建筑結構設計和問題框架思路構建

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1引言

隨著建筑功能多樣化的發展，人民群眾對于建筑結構的設計要求也越來越高，相關設計人員必須采取有效措施保證建筑結構設計成效。在保證建筑結構安全、經濟、適用的同時滿足當前人們的審美需求，建筑結構設計人員首先要明確建筑結構設計的內涵，在相關實踐工作過程中提煉出能夠表達建筑結構布局的要素，進而提升建筑結構設計效果，實現建筑結構設計過程、目標和成果的一致性。

2建筑結構設計概述

2.1內容

建筑結構設計過程中包含了總體結構、暖通結構、電氣系統、管道系統等內容，具體設計過程中需要關注建筑工程的整體性、功能性及美觀性，同時，要處理好工程項目發展與周圍環境之間的關系，努力提升建筑工程結構的環保性和經濟性。建筑結構設計人員需要嚴格遵循相關設計要求和重點，確保后續工程施工順利及運營效果，結合所獲取的資料和項目實際情況對建筑結構進行優化，保證建筑使用壽命及安全[1]。

2.2原則

1）合理性：做好建筑結構設計需要對建筑工程各項信息進行勘察，在充分了解施工區域水文地質條件、環境氣候特征等要素的基礎上開展建筑結構設計，確保整個建筑結構設計工作的合理性滿足建設需求。2）高效性：建筑結構設計期間，可以先做好前期調查，然后構建建筑圖表，將各類調查獲取的數據置于設計方案當中，然后對其進行深入分析，能夠更好地提升建筑結構設計工作效率。3）完整性：設計期間若不能做到統籌兼顧，容易出現細節影響整體的問題，針對這種情況，建筑結構設計人員需要充分了解工程項目的實際情況，重視設計細節，考慮各類內外因素影響，保證建筑結構設計方案的完整性。

3建筑結構設計過程中存在的主要問題

3.1基礎選型方面

建筑工程當中，地基基礎影響建筑結構的穩定性。在進行地基結構設計時，必須確保基礎結構承載力和穩定性滿足工程建設要求。但是，當前建筑結構設計工作過程中，由于對地基基礎的重視程度不足，容易出現地基基礎選型不當的問題，嚴重影響地基基礎結構的承載能力。而且，在具體的設計工作過程中，由于缺乏對周邊地質條件、水文特征的細致勘察，基礎施工或使用過程中出現沉降、側移等病害，嚴重影響了建筑工程的整體安全性。

3.2結構墻體方面

建筑工程施工涉及大量結構墻體，在建筑結構設計期間屬于較為重要的項目之一。但是，相關設計人員在對建筑結構墻體進行設計時，由于未能對墻體分布、厚度等重要參數進行有效規劃，造成建筑工程結構墻體設計出現誤差，甚至所選擇的混凝土等級也存在問題[2]。

3.3抗震性能方面

各地的建筑工程都具有一定的地震設防標準，而且地震災害會對建筑工程產生較為嚴重的破壞，在建筑結構設計時，關注建筑工程的抗震性能是不可回避的一項內容。部分設計人員在進行建筑結構設計工作時，未能充分考慮建筑結構體系的抗震性能及標準，造成建筑結構抗震設計不滿足要求，埋下較為嚴重的安全隱患。

3.4使用材料方面

建筑結構最終需要通過施工材料進行反應，因此，材料的質量會對建筑結構性能、質量、成本等產生較大影響。部分施工單位為降低建筑工程建設成本，有意降低建筑結構材料的含鋼率，造成建筑結構設計成果不能有效發揮，嚴重者甚至影響建筑結構的整體安全性，無法找到成本與安全之間的平衡點，大大增加了建筑結構設計工作的難度。

4構建建筑結構設計優化體系的主要思路

4.1關注基礎類型選擇

在建筑工程基礎結構選型設計中，應注意以下幾點：（1）對建筑工程建設場區進行現場勘查，詳細了解地質地貌、水文特征等，及時發現項目建設中的各類危險因素，對圖紙進行優化設計，同時，根據圖紙要求進行建模演算分析，保證結構設計計算的準確性；（2）根據項目現場勘察所得報告，綜合考慮上部結構及場地地質條件，確定2種類型的基礎設計方案，然后從技術性、經濟性等角度出發，選擇適宜的基礎類型；（3）在建筑工程基礎選型完成后，可以此為依據完善施工方案，然后再進行校審，并正式應用[3]。

