高層建筑結構設計的問題及方法分析

郭丹

摘要：建筑結構作為建筑的重要支撐，在建筑過程中占有重要地位。伴隨著高層建筑的快速發展，人們不斷增加著建筑物的高度，建筑類型和功能也更多樣化，更加復雜化，高層建筑結構設計的結構體系也越來越多地成為了重點，也是結構工程師的工作設計的難點所在。本文探討了高層建筑結構設計的相關問題以及應對方法。

關鍵詞：高層建筑;結構設計;應對方法

建筑中的結構設計表達了建筑師的想法和設計理念。建筑設計中建筑設計“限制”了結構設計但是也被設計結構“反制”。因此，在建筑結構設計中經常出現的各種錯誤的概念和方法。這就要求設計人員必須對結構設計高度重視，而不是盲目的參考原設計。只有認識到存在的問題，才能找到有效的措施加以糾正，從而提高和完善建筑結構設計。

一、建筑結構設計中存在的問題

（一）建筑結構設計圖紙簡單粗略

建筑結構設計圖紙是建筑施工的基礎。一份合格的建筑圖紙需要詳細地說明結構設計的每一個細節，譬如結構類型、抗震設計、抗震等級、防裂度、墻體材料等。當前，有一些建筑施工方的建筑結構設計不規范，在各層梁、柱、墻的平面配筋圖中，仍然采用不標準圖集，地上地下的結構標高、梁柱編號、結構層高標注不清楚，在具體的建筑施工中，現場混亂，極易引起建筑事故的發生。

（二）建筑基礎選型不科學

要想使建筑既安全實用，又科學合理，建筑的基礎選型是非常重要的。當前有一些高層建筑的基礎選型不科學，所選地址沒有足夠的地基承載力，不能夠達到建筑變形的要求，而且調節不均勻沉降的能力較低，在這樣的地址上建起的樓房安全系數低，質量差。還有的建筑采用的筏基方式不合理，施工人員對平板式筏基與梁板式筏基的區別了解不明晰，建筑施工時任選其一，最終降低了整個建筑的安全性，甚至減少了建筑的壽命。

（三）澆砼樓板質量差

澆砼樓板的質量問題是建筑結構設計中永恒的問題，其中主要表現在干縮開裂和支座負鋼筋倒伏。澆砼樓板開裂多出現在住宅樓，在溫差較大的季節表現的更明顯。現在很多建筑工程采用的是由砼預拌廠直接提供的商品砼，廠家為了使砼的可泵性提高，大量加水，降低了砼的質量，導致澆砼樓板開裂。樓板鋼筋設計問題多是由于施工過程中沒有保護好已經架好的支座負鋼筋造成的，鋼筋倒伏現象經常出現在工地上，這不僅會導致鋼筋的承載力減低，而且為整個建筑埋下了安全隱患。

（四）地下室外墻設計不合理

地下室外墻設計是建筑結構設計中相當重要的部分，但出現的問題也是最嚴重的。地下室外墻的設計要求是非常嚴格的，墻的厚度、混凝土的強度、防水性能等都有明確的標準，而一些建筑施工人員并沒有認識到其中的重要性，施工過程中不顧建筑施工場地的條件，不考慮地下水位的高低、地下總層數和地上負載，只是單純地壘墻，嚴重降低了建筑的質量，提高了安全系數。

（五）盲目追求低含鋼率

當前，建筑業飛速發展，建筑商的工程數量日益增多。一些建筑商為了經濟效益的提高，不惜降低成本，盲目追求建筑材料的低含鋼量，在結構設計中大做文章，忽視建筑設計的設計情況，這樣雖然提高了建筑商的經濟效益，但是在工程施工時，不僅給結構設計工作人員帶來了困難，而且施工的安全性降低，威脅著建筑工人的生命安全，更為以后戶主的家庭生活埋下了一顆不定時炸彈。

