建筑结构设计中的问题和应对措施

赵晋琦

（河北拓朴建筑设计有限公司山西分公司，山西太原 030000）

1 建筑结构设计基本原则分析

建筑结构设计的优秀性主要通过安全性、经济性、实用性以及美观性等多个方面体现出来。一般来讲，需借助设计各环节与因素保证建筑物功能的合理有序，增强结构可靠性与安全性。在结构设计中一般要遵循建筑设计，不应对建筑设计产生影响，且尽量与建筑功能需求相适应。另外，结构设计应处于建筑设计能够实现的范围，对安全加以把控，实现结构设计的经济性与合理性目标。要想使建筑结构设计更加实用与安全，就必须明确设计的基本原则。

2 建筑结构设计存在的问题与解决方法

2.1 结构设计问题

在此项目结构设计方面，遇到的问题集中体现在以下几个方面：

（1）设计图规范性问题。在建筑结构设计中，设计图纸会对后期建筑项目施工建设产生直接影响，因而必须保证其设计科学合理，进而优化建设质量和效率。然而，在实际设计中，图纸设计不规范的问题始终存在。图纸设计会涉及建筑结构设计的类型、抗震等级与结构材料等多方面内容，若考虑不到位会对建筑工程的设计质量产生一定影响。以此建筑项目为例，在结构设计中建筑物的地上结构设计图纸并未根据规范设计标准和依据对梁柱与标高等参数加以标识，梁柱配筋图的设计相对混乱，结构标高不清晰，设计图纸结构符号准确性较差，以上问题均对工程结构设计质量和进度产生不利影响，严重的情况还会引发一系列安全隐患。

（2）抗震设计问题。在现代建筑结构设计中，因高度特点不同，特别是建筑工程，需确保其稳定性，以免自然灾害对建筑结构产生不利影响，所以要注重抗震设计的重要性。然而，在此建筑项目结构设计中，并未展开综合考虑，使承重柱横截面过小，在建筑受外力作用的时候会使其结构稳定性降低，进而产生倒塌的情况。另外，在抗震设计方面，国家明确规定了抗震等级，然而设计期间不应将抗震等级当成设计主要指标。究其原因，建筑工程项目不同，地理环境也有所差异，很容易出现理论与实际不匹配的情况，增加安全隐患。

（3）参数计算准确性较差。因建筑结构涉猎内容复杂，为确保建筑结构性能达标，必须准确计算大量参数，为结构设计工作的开展提供必要数据参考。通常，在结构设计过程中，参数计算准确度并不高。以此建筑项目为例，设计楼板的时候出现设计有效高度值过大的情况，而且设计中未考虑承受线荷载楼板弯矩，无法准确计算性能参数，进而引起结构设计的问题。

2.2 建筑结构设计问题的应对措施

（1）做好前期工作。结合设计工作实践可知，对房屋建筑结构进行设计优化，需做好以下几项前期工作：①设计人员需对具体的工程建设目标、工程实际情况等方面进行综合分析，从而进行初步方案设计及后期方案调整；②设计人员还需明确建筑工程设计的关键内容，然后分析建筑材料、结构模型和结构荷载值的基本参数等，在此过程中，设计人员可以结合计算机信息技术进行参数获取和分析，以确保结果的直观性和准确性；③设计人员自身需具备较为充足的设计经验，并掌握当前较为先进的计算机知识及相关软件程序编写方法，从宏观的角度对房屋建筑结构进行规划和分析，从而可在正式开始结构设计优化之前，预防一些常见的设计质量问题和通病的出现。

（2）增强设计图纸规范性。在建筑结构设计中，结构设计图纸的作用不容小觑，可为后期建筑工程项目的施工建设提供必要参考。为此，在建筑结构设计期间，应强调设计图纸的设计规范化与合理化，保证结构设计图纸质量达标，以免引发设计质量问题。另外，对于建筑结构图纸的设计应遵循具体规定要求，参考项目建设具体状况，将图纸中不同类型的符号和数据等相关参数详细标识出来，特别是复杂结构的参数。作为设计工作人员应强调设计图纸设计的作用，在设计前了解项目具体情况，系统勘察项目场地环境与水文条件等相关资料，以保证建筑结构设计图纸资料更全面更可靠，不应仅依靠个人设计经验确定材料与结构构件尺寸，以免影响图纸质量。在此基础上，完成设计图纸设计工作后，设计工作人员应严格校核图纸准确性，对设计图纸不合理问题及时发现并纠正，以免出现不必要设计问题。

