基于建筑结构设计中的问题及解决方法研究

庞 博（同圆设计集团股份有限公司，山东 济南 250101）

在新时代大背景下，各行各业迎来新的发展良机，建筑结构事业也不例外，促使房产变成市场的重要产业之一。为了满足社会大众的住房要求，建筑结构设计不仅要以安全耐用为基础，还要注重设计的美观性、独特性等，促使建筑结构设计发生了巨大改变。但是不管如何变化，在建筑结构设计中都以基本点为主，且经常能遇到相同的问题，需要对这些问题进行解决方法的探寻，才能确保建筑结构设计达到预期目标。

1 建筑结构设计的基本原则分析

1.1 安全性原则

无论哪种行业，安全都是最为重要的因素。建筑结构在没有成型前，都处于不稳定的状态，容易受外力因素的影响而出现变形[1]，且其他因素也不容忽视，如风暴、地震、洪水等不可抗力因素的影响。为此，在建筑结构设计过程中需注重这些因素的考量，将安全性、稳定性当作基本要点，不能抱有一丝侥幸心理，而引发坍塌事故。

1.2 适用性原则

现如今，建筑作业愈发丰富，但是最为主要的就是满足社会生产与大众生活需求，为此，建筑结构设计也要对建筑的功能性、适用性加以考量，才能提高建筑结构的应用效果，延长建筑的使用寿命。

1.3 耐用性原则

想要有序完成建筑工程建设任务，往往要投入许多人力、物力与财力，为了提高建筑工程质量，避免反复修正，使国家或个人经济损失惨重。为此，在建筑结构设计过程中，也要全面考量耐用性原则，根据国家所提出的建筑应用年限标准，做到建筑结构的合理设计。

2 建筑结构设计中存在的问题

2.1 建筑设计图纸不够详细

建筑设计图纸作为建筑工程的重要一环，也是日后建筑工程的主要参考依据，有显著的指导性、方向性。结合相关研究发现[2]，建筑结构图纸只有把建筑结构设计中全部细节问题进一步描述，才能确保建筑工程的整体质量效果。但实际上，多数建筑结构设计工作者没有认识到图纸的指导性、参考性作用，也没有进一步明确建筑结构设计的详细问题，以至于忽略许多细节，导致建筑工程从一开始就存在一定偏差，影响整体建筑工程的质量效果。

2.2 建筑工程地基选址不科学

多数工程在进行建筑工程地基选取过程中，没有注重勘察报告，尽管有勘察报告，但是其内容也不十分详细。建筑工程地基作为整个建筑的基础，关乎于建筑的稳定性与安全性[3]，所以在地基选取环节，需保持谨慎。但是在实际工作过程中，许多地基的选取难以承受一定的质量，抗震承载力相对不足，容易影响建筑工程的质量效果，缩短建筑结构的使用寿命。

2.3 建筑结构设计环节施工材料质量存在的问题

建筑结构设计与建筑工程基地选址作为建筑工程的基础环节，然而建设材料也是整个建筑工程的重要一环[4]，将会影响建筑质量与使用寿命。在建筑结构设计过程中，建筑企业为了获得更多的经济效益，常常会压缩成本，应用一些不符合质量要求的材料，如应用含钢量比较低的材料，导致施工与建筑物的安全性能减弱，诱发一系列蝴蝶效益，对居住者的人身安全带来风险影响。

2.4 建筑结构构件超筋问题

在计算建筑结构构建时，构建超筋作为构建计算中较为多见的现象。例如，建立墙体存在的连梁超筋，是因不同墙肢通过连梁形成整体，从而变成连肢墙，强化墙体的抗侧刚度。存在此种现象的原因，是依托于连梁约束弯矩，导致连梁超筋受到连梁的剪扭能力较弱，连梁超筋通常存在整个房屋整体高度33%楼层位置。

