浅析建筑结构设计存在的问题和补救措施

赵玉婷 姜亚昆

摘 要：随着城市化脚步的加快，人们对于建筑结构的要求有了更高的标准，为了满足人们更高标准的需求，建筑结构设计不断推陈出新，但是建筑结构设计的合理性和科学性始终是重中之重，在检验其设计的合理性与科学性的同时，一些缺点也就暴露了出来，找出这些问题并对其施行合理有效的应对方法，不仅是对建筑工程的综合提升，也能最大程度上保障人们的生命和财产安全。

关键词：建筑；结构设计；补救措施

一、建筑结构设计的现状

随着国民经济的不断发展，我国建筑业也在意肉眼可见的速度发展着。过去建筑的建立，仅仅为满足其办公需求或使用需求而建立，如今，在满足其这些需求的基础上，建筑设计的外观更加独特、美观，安全性也比以前大大提高。但当前建筑结构设计的现状却不容乐观。

（1）对设计人员的资质、素养缺乏重视

大多数公司的流通资金有限，公司职员数量有限，且其中部分员工缺乏实际经验或经验不足，而公司出于节省资金或时间，不考虑设计者的实际能力去派发设计任务，就会使结构过程出现疏漏。在他们看来，结构设计仅仅是依靠计算机等工具简单绘图，精确而又简便，但实际上，由于一些客观因素，设计师们不能用过于精密的仪器去计算，而是要依靠整体结构体系和分部机构体系之间的关系以及其他方面的原理，去制定一套科学合理并且可行的设计方案。这就要求设计师拥有丰富的设计经验与想象能力，而不是仅仅依靠计算机等仪器。因此，对于设计人员的资质素养等，要有全方位的考量。

（2）过于依赖计算机软件

由于科技的发展，整个社会呈现一种信息化网络化的状态，每一行每一业似乎都离不开计算机。但即使计算机给设计人员带来了极大的便利，它仍旧只是一种辅助工具，对于不同结构形式、类型的工程，计算机软件所适用的前提原理是不同的。由于每个建筑结构设计的要求各有不同，所需要的原理各有不同，因此设计人员不能把设计软件作为建筑结构设计的普遍基础，还要考虑主客观因素进行结构设计。不仅如此，对于设计软件所给出的设计数据是否具有合理性和科学性，还要进行人为的考察。

二、建筑结构设计存在的问题

（1）裂缝问题

在建筑结构中，常见的裂缝主要有四种，即由塑性变形引发的裂缝、结构裂缝、由温度应力导致的裂缝和应力裂缝，每一种裂缝产生的原因也是各不相同的。

①由塑性变形引发的裂缝

一般出现在混凝土硬化之前，由于混凝土在硬化前处于塑性状态，上层建筑对其施加一定的荷载作用，容易导致结构产生裂缝。

②结构裂缝

以现浇楼板为例，它的板面内外刚度会造成墙体的相对刚度过低，从而导致墙体刚度较弱的地方产生裂缝。

③由温度应力导致的裂缝

与由塑性变形引发的裂缝切好相反，温度应力引发的裂缝形成一般是在混凝土浇筑完成之后，由于混凝土内部散热较为困难，温度较高，而混凝土表面散热较快，与内部温度形成极大反差，从而导致混凝土表面出现裂缝。

④应力裂缝

由于混凝土的强度还未达到一定程度，就进行了脱模等一系列行为，导致混凝土结构的徐变收缩，因此形成了应力裂缝。

（2）耐久性问题

在建筑结构设计中，质量问题是重中之重，但在考虑质量问题时，设计者往往都没有对材料的耐久性作深入的剖析。

①没有对材料本身耐久性进行勘察

在建筑结构的材料选取时，首先都会考察该材料是否达到了所能承受的重力标准，质量是否符合要求，但任何材料都有其使用年限，如若放松对耐久性的考察，人们的生命和财产安全也无法做到全面保证。

②没有对影响材料耐久性的因素进行分析

建筑物周围环境会对耐久性造成重要影响。例如某些材料在经过雨水浸泡，阳光曝晒，其耐久性就会大幅降低，因此必须对影响耐久性的因素进行分析，并采取应对方案。

（3）抗震问题

在我国虽然大部分地区极少出现地震现象，但建筑结构设计理念中始终会加入抗震理念。最为普遍的抗震问题就是纵向框架和横向框架的问题。很多设计者在设计过程中往往会忽视纵向，仅仅考虑横向框架，这就使建筑物的抗震能力大幅下降。

三、關于建筑结构设计中存在问题的补救措施

（1）裂缝问题的补救措施

在建筑工程中，裂缝问题是一个较为普遍的问题，由于产生原因各不相同，因此，在解决裂缝问题时，也要考虑各种环境、结构形式等因素。

①是由塑性变形引发的裂缝的补救措施

最大程度的保证混凝土结构的整体刚度，避免混凝土结构内部产生剪应力和拉应力；在结构设计的过程中，应根据实际情况来选择钢筋直径和骨料级配。

②结构裂缝的补救措施

在钢筋混凝土梁的底部加入适当的钢纤维，不仅可以共同承担上方的部分拉力，还可以共同抵抗开裂变形，对裂缝起到了制约作用。除此之外，还可提高钢筋混凝土的抗裂能力，使其符合规范中有关裂缝宽度或者抗裂度的使用要求。

③由温度应力导致的裂缝的补救措施

优先选用建筑平面布置规则、受力简单的结构布置，不要采用过多的凹凸型结构，避免因温度应力集中而产生裂缝；保温层的设计必须要满足热工要求，并且适当增大保温层的厚度也可以减小温差。

④应力裂缝的补救措施

在建筑的外墙角位置上布设放射筋，使混凝土结构满足应力要求，进而减少并抑制裂缝的形成。

（2）关于耐久性问题的补救措施

①在建筑设计过程中，选取材料要优中选优，对每一种材料进行分析对比，首先选取优质的水泥品种，对其抗冻融性进行比较。其次结构的设计也要避免低温高温的结构措施。

②要根据建筑物所在环境去选择材料，对于建筑工程来言，过高或过低的环境都会对工程造成影响，因此，要在设计过程的初始环节未雨绸缪。

（3）关于抗震问题的补救措施

按照当前的建筑抗震设计规范，纵向结构框架和横向结构框架都应该分别计算水平地震作用，所有的地震作用力都应由该方向的抗侧力构建承受，以达到最大程度的抗震作用。

四、结语

在建筑结构工程中，结构设计是一个重要环节，质量问题与安全问题都不容忽视。为了避免事故的发生，这就要求设计者拥有良好的素养与高超的设计水平与经验，而在不断发展的建筑业中，各种新奇的建筑层出不穷，这就要求设计者的工作能力和想象能力全面发展，不仅如此，对于建筑结构设计中不断出现的问题，也要进行合理的规避。

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（作者单位：天津天一建设集团有限公司）