淺談建筑結構設計存在的問題

張浙冰

摘要：結構設計就是用結構語言來表達工程師所要表達的東西。結構語言就是結構師從建筑及其它專業圖紙中所提煉簡化出來的結構元素，包括基礎、墻、柱、梁、板、樓梯、大樣圖等。然后用這些結構元素來構成建筑物或構筑物的結構體系。結構設計一般在建筑設計之后， “受制”于建筑設計，但又“反制”建筑設計。結構設計不能破壞建筑設計，建筑設計不能超出結構設計的能力范圍。在實際工作中， 由于種種原因， 結構設計人員往往只注意到適用、安全、經濟、美觀，而忽略了便于施工。本文就對建筑結構設計的方法做出一些分析。

關鍵詞：結構設計；建筑；概念設計

中圖分類號：TU318文獻標識碼： A

引言：隨著我國改革開放的不斷深入和推進，我國經濟的不斷繁榮，我國的工業民用建筑也不斷的得到發展，建筑結構的設計思想也隨著不斷的得到更新，建筑結構的體系越來越多樣化，人們對建筑的功能需求也是越來越高，這就給設計者們下了一個大大的難題。設計一個適用、安全、經濟、美觀、便于施工的結構設計方案是結構設計人員的責任， 因此從建筑設計人員來看的話，建筑項目的設計過程變得極其重要。本文就將通過對建筑結構設計的過程和一些基本的方法予以簡要的闡述。

1建筑的結構設計

眾所周知，建筑的結構包括有很多，比如說承重的梁柱、樓梯等等，建筑結構的設計就是要把這些要素通通的完美的整合到一起，形成一個整體的建筑結構。建筑結構設計的階段大致上可以分為三個部分的內容：第一，結構方案的確定，即通過建筑所在地的地質情況和抗震情況，和所需建筑的高度來確定建筑所需要的結構形式。第二：建筑結構的計算，這方面的計算包括很多的方面，比如說風的載荷、地震的載荷、結構自身的載荷等等。另外，還應該根據計算出來的載荷值和一些計算方法來確定構件的截面，綜合計算出來的載荷值和構件截面進行彎矩、扭矩等一些內力的計算。最后，通過對計算出來的構件的內力值和一些對構件的要求和限制計算出構件是否符合文件規范和要求。第三，就是根據以上計算出來的值對施工圖紙進行設計和確定。

2建筑結構設計的組成

建筑的結構方案不應該是預先設想的，所喜愛的某種形式，一般結構設計總可以有多種方案來實現建筑師的構想，而多種方案中通常必有一種相對更為經濟、合理，作為方案技術比較和經濟分析是一項必不可少的重要工作。

2.1建筑結構平面是否合理，豎向剛度、質量是否均勻，柱網尺寸是否適當，是決定結構方案好壞和經濟與否的關鍵。建筑物的平面及造型一般都是建筑師的工作，市場經濟有時往往為投業主所好，標新立異。結構工程師處于比較被動的地位，解決這一問題的辦法，除了建筑師需要掌握基本的結構知識，特別是抗震設防的概念外，結構工程師在方案的前期，就應該與建筑師共同商討，通力合作，密切配合，以實現建筑師在設計上的創新。有時如果能夠巧妙地運用結構體系，把它暴露出來，反映不同功能系統相互配合，展示建筑的風格，不但能取得經濟效果而且會取得特有的多樣化的造型效果。

2.2抗震設計中，影響整個結構抗震能力的因素很多，如：結構構件的承載力和變形性能;非結構構件的材料性能及提供的強度儲備;結構的連接構造;結構的穩定性;結構的整體性能在經受第一次地震后多次余震反復作用下的抗破壞能力。

2.3概念設計是展現先進設計思想的關鍵，一個結構工程師的主要任務就是在特定的建筑空間中用整體的概念來完成結構總體方案的設計，并能有意識地處理構件與結構、結構與結構的關系。一般認為，概念設計做得好的結構工程師，隨著他的不懈追求，其結構概念將隨他的年齡與實踐的增長而越來越豐富，設計成果也越來越創新、完善。遺憾的是，隨著社會分工的細化，大部分結構工程師只會依賴規范、設計手冊、計算機程序做習慣性傳統設計，缺乏創新，更不愿(不敢)創新，有的甚至拒絕對新技術、新工藝的采納(害怕承擔創新的責任)。大部分工程師在一體化計算機結構程序設計全面應用的今天，對計算機結果明顯不合理、甚至錯誤而不能及時發現。隨著年齡的增長，導致他們在大學學的那些孤立的概念都被逐漸忘卻，更談不上設計成果的不斷創新。

