些重要信息經(jīng)常被忽略了。產(chǎn)生這些問(wèn)題的原因有可能是由于設(shè)計(jì)人員對(duì)民用建筑的設(shè)計(jì)重視不夠，擅自套用了一些其它設(shè)計(jì)結(jié)果等，也可能是因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員對(duì)相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和方法要求等都不是很了解，或者設(shè)計(jì)者沒(méi)有將力學(xué)的概念掌握透徹，不能對(duì)其進(jìn)行正確的計(jì)算，或者沒(méi)有相關(guān)的計(jì)算經(jīng)驗(yàn)。

（二）構(gòu)造設(shè)計(jì)中的問(wèn)題

該問(wèn)題主要是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題以及地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問(wèn)題，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常會(huì)有的問(wèn)題。例如，在高層的建筑物中，其基礎(chǔ)的有效的深埋深度中有可能會(huì)出現(xiàn)不足的現(xiàn)象，對(duì)于樁基的選擇不當(dāng)就對(duì)于其完工質(zhì)量造成影響，甚至是對(duì)其環(huán)境造成損壞。當(dāng)樁間距不足，與相關(guān)規(guī)定不太符合時(shí)就不能保證試樁結(jié)果，當(dāng)樁身的長(zhǎng)度不足時(shí)，在擠土灌柱樁時(shí)，就不能穿越軟土層的深度，不能與相關(guān)的規(guī)定相符合，這都是在設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的情況。在框架的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者往往忽視縱向型框架，而僅僅是重視橫向型框架。抗震設(shè)計(jì)要求中，要按照兩個(gè)主軸的方向分別進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)沒(méi)有進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一些設(shè)計(jì)者就會(huì)按照普通連續(xù)梁的方法進(jìn)行縱向框架的設(shè)計(jì)，這與相關(guān)的構(gòu)造要求也是不相符合的。

（三）材料、結(jié)構(gòu)體系的問(wèn)題

對(duì)于工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，選擇合適的建筑材料以及合理的結(jié)構(gòu)體系是非常重要的問(wèn)題。特別是現(xiàn)在的民用建筑很多都是高層的甚至超高層的，我國(guó)根據(jù)建筑鋼材的分類建議高層建筑盡量采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)或者鋼管混凝土結(jié)構(gòu)等，使得其柱斷面的尺寸得以有效減小，使得結(jié)構(gòu)的抗震功能得以提高。如果高度超過(guò)一定程度后，為了抵御風(fēng)振，基本都是將鋼骨混凝土或者首選的建筑材料。

二、解決民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問(wèn)題的建議

（一）完善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙

建筑結(jié)構(gòu)通過(guò)建筑設(shè)計(jì)圖紙這一載體進(jìn)行表現(xiàn)，而且也是施工過(guò)程中建筑項(xiàng)目的基礎(chǔ)。就如同建筑施工中能夠數(shù)倍表現(xiàn)出建筑設(shè)計(jì)圖紙中的問(wèn)題，而產(chǎn)生不可逆的嚴(yán)重后果。所以，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)人員不要貪圖方便而對(duì)重要信息標(biāo)識(shí)進(jìn)行省略。

（二）對(duì)于建筑的結(jié)構(gòu)計(jì)算和構(gòu)造設(shè)計(jì)都要求合理

首先，對(duì)建筑底框砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算的時(shí)候應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：底部剪力方法僅對(duì)于剛度較均衡的多層結(jié)構(gòu)，而比較薄弱的底層混合結(jié)構(gòu)，還要把塑性變形集中的影響考慮進(jìn)去；底層框架的混合結(jié)構(gòu)不可以采用簡(jiǎn)易的防震墻方法，應(yīng)該采用雙保險(xiǎn)的措施，抗震墻承擔(dān)了所有的剪力，而框架可以根據(jù)剛度的比例對(duì)剪力進(jìn)行承擔(dān)。在對(duì)剛度進(jìn)行計(jì)算時(shí)，框架不能折減，抗震墻的折減則可以減到剛度的百分之二十至百分之三十之間。另外，在對(duì)樓板進(jìn)行計(jì)算時(shí)，方法要準(zhǔn)確，應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：在對(duì)雙向板進(jìn)行查表計(jì)算時(shí)，對(duì)材料泊松比的影響在計(jì)算時(shí)不可以忽視，不然會(huì)導(dǎo)致它的計(jì)算值偏小；在計(jì)算連續(xù)板時(shí)不可以用單向板進(jìn)行簡(jiǎn)單地計(jì)算。最后，荷載計(jì)算不能發(fā)生錯(cuò)誤。

（三）使用具有高強(qiáng)、輕質(zhì)、環(huán)保的新型建材

1.投入新技術(shù)，推廣鋼結(jié)構(gòu)建筑

隨著時(shí)代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，新技術(shù)的投入使建筑設(shè)計(jì)也必須做到與時(shí)俱進(jìn)。新式的鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)投入建筑工程，不僅降低了建筑成本，提高了投資效益，還提高了建筑工程的質(zhì)量。因此，在建筑工程中，加大新技術(shù)的投入與應(yīng)用，是發(fā)展民用建筑的有效手段。

2.推廣預(yù)應(yīng)力大板結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

所謂預(yù)應(yīng)力大板結(jié)構(gòu)就是在柱基之間布置一些明梁。這種大板的使用不僅在建筑整體的穩(wěn)定上有很大程度的提高，而且更大限度地提升了樓層的凈高，使樓頭獲得更大的空間，這民用建筑中可以說(shuō)是一個(gè)質(zhì)的提高，隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)的成熟，不斷被應(yīng)用到建筑工程中，現(xiàn)在已得到廣泛重視。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題展開深入剖析，這對(duì)提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平具有積極意義，隨著我國(guó)建筑行業(yè)的快速發(fā)展，社會(huì)大眾對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求不斷提高，設(shè)計(jì)人員不僅要具備扎實(shí)理論基礎(chǔ)，積極對(duì)待設(shè)計(jì)工作，從而更好地為人們?nèi)罕娚a(chǎn)生活服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]張政.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題和策略分析[J].價(jià)值工程，2014（16）：161～162.

作者簡(jiǎn)介：曹天鶴（1989.01—），男，遼寧葫蘆島人，畢業(yè)于東北石油大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)。