房屋建筑结构设计常见问题及措施

高超

摘要：随着经济社会的不断发展，高层建筑已经成为了满足人们生活和工作的重要的载体，也是反映城市化进程以及社会进步的重要标志。高层建筑由于整体高度较高，结构形式复杂以及受到较大的侧向荷载等原因，在高层建筑的设计中还存在着很多问题。本文在分析高层建筑基本特点的基础上，对其设计原则以及相关的设计问题及解决措施进行了分析，保证高层建筑的设计合理性和安全性。

关键词：高层建筑；结构设计；问题；对策

中图分类号：TU208文献标识码： A

引言

城市建设进程的加快，大量人口涌入到城市当中，城市用地呈现非常紧张的局面，在这种情况下，高层建筑项目得以快速发展起来。高层建筑由于其垂直高度较大，而且结构较为复杂，需要具有良好的承载力和抗震性，所以对于建筑材料、施工技术和结构设计具有越来越高的要求。特别是目前高层建筑结构开始向复杂化和多样化的方向发展，这就给结构设计师带来了更大的挑战。

一、建筑结构设计中存在的问题

1、建筑结构设计图纸过于简单

在建筑项目施工中，建筑结构设计图纸的作用至关重要，要想使图纸能够更加完善和合理，要在进行设计时对每个细节问题都进行重视，在建筑结构设计方面要对建筑结构类型、建筑结构抗震设计、建筑结构抗震等级、建筑结构防裂等问题进行重视。但是，在现在的建筑结构设计中，存在着很多的设计环节不规范的情况，在设计方面采用的标准不规范，设计图纸中对很多事物的标高等重要信息没有进行明确，导致建筑项目在施工中出现了很大的随意和混乱问题，对建筑项目的质量产生了很大的影响。

2、建筑基础选型不够合理

建筑结构在基础选型方面对建筑的安全性、实用性、科学性以及合理性问题要进行重视。现在，很多的高层建筑项目在基础选型方面出现了不合理以及不科学的现象，地基的承载能力不足导致建筑项目出现变形的问题。不合理的建筑基础选型会导致建筑项目地基出现不均匀的沉降问题，对建筑的安全系数有很大影响，建筑质量无法达到要求，对建筑项目的使用寿命也将产生很大的影响。

3、高层建筑消防结构设计不够规范合理

高层建筑的结构设计是非常复杂的，因为其功能的多样化，就要求其内部结构设计的多样化。不同的结构设计又会需要不同性质的材料，这也给高层建筑的设计带来了障碍。换言之，材料的可燃性会加大火灾的风险，特别是在风力较大的高层建筑中，一旦发生了火灾，就会迅速扩张火势，对高层建筑的安全性造成了极大的威胁。此外，高层建筑的层数越多，越应该充分考虑到高层建筑材料的特性。

4、地下室外墙设计不够科学

在建筑结构设计中，地下室外墙设计占据非常重要的地位，其也是建筑结构设计中非常容易出现问题的部分。地下室外墙设计对地下室建设有很大的影响，对整个建筑项目的承载能力也有很大的影响，因此，在设计方面比较严格。但是，地下室外墙设计在整个建筑结构设计中并没有得到很多人员的重视，在施工中也出现了很多的问题，比较常见的问题就是地下水位的高低、地下层数、地上负载等因素，这些因素对建筑项目的安全系数都有很大的影响，对建筑项目的质量也有很大的影响。

二、建筑结构设计中的应对策略

1、建筑结构设计图纸过于简单

在建筑项目施工中，建筑结构设计图纸的作用至关重要，要想使图纸能够更加完善和合理，要在进行设计时对每个细节问题都进行重视，在建筑结构设计方面要对建筑结构类型、建筑结构抗震设计、建筑结构抗震等级、建筑结构防裂等问题进行重视。但是，在现在的建筑结构设计中，存在着很多的设计环节不规范的情况，在设计方面采用的标准不规范，设计图纸中对很多事物的标高等重要信息没有进行明确，导致建筑项目在施工中出现了很大的随意和混乱问题，对建筑项目的质量产生了很大的影响。