3結構設計的基本方法

3.1地基的基礎設計。向來建筑結構工程師都比較的重視地基與基礎的設計，因為在該階段的設計的好壞就會直接的影響到后續的設計工作，而且作為工程造價的決定性因素，地基與基礎的設計也起著決定性的作用，因此在這一個階段，應該確保設計的萬無一失。設計時應該嚴格按照國家的《地基基礎設計規范》當中的要求和地方建設標準來進行，因此設計人員設計前必須對當地的地質條件和地方法規進行深入的學習。條基交叉處的基礎面積不能循環利用，注意隨時調整基礎的寬度。

3.2結構的計算和分析。在結構的計算和分析階段既要準確又要強調高效，因此結構工程師在這一階段應該對一些比較常見的問題有一些清晰的認識。第一，計算軟件的選擇。如果選擇的軟件不合適，不僅會浪費大量的時間和精力，還有可能對建筑結構產生一定的安全隱患。第二，要考慮到風載荷與建筑自振周期的影響。第三，非結構構件的計算和設計。第四，振型的數目是否充足，因為在舊的規范當中，沒有提到振型參與系數的相關概念，因為我們計算時應該按照新的規范來操作，對計算結果中該振型參數進行有效的判斷，從而決定要不要調整振型的數量。因此，在設計時這也是設計人員應該值得重視的問題。

3.3剪力墻的設計。剪力墻的布置必須做到均勻并且合理，使得整個建筑的質心和剛心在同一個位置。對于大多數的小高層的建筑來說，剪力墻的面比較的廣，量比較的大，因此應該合理的控制住剪力墻的鋼筋配置，這點對于工程的安全性和經濟意義是非常重大的。同時，按照規范，剪力墻應該按照《高層建筑混凝土結構技術規程》設置邊緣型的構件。在這邊本人認為在邊緣構件的配筋當中，應該區分剪力墻的受力特性及其區別，在設計當中對于一個方向長肢另一個方向短肢的按照長肢進行配筋的做法是不可取的，在這里計算中另一個方向短肢不進入剛度，則此時可以不再考慮短肢方向的影響，再者計算短肢的進入剛度，那么在設計時就應該考慮方向短肢帶來的不利影響。

4結構設計存在的問題

4.1箱、筏的陽角問題，因為陽角面積在整個的基礎底板面積當中所占的比較非常的小，因此可以砍成直角或者斜角等。

4.2梁、板得跨度計算，在教科書當中的一些常規的結構設計應用在實際的扁梁當中是不太合適的，在扁梁的結構當中，應該把長度計算至梁的中心位置。

4.3挖基坑時，坑中心的地基土會出現反彈，回彈的地基土可以由人工予以清除，當基礎較小時，坑底將會受到一個很大的約束，回彈的量就可以近視的忽略。當基坑很大的時候，約束力就會比較的小，因此計算的時候應該按照基底得壓力計算。

4.4如果建筑的大部分房間都比較的小，就只是偶爾的幾個房間比較的大時，按照大房間的面積確定基礎板得厚度就會造成比較大的浪費，但是如果按照小房間的來設計又會顯示出配筋時的困難。因此，對這一現象，在滿足承載力的要求時，可以按照小房間來設計基礎板得厚度，然后在大房間當中墊聚苯卸載。

5結束語

綜上所述、結構設計是建筑設計中最重要的一部分，是提高建筑安全的前提條件，人們對建筑設計的要求越來越高，因此，設計也要進行創新。建筑結構設計應該建立在計算機的良好運用的基礎上，還要結合概念設計，將結構設計進行優化。今后的設計除了提高結構抗力，還應考慮盡可能的降低作用效應。因此，設計人員應密切配合其它相關專業的人進行工作。只有這樣才能做好建筑結構設計,促進建筑工程質量的不斷提高。