建筑結構設計中常見問題與解決措施分析

李戰平

（重慶市鵬越工程技術咨詢有限責任公司，重慶 黔江 409700）

引言

隨著建筑行業的不斷發展，其結構設計的形式也更加多樣化，不僅有傳統的樓式結構，還進行了許多創新。設計人員在進行結構設計的過程中必須要正確意識到設計工作與建筑體的穩定性、實用性和美觀性等都有重要關聯，不僅需要結合施工地的實際條件開展設計工作，還需要結合用戶的相關需求進行更加全面的考慮。為了達到節約土地空間的目的，建筑體的設計也趨向于高層化，對內部的結構穩定性提出了更高的要求，需要通過力學分析和優化等手段保障建筑質量。

一、建筑結構設計的概述

在進行建筑結構設計之前，必須要能夠正確認識其重要性，并在實際的設計工作中靈活運用各項設計原則，充分發揮結構設計的優勢。首先，建筑結構設計工作要遵循逐層推進的工作模式，結合建筑本身的用途等進行逐步推進，并運用結構性的優化原則對于室內的空間進行合理的支撐或分割，使其各具功能性[1]。結構設計對于室內空間的配置十分重要，要求設計人員對空間予以更加全面充分的利用，達到最佳的設計效果。其次，結構性設計對建筑體的穩定性與安全性有很大影響，結構中的支撐力不足則容易出現變形或扭曲的問題，但設計的剛硬度過大在承受外力后不能通過結構彈性予以分散，容易造成建筑體的破損等事故。要求技術人員要做好勘測和應用分析，結合實際對結構設計的方案不斷優化處理，兼顧建筑體的實用與美觀。

二、結構設計中常見問題分析

（一）前期勘察不足

設計前的勘察工作是保障設計科學性與合理性的重要前提，要求設計人員必須前往現場進行實地檢測。在一些建筑施工的過程中會發現，場地情況和設計標注之間會存在一定的偏差，尤其的一些地基開挖、基槽建設等工作當中，圖紙中的土層結構和實際不符，不僅會給工程的正常開展造成較大影響，還可能會引發不必要的經濟損失或安全問題。這種情況主要是由于地質勘測工作開展的時效性沒有得到較好的保障，盲目使用了前人的勘察數據作為設計參考，但是實際的地質結構情況已經發生了較大改變。建筑結構的設計方案是后續工程建設和施工的重要參考，要嚴格按照方案要求進行作業，設計人員勘察的精確性弱會導致一系列后續問題的產生，必須要引起關注與重視。

（二）標高對應不當

在建筑體的結構設計當中，標高問題是將平面圖紙還原為立體化的建筑結構的重要方式，在后續建筑施工的過程當中一般是以地表平面作為零點進行標高建設，這也是建筑結構設計與施工之間的共識。但由于一部分設計人員的專業程度或設計水平不足，沒有將不同位置的地表平面零點位置進行標注，或將室外的地坪地表面作為整個建筑結構的標高參考，會導致后續建設中出現許多安全隱患和質量問題。如在工程現場的樓體結構外側若出現了陡坡或低洼結構，需要提前對其進行填平處理后再進行高度的建設，會給施工方造成一定的經濟損失和工期延誤。在建筑體的內部設計當中也應該將標高作為設計的重要數據，詳細說明參考零點和取值情況，運用科學的計算方法進行標高。

三、優化結構設計的有效對策

（一）加強勘察調研

地質勘查工作對建筑的結構性設計和優化具有重要的參考價值，不僅要進行實地勘測，還需要充分保障數據的精準性和時效性。設計人員要綜合施工、調研、用戶等多方面的信息綜合進行結構設計和優化，并對于一些具有承重、負載處的結構進行建模分析和優化，確保建筑體的質量。如在建筑結構的設計中需要結合建筑體的實際高度和用材對地基需要滿足的負載壓力進行精準計算，并預留出一些其他潛在因素可能造成的風險進行合理設計。設計人員可以利用一些計算機技術進行結構性的檢驗，如BIM技術和模型設計等，不斷改善設計方案中可能存在安全隱患之處，確保整體設計質量和建筑體的使用年限。在一些結構性的部分設計中要充分考慮到建筑內部的力學關系，巧妙運用一些受力分散等方式進行改良。

（二）優化地基結構

地基作為建筑體中最重要的承重部分，在進行結構性設計時必須要加以關注。在不同的地質條件下進行地基建設時也有很大差異，如在一些濕軟地質中進行建筑建設時就需要著重提升地基的穩定性，可以通過優化架構和加強樁基建設的方式予以改善。設計人員要通過詳細的計算進行負荷判斷，且考慮到在一些高層建筑體的長期使用中可能出現的地質沉降或內陷等問題，加強夯實地基并選擇一些高強度的混凝土材料等進行施工建設。部分設計人員會采用設計簡圖的方式將建筑結構中設計到力學問題的部分單獨提取出來進行計算和標示，能夠更加清晰地掌握不同位置處的實際力學情況，并考慮工程建設的相關便準，優化和改善結構設計的水平。

（三）房屋框架優化

建筑體的內部框架組成是基礎骨架，后續的提建設都要在原有框架的基礎上進行增加，框架的穩定性和承重效果十分重要。高層建筑面對抗震防風的需求性更強，除了通過結構優化之外，還需要從建材的選擇上進行性能提升。結構的延展性越強，實際的抗震防風效果越好，在進行混凝土澆筑建設時要注意對配筋率的把控，過高容易出現破損彎折問題，而過低則會導致結構變形問題。在內部墻面和結構建設中要注意進行全面性，包括梁體、樓板等都需要進行加固建設處理，加強對各類災害事故的應對能力。結構設計的優化還需要考慮到上下樓層之間的匹配性，在進行力學分析和結構優化中，必須要對室內的空間范圍進行合理把控，盡可能保證設計的科學性。

（四）加強高度控制

建筑結構中的高度設計必須要保證參數的精準性，不僅需要標注出實際的高度，具體的位置和參考點等也要有詳細的體現。建筑結構設計是后續工程建設施工的重要參考，其中的數據類型必須要和實際需求相匹配。設計人員可以將前期勘測得到的數據信息輸入到BIM系統當中，并結合系統的三維模型建立更好地實現由平面圖紙設計向立體化的建筑體轉化。建筑體的框架結構設計中要考慮到原有結構在使用過程中的發生的承載問題和自振問題，按照后續工程開展中的精度要求進行框架設計和參數標注，兼顧好建筑體的美觀性和實際建設的經濟效益，切實維護好用戶的居住使用需求。

四、結束語

總之，在進行建筑的結構設計時必須要做好前期的勘察工作，明確認識到結構設計的重要性，把握相應的原則和要點。在設計中要充分了解施工地的地質情況和樓體的使用需求等，進行合理的布局設計。在進行地基結構的設計時要結合地理情況和樓體高度等精確計算，選擇各個建材開展地基建設。建筑體的框架設計必須要符合抗震需求，并做好室內的承重建設，設計人員在進行室內結構參數的標注時必須要和實際匹配，為后續的施工建設等做出重要的參考。