4.2改善結構墻體設計質量

對建筑工程結構墻體進行設計時需要考慮墻體的強度、穩定性、保溫性能、防火性能、防水性能、隔音性能等。當前，隨著高層建筑規模的不斷擴大，在多層磚混結構中結構墻體需要承載自身重量以及上層樓層和屋頂的重量，同時，還要將這部分載荷傳遞到地基基礎上。在地震多發區域，建筑結構設計人員要綜合考慮地震災害對結構墻體的影響，根據載荷情況、材料情況計算分析結構墻體的厚度及支撐強度。還需要綜合考慮建設區域實際情況，選擇高密度墻體材料提升建筑結構墻體的保溫隔熱性能，同時做好構件處理，在選擇墻體施工材料時綜合考慮建筑工程防火設計標準，選擇適宜的耐火材料進行施工。為提升建筑工程墻體的耐久性和結構強度，要選擇防水性能、隔音性能較好的施工材料，以便降低外部噪聲對居民日常生活的干擾，減弱環境因素對建筑結構的不良影響。

4.3提高建筑抗震性能

在建筑工程抗震設計中，需要綜合考慮建筑工程剛度以及地震設防烈度，合理設置防震縫。在建筑結構設計中，保證建筑平面及立面的規整與均勻是抗震概念設計中十分重要的內容。復雜建筑結構可以通過設置防震縫盡可能使子結構簡單、規則，偏心率不宜過大且變形相互協調。對于高層建筑工程，應注意將立面高差控制在6m以內。如果建筑工程有錯層，并且樓層的高差比較大，則應注意在防震縫兩側位置，做好墻體穩定設計，優化鋼筋混凝土結構，嚴格控制沉降縫和伸縮縫。

4.4合理選擇建筑材料

在對建筑結構含鋼量控制過程中，不僅要采取措施降低成本，還要對建筑結構形式進行優化，在確保建筑結構整體質量的基礎上才能進行成本控制。設計人員要對建筑結構的含鋼量進行合理設計，一般情況下，可以通過優化建筑結構布局或采用新型建筑結構體系的形式來達到相應目標。常規來說，建筑結構形式會對鋼材使用量產生影響，其次是柱網尺寸、層高、抗側力構件等也會影響鋼材使用量，需要通過控制建筑平面長度，設置合理的伸縮縫來進行改善，對于超長的混凝土結構，要綜合溫度應力、混凝土收縮力等因素對結構平面長寬比進行控制。對于建筑工程結構體系來說，可以采用低質量、低高度的樓蓋結構減少建筑工程總質量，從而減輕地震作用、減少鋼筋用量，實現建筑結構成本的降低[4]。

5結語

當前建筑結構設計工作過程中仍舊存在各種問題，若不能采取有效措施及時進行處理，勢必會影響建筑工程項目建設目標的實現。因此，必須充分認識建筑結構設計過程中存在的主要問題，優化基礎選型，改善結構墻體設計質量，提升建筑結構抗震性能，合理控制施工材料質量，保證建設施工與環境相協調，構建建筑結構設計優化體系的主要思路，最終實現建筑工程結構設計質量的提升。

【參考文獻】

【1】唐啟樑.房屋建筑結構設計中應注意的問題分析[J].居舍,2019(20):25-28.

【2】王旭,王傳偉.建筑結構設計中結構概念有效應用的核心思路[J].中國標準化,2018(22):49-50.

【3】吳晟,王福亮.高層鋼筋混凝土建筑結構設計核心思路分析[J].智能城市,2018,4(20):46-47.

【4】賴永強.房屋建筑結構設計中常見的問題及改進措施探析[J].建材與裝飾,2018(9):90-91.

作者：劉利花 單位：晉城市建筑設計院