（3）优化设计理念。优化建筑结构设计的重点就是设计理念的优化，应综合衡量结构设计对于建筑的影响，合理优化并补充既有设计。为此，在建筑结构设计的优化中，要重点考虑建筑物可靠性能，但会增加实际工作量。为提高工作效率，应选用拉式乘子方法，转化部分数据后悔出现约束性因素，最终向非约束性因素转变。需要注意的是，在建筑结构优化设计中，要重新分析建筑结构的手里状况，设计人员要强调建筑安全与质量，系统分析受力状况，并对相关参数加以调整。

（4）优化抗震设计。设计建筑抗震结构的时候，要保证数据计算的准确，使承重柱的横截面积满足标准要求。为此，在施工建设前应测验预应力，使其能够承受特定范围的外界作用力。在设计阶段，要求支柱、横梁和剪力墙处于平衡状态，以免设计出现刚度过强的情况，同时要具备变性能力，能够根据外力对承受能力加以调节，并保护剪力墙，不断增强建筑抗震能力。同时，要根据国家规定要求设计抗震等级，因工程环境与外力影响，设计的抗震等级应高于规定标准，确保建筑在作用力下同样具有延展性与承载能力。为此，设计人员在设计期间应强调钢筋结构配比与混凝土间作用力，使抗震安全更加有效。

（5）准确计算结构设计参数。对于建筑结构设计而言，为保证结构与工程要求标准契合，应在准确计算结构性能参数的基础上，对比实际要求，亦或是根据要求参数计算结构性能，增强结构设计合理性。以楼板设计为例，为避免设计与后期施工建设不发生形变和裂缝，应科学计算结构形变的范围。在计算数据的时候，工作人员应根据设计要求与规范开展，坚决不允许受主观意识影响判断，也不应简化处理计算数据。

（6）提高建筑抗风荷载作用的能力。为了使建筑工程抗风构件与结构设计的牢固性符合要求，对建筑工程结构进行抗风设计时，必须充分做好以下工作：①优化基础，只有建筑工程的基础部分稳定性较强，才能保证建筑工程上部分结构的稳固性。因此，明确混凝土的级配标准成为建筑工程基础设计最基本的工作。应尽可能购买高级配的砂石，增加基础持力层厚度，加设抗拔的锚杆构件，加强基础的牢固性；②通过改变建筑的轮廓设计、投影面积和高度，改变区域建筑布局，以及种植绿植等改变风荷载的强度和方向等，削弱风荷载对建筑的作用。

（7）加强消防结构设计。建筑工程结构复杂，一旦出现火灾，建筑使用者的人身安全与财产安全会受到严重的威胁。为此，必须重视建筑工程的防火设计。首先，应合理设计防火间距。设计人员需要依照相关规定准确测量建筑物间的实际距离，需要注意的是，相邻两建筑之间的最佳防火间距应按建筑外墙间的最小距离进行计算，若外墙包含凸出的易燃构件，应从该构件外缘算起。另外，还必须设计安全疏散通道。通常情况下，需要尽可能多地设计几条便于人们疏散的安全通道。为加速烟雾扩散，安全疏散通道必须设计防烟区。对此，设计人员可以采取分割式设计，以有效控制火势与烟雾的蔓延速度。

3 结束语

综上所述，建筑结构会承受较大荷载，如果稳定性与抗震性能无法满足国家建筑设计标准要求，很容易出现坍塌或者是位移等多种安全问题。建筑结构设计可更好地保证建筑整体结构的性能与功能稳定，为此，设计工作人员要对建筑结构设计方案予以合理选择，并结合具体状况考虑多种因素，规避容易出现的问题，增强建筑物抗震性能与稳定性能，不断提高建筑物利用价值。