土木工程建筑結構設計問題及優化措施

蔣斌權 吳榮祥

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，國民的經濟實力也在不斷地提高，人們對于建筑在安全、舒適度以及美觀性上都有了新的標準和要求，這就使得建筑的設計師們和房地產開發商對于建筑的外觀、造型和室內的空間應用上有了更高的要求，這在一定程度上提升了建筑結構設計的難度和復雜程度，這對建筑行業帶來考驗的同時，也促進了建筑行業的發展。因此，對于設計建筑結構當中出現的問題，設計師需科學有效的調整設計，解決相應的問題，促進建筑行業的可持續性發展。

關鍵詞：建筑工程設計;常見問題;解決措施

引言

常見的建筑工程可分為房屋建筑工程、市政工程、園林工程、消防設施工程等。建筑結構設計是建筑工程實施的重要工作部分，并且是一項全面、系統的工作，需要豐富的理論知識結合靈活的思維展開工作，在工作中還需要嚴謹認真的態度。對于當下我國普遍出現的建筑結構設計問題，建筑設計師們還需要進一步去探索解決實際為問題。

1建筑結構設計中常見的問題

1.1建筑物框架設計存在的問題

建筑框架結構在設計時主要分為2類：剪力墻結構和筒體結構。在建筑設計中，最普遍使用的剪力墻結構就是俗稱的框架結構。在建筑結構的設計過程中，相關的設計人員需根據框架的要求及特征，對所設計的建筑物的框架柱和框架梁進行合理的設置。但是在實踐中，往往會忽略一些框架設計，就會導致設計方案出現問題，還有的設計人員為了更加突顯建筑的功能，在對框架柱進行設計時，相應地減少框架柱的寬度，很大程度上降低了框架柱的抗擊能力，抗震能力變弱。

1.2結構體系不太合理

結構設計是設計師重點關注的焦點，高層建筑物的本身結構與建筑材料、建設經驗密切關聯，比如在一些地震多發的地區就可以使用鋼結構。當前國內大多數的建筑都是鋼筋混凝土結構，但考慮到混凝土結構自身的重力大，建筑師就要嚴格地控制好結構體的側移和扭轉，進一步考慮加大核心筒和外筒鋼度，建設加強層，來減少結構體的側移。

1.3抗風設計方面

高層建筑都需要充分考慮抗風設計的問題，尤其是一些地區的風力級數較高，刮風天氣較為頻繁，會對高層建筑的整體結構造成影響。高層建筑和多層建筑相比，樓層高度較高，容易對風的流動性造成改變，建筑設計中受到玻璃幕墻和鋼架結構的影響，導致高層建筑的結構剛度較小，如果不對風力和高層建筑的抗風力進行合理的計算，容易導致高層建筑的墻體、支撐結構和裝飾物受到風力作用的影響，最終影響到高層建筑的整體性能。

2土木工程建筑結構設計問題的優化措施

2.1優化建筑地基基礎結構

優化設計建筑方案是關鍵，針對地基結構，樁基礎為主則應按照施工現場的水文地質條件確定樁基類型，遵循資源節約與環境友好原則。樁端持力層在灌注樁長方面具有較大影響。荷載取值是對于獨立的樁基礎結構而確定的。25m以下且不超過8層的建筑，一房可以選擇不進行地基抗震承載力的驗算，但是需要結合風荷載問題。對此，鋼筋混凝土的多層框架計算分析，風荷載因素不能忽略。尤其是獨立設計地基結構，設計值沒有確定好，也會影響基礎設計尺寸，進而影響到建筑施工整體質量，特別是建筑上部結構。可以說，整體計算與局部計算應該相結合。

