建筑結構設計需要注意的問題探討

耿婷

摘要：建筑施工的基礎是建筑結構設計，所以建筑設計的好壞直接關系到建筑施工的質量，也關系到了人們的生命財產安全。由于建筑設計的全面性、系統性強，因此建筑結構設計對設計師們的要求也是極為嚴格，他們應當具備扎實的理論知識功底，認真負責嚴謹的工作態度，創新靈活的思維。作者提出了有關建筑結構設計中常見的一些問題，并提出了相應的意見和建議。

關鍵詞：建筑結構；結構設計；注意問題；問題探討

中圖分類號：TU3文獻標識碼： A

引言

伴隨著我國經濟社會的強勁發展，建筑行業越來越受到社會各界人士的關注。目前我國建筑結構設計面臨著諸多問題，而避免因設計問題導致事故的發生，加強對建筑結構設計的管理，增進對建筑結構設計的管理與創新是解決這些問題的首要任務。因此建筑結構設計中的設計人員必須嚴格要求自己，扎實自己的理論知識，豐富自己的建筑設計實踐，為推進我國建筑結構設計的大發展而不懈奮斗。

一、房屋建筑結構設計的現狀分析

由于設計者不斷豐富的設計經驗，以及不斷發展的建筑技術，人們面前經常會看到高質量的建筑結構的設計頻繁被挖掘，隨著計算機計算方法和計算機技術在建設結構設計中的廣泛的應用，所有的設計單位都在為了徹底脫離圖板進行著努力，可是部分結構工程師產生了一種錯覺，感覺結構設計很簡單，只要遵循手冊、圖集以及規范就行，然后等待建筑師給出空間形成方案，借助于計算機去完成它，在整個過程中自己扮演了一個東拼西湊的畫圖匠而已，實際上設計者的精力、知識以及時間沒有得到有效的運用，有的時候還會和建筑師在進行交流時產生矛盾和分歧，建筑物是空間結構，其中的構件以某種復雜的方式聯系起來共同工作，目前，人們對于具體的空間結構整體研究上具有一定的局限性，因此在設計的過程中使用了很多的簡化以及假定。

二、建筑結構設計的特點

建筑結構設計是一種工程技術，其自身有一些特點：

（一）復雜性

建筑結構設計的復雜性主要體現在設計中各個因素的不確定方面。例如，在方案的設計階段會對建筑進行反復的修改。它的復雜性的另外一個表現，就是結構方案的多元化。例如，同一建筑可以有不同的結構設計方案。因此建筑結構設計是一個多解而沒有標準答案的問題，作為結構設計師，需要找出一個最佳方案。

（二）科學性

建筑結構設計是一種工程技術，而工程技術是科學理論在改造物質世界中的具體應用。建筑結構設計，以數學和力學為理論基礎，借助現代計算機技術進行應用。結構設計師應該善于將建筑結構的理論模型進行抽象，善于用數學和力學的識分析建筑結構的工作機理，只有這樣才能具有較強的認識能力和適應能力。

（三）應用性

建筑結構設計必須講求經濟效益，一個成功的建筑結構設計，技術上先進合理，經濟上效益顯著。建筑結構設計與結構理論研究不同，它更加具體、更加簡潔、有些地方是近似解，有些地方則根據實際情況進行修正。

（四）實踐性

建筑結構設計是一種工程實踐活動，沒有一個工程師是直接從大學畢業生馬上變成一個成熟的工程師，而是必須經過一個較長時間的工程設計鍛煉，少則兩三年，多則五六年甚至更長時間，那種夢想一畢業就成為工程師的想法是不切實際的。

三、建筑結構設計中存在的一些不足之處

（一）地基和基礎的承載力不準確

地基和基礎的設計向來是結構工程師特別重視的內容，這個階段設計內容的好壞對后期的設計工作有著直接的影響，并且地基和基礎對整個工程的造價有著決定性的作用，與建筑工程的成本有著直接的關聯，可是有的設計者在對多層民用建筑設計的時，在計算基礎、梁以及柱的負荷的時候，所計算出的荷載值沒有按照設計規范，因而導致采用的荷載值偏大。還有一些設計者沒有給予軟弱地基的危害有足夠的重視，對于有些軟弱地基應該采用換土墊層措施時，沒有進行換土墊層設計，單單的只憑借經驗進行處置，僅僅采用了砂墊層的處理措施加強了地基的承載力，也沒有計算墊層的寬度和厚度，這樣不僅浪費了資金，而且也降低了建筑結構的安全性，甚至有的房屋建筑連地質勘察報告都沒有，簡單的參考附近的建筑物的地基和基礎的設計材料，或者是僅僅根據建設單位的口頭介紹就完成了施工圖的設計。

