房屋建筑結構設計常見問題及措施

高超

摘要：隨著經濟社會的不斷發展，高層建筑已經成為了滿足人們生活和工作的重要的載體，也是反映城市化進程以及社會進步的重要標志。高層建筑由于整體高度較高，結構形式復雜以及受到較大的側向荷載等原因，在高層建筑的設計中還存在著很多問題。本文在分析高層建筑基本特點的基礎上，對其設計原則以及相關的設計問題及解決措施進行了分析，保證高層建筑的設計合理性和安全性。

關鍵詞：高層建筑；結構設計；問題；對策

中圖分類號：TU208文獻標識碼： A

引言

城市建設進程的加快，大量人口涌入到城市當中，城市用地呈現非常緊張的局面，在這種情況下，高層建筑項目得以快速發展起來。高層建筑由于其垂直高度較大，而且結構較為復雜，需要具有良好的承載力和抗震性，所以對于建筑材料、施工技術和結構設計具有越來越高的要求。特別是目前高層建筑結構開始向復雜化和多樣化的方向發展，這就給結構設計師帶來了更大的挑戰。

一、建筑結構設計中存在的問題

1、建筑結構設計圖紙過于簡單

在建筑項目施工中，建筑結構設計圖紙的作用至關重要，要想使圖紙能夠更加完善和合理，要在進行設計時對每個細節問題都進行重視，在建筑結構設計方面要對建筑結構類型、建筑結構抗震設計、建筑結構抗震等級、建筑結構防裂等問題進行重視。但是，在現在的建筑結構設計中，存在著很多的設計環節不規范的情況，在設計方面采用的標準不規范，設計圖紙中對很多事物的標高等重要信息沒有進行明確，導致建筑項目在施工中出現了很大的隨意和混亂問題，對建筑項目的質量產生了很大的影響。

2、建筑基礎選型不夠合理

建筑結構在基礎選型方面對建筑的安全性、實用性、科學性以及合理性問題要進行重視?，F在，很多的高層建筑項目在基礎選型方面出現了不合理以及不科學的現象，地基的承載能力不足導致建筑項目出現變形的問題。不合理的建筑基礎選型會導致建筑項目地基出現不均勻的沉降問題，對建筑的安全系數有很大影響，建筑質量無法達到要求，對建筑項目的使用壽命也將產生很大的影響。

3、高層建筑消防結構設計不夠規范合理

高層建筑的結構設計是非常復雜的，因為其功能的多樣化，就要求其內部結構設計的多樣化。不同的結構設計又會需要不同性質的材料，這也給高層建筑的設計帶來了障礙。換言之，材料的可燃性會加大火災的風險，特別是在風力較大的高層建筑中，一旦發生了火災，就會迅速擴張火勢，對高層建筑的安全性造成了極大的威脅。此外，高層建筑的層數越多，越應該充分考慮到高層建筑材料的特性。

4、地下室外墻設計不夠科學

在建筑結構設計中，地下室外墻設計占據非常重要的地位，其也是建筑結構設計中非常容易出現問題的部分。地下室外墻設計對地下室建設有很大的影響，對整個建筑項目的承載能力也有很大的影響，因此，在設計方面比較嚴格。但是，地下室外墻設計在整個建筑結構設計中并沒有得到很多人員的重視，在施工中也出現了很多的問題，比較常見的問題就是地下水位的高低、地下層數、地上負載等因素，這些因素對建筑項目的安全系數都有很大的影響，對建筑項目的質量也有很大的影響。

二、建筑結構設計中的應對策略

1、建筑結構設計圖紙過于簡單

在建筑項目施工中，建筑結構設計圖紙的作用至關重要，要想使圖紙能夠更加完善和合理，要在進行設計時對每個細節問題都進行重視，在建筑結構設計方面要對建筑結構類型、建筑結構抗震設計、建筑結構抗震等級、建筑結構防裂等問題進行重視。但是，在現在的建筑結構設計中，存在著很多的設計環節不規范的情況，在設計方面采用的標準不規范，設計圖紙中對很多事物的標高等重要信息沒有進行明確，導致建筑項目在施工中出現了很大的隨意和混亂問題，對建筑項目的質量產生了很大的影響。