2.2完善圖紙信息

建筑結構設計圖紙包含了建筑施工過程中的主要關鍵信息，優秀建筑結構設計圖可以體現出建筑工程的整個格局和標準。設計人員要設計出一份優秀的結構圖紙，首先設計人員要有豐富的理論知識和知識靈活運用能力，在進行設計工作之前，應該從基礎建筑設計圖紙入手，強化一些細節上的設計知識，然后再抓住設計的核心內容進一步完善設計中出現的問題，保證設計圖紙的科學性、合理性、實用性，以此來確保建筑施工項目建設的質量。

2.3提升消防設計能力

高層建筑的消防設計是設計合理性和驗收通過的重要依據。由于高層建筑在消防領域要求更高，因此高層建筑的消防設計要求也會更高。首先是要根據建筑設計的需求進行消防通道的合理布置，為發生災情進行緊急疏散和救援提供必要的通道。不同高度的建筑要求的消防通道數量是不同的，在可能的情況下要多留消防通道。消防通道設計的過程中合理設計防煙區，防止煙霧威脅到人們的生命健康。建筑樓體設計的過程中，保證樓體預留足夠的空間距離能夠有效防止樓體之間的火勢的蔓延，防止火情的發展。因此高層建筑的樓體之間的樓體測量要保證準確真實，通過計算樓體的外緣進行樓體之間安全距離的測量。

2.4優化設計結構方案

建筑物結構設計是整個項目的核心，因此就要把控好設計方案的質量，這對后期建筑施工質量也有很關鍵的影響作用，要能夠進一步提高建筑物的質量，優化設計方案，保證后續項目順利實施，保證整個工期質量效率都達標。首先，制定頂層規劃設計原則，如結構設計的內容比較復雜，要考慮多方面的因素，整體建筑物的各項適應性、穩定性等都要由設計師來把關。要關注建筑物的標準性問題，在高層建筑物的結構設計研究時，由于建筑樓層較高，一些工程公司為了追求經濟效益，而違規修改相關的設計方案，這會給后期的項目帶來很多的安全隱患。在建筑結構設計時，還要仔細地勘察周邊的環境，認真仔細去研究建筑物周邊的建筑物狀況，包含施工場地地質土層、水文、地質地貌、氣候等相關狀況，要研究好建筑物存在的各類影響，同時還要對當地的荷載進行分析。要結合實際的勘測認真研究，才能夠優化設計完美的建筑結構方案。

2.5合理設置框架

在設置框架時，要保證其合理性。可采用以下幾種方法來進行合理的框架設置。（1）設計者在設計鋼筋混凝土的同時，要對電梯井的數量適當減少轉而增加井桶數量，使得鋼筋混凝土穩定性在原有的基礎上得到部分提升。（2）設計人員在選擇參數時，要結合建筑模型對自己設計的方案進行反復的演算檢驗，確保結果與指標一致，也有利于提高框架的合理性。（3）對于配筋量的計算，設計人員要嚴格把控，才能設計出符合要求且美觀的建筑。

2.6基礎設計合理取值

基礎設計取值不規范是設計人員經常容易忽略的一個問題。建筑結構師在進行基礎結構設計時，計算數據應該從多方面角度考慮，不能忽視其中的細節問題，比如在上面提到的房屋風荷載力的驗算，就算低層房屋建造是不用進行基礎和地基抗震荷載力計算，也要分析它的影響，再進行設計取值。

結語

一個建筑工程質量的好與壞對人們的安全有著直接的影響。建筑設計是一種專業性極強、責任非常重大的工作，優秀的建筑設計能夠有效提升建筑物的適用性、安全性、合理性與經濟性，然而在實際的設計工作過程中，比較容易出現多種建筑結構設計方法與概念上的錯誤，這些錯誤的出現，第一，是因為設計人員沒有重視對于一般建筑的設計工作，沒有結合實際情況，盲目的套用以往的設計;第二，則是因為在設計方法與設計規范等職業素養上的不足;第三，一些設計人員對于力學的知識不明晰，無法對結構的驗算結構有著準確的判斷，無法建立出準確的計算模式，減少或者避免這些錯誤的出現，對提升建筑結構設計的質量有重要的價值。

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