（二）鋼筋混凝土結構梁柱抗震設計存在的一些問題

工程師在鋼筋混凝土中的抗震問題中，他們一直都堅持強柱弱梁原則，從而結合經驗得出了小震不壞、中震可修、大震不倒的設計原則。如果一個建筑的梁壞了，那么將導致建筑物的局部收到破壞，但是如果一個建筑物的柱子壞了，那就必將導致建筑的整體遭受破壞，由此得出了強柱弱梁的原則。然而，從建筑行業的經驗來看也并不是柱越強越好，柱的強度還要受到軸壓比的限制，在大地震來臨的時候，如果柱的軸壓比過高將會使柱的附加軸壓比加大30%以上，這對建筑物的安全產生了很大的威脅。因此，強柱弱梁原則并不能完全消除建筑物不會倒塌的威脅。

（三）剪力墻砌體結構挑梁存在裂縫問題

底層框架剪力墻砌體結構的房屋是指底層是鋼筋混凝土框架-剪力墻結構，其上部是多層的砌體結構房屋。這種類型的房屋一般都是沿街的賓館、住宅、辦公樓，其底層多數都是商店，這樣的建筑的結構形式有效的提高了底層空間的經濟利益，然而，一些設計師單純的追求單一建筑立面上的造型來加大使用面積，在設計時把二層以上的部分橫墻甚至外層挑墻設計到了懸挑梁上，雖然各層的設計有挑梁，但是實際結構中的底層挑梁承載常常出現大部分的裂縫，這樣的現象在臨街的一些砌體結構中十分的常見。

四、建筑結構中存在問題的對策

（一）地基和基礎承載力計算時的注意事項

在地基和基礎設計的階段，設計者在設計時應該滿足建筑的整體性好、地基承載力的要求以及建筑物容許變形，并且基礎形式應該能夠調節不均勻的沉降，對于一些高層的建筑物普遍采用設置地下室用來減小附加應力和地基的沉降量，這樣一來有助于滿足天然的地基的承載力以及整體的穩定性，不僅如此，在地基基礎設計的過程中還要與地方性規范相結合，對于多層建筑物，尤其是軟土層覆蓋層的厚度相對較大的地方的多層建筑物，一般采用地基處理的方式的措施來控制建筑物的沉降，普遍使用的軟土地基的處理手段比較的多，但是在選擇地基的處理措施之前，首先對地基進行認真的研究，并且結合上部的結構以及環境情況，然后，遵循工程設計的要求，明確地基處理的范圍和確定處理后必須達到的技術標準，以及相關處理方案的適用性，經過對方案的對比，去頂安全實用以及經濟合理的方案。

（二）鋼筋混凝土結構梁柱抗震設計需要注意以下幾個方面

第一，需要保證建筑物的軸壓比在各種建筑物中不超過1%，與此同時要注意柱斷面和重點部位配筋的特別處理，需要加強對角柱和邊柱，一般要對箍筋進行加密。第二，對框架柱和小截面柱的鋼筋進行科學配置，確保他們不低于20，我們需要對矩形的柱面應用對稱配筋的方法，提高它們的穩定性。第三，針對梁配筋要進行合理的設計，面對梁配筋，我們需要著重對梁中部的配筋進行加強，對梁支座部分的配筋進行適當的降低也應依據情況而定，這樣就有助于梁鉸機制的形成，在地震來臨的時候，柱的實際承載力由于梁端塑性鉸的作用而增加。

（三）剪力墻砌體結構挑梁存在裂縫問題的解決措施

在一般的建筑結構設計中所設計的挑梁都是根據它的墻體的荷載以及承受本層樓蓋的荷載計算得到的，但是實際結構中的懸挑梁的上部的墻體通常是整體砌筑的，因此，挑梁上部的樓蓋以及墻體的荷載實質上是由上往下傳遞的，所以要想改變剪力墻砌體結構挑梁存在的裂縫問題，就需要改變受力路線以及計算簡圖，或者是可以注意施工的工藝以及施工順序。

結束語

綜上所述，建筑結構作為建筑的一項重要支撐，受到了設計部門與建筑方的廣泛重視。結構設計是一項既全面又系統的工作，在對建筑外觀的要求進行合理協調的同時，還需要滿足相關的安全系數。故，建筑結構設計人員需要具備堅實基礎的理論內容、創新靈活的思維以及嚴肅認真的工作態度，這樣才能使建筑設計更加完善。在建筑行業日漸發展的過程中，需要我們運用相關的理論知識，對建筑結構設計過程中出現的問題進行分析與總結，并且制定相應的對策，從而促進建筑行業的健康、協調發展。

參考文獻

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