2、保障建筑基礎選型的合理性

建筑結構在選型方面要對兩方面的指標進行重視，對建筑外形設計情況和建筑項目所在區域的地質情況要進行掌握。建筑結構設計人員在拿到提資圖以后，不能盲目的開展建模計算工作，要對建筑項目的外形設計特征和建筑項目所在區域的地質情況進行全面的認知和分析。建筑基礎選型過程中，結構設計人員要和其他方面的工作人員進行充分的協調，設計出更加可行的方案。建筑結構設計的科學性和合理性得到保證，才能保證建筑項目施工的質量。

3、優化高層建筑的消防結構設計

隨著建筑業的發展，高層建筑在城市中的應用越發普遍。除去自然災害引發的地震以外，還要充分考慮人為因素引起的災害，比如火災。高層建筑結構越復雜越高，那么一旦引起了火災，使用者的人身安全和財產安全就會受到極大的威脅。因此，在高層建筑結構的設計中注意防火是很關鍵的。首先，防火間距要合理，設計人員在進行設計時，要按照相關規定進行操作，精確地測出建筑物之間的實際距離。然后，對于設計要因地制宜，防火結構一定要符合實際的地形情況。除此之外還有安全疏散通道的設計也很重要。一般而言，安全疏散通道應該進行垂直結構設計，而且盡量多設計幾條，利于慌亂人群的疏散。安全疏散通道中一定要設計防煙區，避免煙霧將疏散的人群嗆暈。設計人員可以使用分隔式的設計，可以更好地控制火勢和煙霧的蔓延。另外，防火門、防火墻以及其他防火設備等也需要設計人員注意。

4、確保地下室外墻設計的科學性

在現代建筑，特別是高層建筑項目施工的過程中，建筑物的整體質量在很大程度上由地下室外墻所支撐。因此，若在建筑結構設計的過程中，對于地下室外墻的設計不夠科學與合理，則勢必會導致整個建筑物的穩定性受到嚴重的影響。結合實際工作經驗來看，在地下室外墻設計的過程當中，結構設計工作人員首先需要對整個建筑物的質量加以衡量，結合建筑項目所處區域的地質特征，完成對地下室外墻基本尺寸的設計工作。常規意義上來說，對于高層建筑項目而言，地下室外墻結構設計過程中的墻面厚度需要保持在250mm以上。同時，為了防止由水泥用量增大而導致地下室外墻墻面混凝土產生裂縫問題，應當避免將混凝土強度設計過高，但也應當在C30等級以上。

5、優化高層建筑的抗震性能

高層建筑結構的設計要保證各個地方的剛度對稱且均勻，其平面形狀也要盡量的規范和盡量的簡單。如果能夠保證以上要求達到標準，那么在計算地震應力時就會容易的多，處理起來也會容易很多。比如地震應力扭轉和集中地方的處理等等。由此可見，在設計高層建筑的結構時，要盡量可能地將建筑剛度的中心點和地震力作用中心點設計到一起，正常情況下，偏心距e要比與外力作用線垂直的建筑物邊長的5%小。高層建筑物體積龐大，噸位也很大，如果抗震效果不好，那么一旦出現地震或者其他使之震動的因素，造成的損失將是巨大的。為了避免災難的發生，必須要優化好高層建筑的抗震性能。

6、對建筑材料加以統籌安排與利用

在工作人員展開建筑結構設計工作的過程當中，對于各類建筑材料的選取同樣是關鍵的工作內容之一。對于建筑材料的選擇需要充分考慮的指標包括：建筑材料的受力特征；建筑材料的工作環境。同時，所選擇的建筑材料應當在保障材料使用性能的基礎之上，最大限度地降低建筑材料的損失與浪費問題。此過程當中需要特別注意的是：建筑結構設計人員需要結合項目設計的實際情況，設計多種建筑材料的選取方案，通過綜合對比的方式，選擇經濟優勢、以及性能優勢最為突出的建筑材料設計方案。

結束語

高層建筑結構設計工作繁瑣、技術要求高、設計難度大，設計人員一定要首先擺正自己的心態，綜合考慮實際施工需要和相關技術要點，以高度的熱情和積極的態度完成設計工作，為施工的正常有序進行打下良好的基礎。

參考文獻

[1]謝春，翁家棟，邱駿偉，等.某8度區超B級高度建筑結構設計[C].2012建筑結構抗震技術國際論壇論文集，2012（27）.

[2]王勇，張建平，王鵬翊，等.建筑結構設計中的模型自動轉化方法[J].建筑科學與工程學報，2012(4).

[3]陶忠，張耀春，韓林海，王光遠.關于高層建筑結構選型設計的初步探討[J].哈爾濱建筑大學學報，2013(1)．