二、建筑結構設計的問題應對方法

（一）設計詳細的建筑圖紙

圖紙是建筑結構的重要體現，也是施工時重要的依據。圖紙出現任何問題都會影響到整體的建筑。因此，建筑結構設計師在設計圖紙時一定要按照規范完成，不能為了省事簡單標注或者不標注。同時，對于結構比較復雜或者結構細微處，應該重點詳細標注;對于結構簡單的地方也不能省略標注，也必須要簡要的清楚的標注。設計師要嚴謹工作態度，完成圖紙后應該自我審核，及時發現圖紙中存在的問題，及時更正，防止造成不必要的損失。當然，圖紙的設計規范也應該被完善，從而使圖紙設計更加詳細、科學。

（二）科學的建筑基礎選型

建筑外形的設計和當地地質的情況直接制約著建筑結構的選型。所以，當拿到提資圖時，不能盲目地建模計算，要首先考慮研究一下建筑的外形和實際的地質。盲目地建模計算只有兩種結果：要不發現問題導致工作量加大;要不最后建筑出現問題。而這兩種結果都是我們不愿看到的，這就需要和其他專業人員協調商討制定出可行的方案。只有綜合所有可能性才能作出合理科學正確的設計方案，才能以最少的工作量，達到最好的效果。

（三）提高澆砼樓板的質量

澆砼樓板的裂縫問題可以通過改善混凝土的水灰比來改善。因為商家提供的混凝土要便于運輸和有良好的可泵性，所以水灰比較大。而實際中需要的水灰比不能這么大，所以我們可以在使用時可以加入適量的石灰以提高水灰比。還有與商家定制砼時，我們可以定好所需要的水灰比。當然，我們還可以自己調制所需要的混凝土類型，這樣不僅方便而且可以節約部分資金。溫度差也有可能引起澆砼樓板的裂縫，所以在溫差較大的季節要做好保溫措施，澆砼樓板出現裂縫后要即使補救。如果置這些裂縫于不顧，可能導致嚴重的安全問題，所以一旦發現裂縫就必須做好補救工作。樹脂灌注法、表面封閉法、鉆孔嵌塞法、柔性封閉法

等都是可以補救澆砼樓板裂縫的。

（四）嚴格遵守設計規范

在建筑業迅速騰起的形勢下，要想建筑行業健康發展，建筑商就不能一味地追求經濟效益，必須嚴格遵守有關于建筑行業的法律法規，按規定辦事。建筑結構設計師不僅要認真學習結構設計的規章規程，更要嚴格遵守，進行規范的結構設計，細致做好每一個設計的細節，促進建筑結構設計朝著規范化、法制化的方向發展，杜絕建筑中存在安全隱患的現象發生。

（五）合理安排利用建筑材料

建筑結構設計師在進行建筑結構設計時，不僅要根據建筑材料的受力特點、工作環境來選擇利用各種材料，而且要在保證合格的材料選擇的基礎上，減少材料的損失浪費，充分利用每一個建筑構成材料。建筑結構設計師還應該設計多種方案，通過合理對比，采用既經濟又合理的結構設計方案。通過這樣的建筑結構設計不僅能夠提高建筑商的經濟效益，而且保證了建筑的質量，提高了建筑的安全性，進一步促進了建筑業的發展

三、結語：

在建筑業高速發展的今天，建筑結構的設計越來越受到建筑設計部門和建筑商的重視。建筑結構的設計是一件系統而全面的工作，需要協調好建筑外觀的設計要求的同時，又必須滿足一定的安全系數。所以，設計人員要有堅實的理論基礎、靈活的思維、嚴謹的工作態度這樣，這樣才能使建筑的設計更加合理、更加完善。當然，隨著社會的發展，建筑設計會遇到更多新的問題，只要我們正確運用理論知識和嚴謹的工作態度，一切問題都將會迎刃而解。

參考文獻：

[1]王敏.淺談房屋建筑結構設計細節[J].建筑工程技術與設計.2017（03）

[2]劉桂華.關于多層建筑結構設計中的主要問題分析[J].門窗.2016（12）