2、保障建筑基础选型的合理性

建筑结构在选型方面要对两方面的指标进行重视，对建筑外形设计情况和建筑项目所在区域的地质情况要进行掌握。建筑结构设计人员在拿到提资图以后，不能盲目的开展建模计算工作，要对建筑项目的外形设计特征和建筑项目所在区域的地质情况进行全面的认知和分析。建筑基础选型过程中，结构设计人员要和其他方面的工作人员进行充分的协调，设计出更加可行的方案。建筑结构设计的科学性和合理性得到保证，才能保证建筑项目施工的质量。

3、优化高层建筑的消防结构设计

随着建筑业的发展，高层建筑在城市中的应用越发普遍。除去自然灾害引发的地震以外，还要充分考虑人为因素引起的灾害，比如火灾。高层建筑结构越复杂越高，那么一旦引起了火灾，使用者的人身安全和财产安全就会受到极大的威胁。因此，在高层建筑结构的设计中注意防火是很关键的。首先，防火间距要合理，设计人员在进行设计时，要按照相关规定进行操作，精确地测出建筑物之间的实际距离。然后，对于设计要因地制宜，防火结构一定要符合实际的地形情况。除此之外还有安全疏散通道的设计也很重要。一般而言，安全疏散通道应该进行垂直结构设计，而且尽量多设计几条，利于慌乱人群的疏散。安全疏散通道中一定要设计防烟区，避免烟雾将疏散的人群呛晕。设计人员可以使用分隔式的设计，可以更好地控制火势和烟雾的蔓延。另外，防火门、防火墙以及其他防火设备等也需要设计人员注意。

4、确保地下室外墙设计的科学性

在现代建筑，特别是高层建筑项目施工的过程中，建筑物的整体质量在很大程度上由地下室外墙所支撑。因此，若在建筑结构设计的过程中，对于地下室外墙的设计不够科学与合理，则势必会导致整个建筑物的稳定性受到严重的影响。结合实际工作经验来看，在地下室外墙设计的过程当中，结构设计工作人员首先需要对整个建筑物的质量加以衡量，结合建筑项目所处区域的地质特征，完成对地下室外墙基本尺寸的设计工作。常规意义上来说，对于高层建筑项目而言，地下室外墙结构设计过程中的墙面厚度需要保持在250mm以上。同时，为了防止由水泥用量增大而导致地下室外墙墙面混凝土产生裂缝问题，应当避免将混凝土强度设计过高，但也应当在C30等级以上。

5、优化高层建筑的抗震性能

高层建筑结构的设计要保证各个地方的刚度对称且均匀，其平面形状也要尽量的规范和尽量的简单。如果能够保证以上要求达到标准，那么在计算地震应力时就会容易的多，处理起来也会容易很多。比如地震应力扭转和集中地方的处理等等。由此可见，在设计高层建筑的结构时，要尽量可能地将建筑刚度的中心点和地震力作用中心点设计到一起，正常情况下，偏心距e要比与外力作用线垂直的建筑物边长的5%小。高层建筑物体积庞大，吨位也很大，如果抗震效果不好，那么一旦出现地震或者其他使之震动的因素，造成的损失将是巨大的。为了避免灾难的发生，必须要优化好高层建筑的抗震性能。

6、对建筑材料加以统筹安排与利用

在工作人员展开建筑结构设计工作的过程当中，对于各类建筑材料的选取同样是关键的工作内容之一。对于建筑材料的选择需要充分考虑的指标包括：建筑材料的受力特征；建筑材料的工作环境。同时，所选择的建筑材料应当在保障材料使用性能的基础之上，最大限度地降低建筑材料的损失与浪费问题。此过程当中需要特别注意的是：建筑结构设计人员需要结合项目设计的实际情况，设计多种建筑材料的选取方案，通过综合对比的方式，选择经济优势、以及性能优势最为突出的建筑材料设计方案。

结束语

高层建筑结构设计工作繁琐、技术要求高、设计难度大，设计人员一定要首先摆正自己的心态，综合考虑实际施工需要和相关技术要点，以高度的热情和积极的态度完成设计工作，为施工的正常有序进行打下良好的基础。

参考文献

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