2.5 建筑结构稳定性较低

现阶段，在建筑结构设计过程中，还面临稳定性较低的问题[5]，容易对居民的人身安全带来影响。在对建筑结构设计时，如若设计工作者没有全面考量地质条件，设计方案不完善，会对建筑结构稳定性带来不利影响。除此之外，在建筑结构施工建设中，容易表现出施工建设者未能依照设计方案进行施工建造，促使结构衔接位置的质量不符合标准，影响建筑结构的稳定性，降低建筑工程施工质量。

2.6 地下室外墙设计的问题

对于地下室外墙的厚度和混凝土强度等级以及防水要求，都要结合建筑场地的外部环境、地下水位高度、上部的结构荷载、地下室层数、层高以及水平荷载情况等方面加以考量。在设计时，也要了解高层建筑地下室外墙厚度不能小于250mm，地下室外墙混凝土强度等级不能较高，如若混凝土强度等级较高，会导致水泥应用量增加，容易出现收缩裂缝情况。针对有防水要求的地下室，地下室外墙抗渗等级需根据最大水头和墙厚之比加以明确，但在任何情况下都不能小于0.6MPa。地下室外墙配筋一般是由垂直于墙面的水平荷载加以控制，水平荷载主要以室外地面活荷载形成的侧压力、地基土的侧压力以及地下室压力为主。地下室外墙一般都根据受弯构件加以设计，地下室外墙在垂直于墙面地基土侧压力的影响下，通常不会出现整体侧移现象。

3 建筑结构设计中问题的解决策略

3.1 健全建筑设计图纸

建筑设计图纸尽可能要做到准确详细，需要对每个细小环节进行考量，只有如此，才能确保后期建筑工程有序进行。为此，在建筑结构设计过程中，设计工作者不能由于工作复杂烦琐等原因，忽视关键信息或者细小环节，需根据相应的结构设计标准[6]，对关键信息给予高度重视，当设计工作者完成建筑结构图纸后，安排专业人员展开认真核查，以便及时发现问题，采取有效的应对方法。后期在实施过程中，也要实时跟进，调整好结构设计图纸，才能确保建筑工程有序展开。建筑结构设计工作者也要持续提高自身的设计能力，积累更多的实践经验，借鉴与学习先进的设计观念，保障整体建筑结构设计效果。

3.2 科学选择建筑工程地基

在建筑工程地基选取过程中，需要注重建筑工地与附近地质的勘察，结合勘察报告，合理选取适用于建筑工程地基的方法，例如，对于地基的土地属于软弱性黏土的情况，需运用夯实方法进行地基夯实，或者利用更换垫层方法，将软弱性黏土有效处理；同时，在明确地基后，施工建设者也要和建筑结构设计工作者进行互动交流，保证建筑结构设计图纸与实际情况相一致[7]，保证结构设计图纸具有可行性与合理性；另外，建筑结构设计工作者应按照结果进行设计方案的有效调整，对所选取地基的情况，设计出一致性较高的结构图纸，为后期施工建设奠定良好基础。

关于建筑工程地基勘察选址工作，需要做到以下几点：①采集建筑区域地质、地形地貌、地震与附近区域工程地质资料和当地建筑信息；②采集与分析现有资源的基础上，再经过踏勘，了解建筑所选场地的地层、构造、岩石与土的性质、地下水等地质条件；③对于工程地质相对复杂的条件，现有资料不满足实际要求，但其他方面条件良好，且倾向于选取的场地，应根据实际情况，进行工程地质测绘与其他勘察工作。值得注意的是，选取场地一般情况下需避免工程地质条件较为恶劣的区域，例如不良地质现象发育，场地稳定性较弱，存在隐患的区域；地基土性质不良的区域；影响建筑抗震的区域；地下存在没有开采的有价值矿藏的地段等。

3.3 全面把握及控制施工材料

建设材料会对建筑工程质量带来不利影响。在建筑工程建设前，需要注重建设材料的审核，保障建设材料符合相应的要求标准，建设材料的审核需要从以下两个方面进行考量：一方面，建设材料的承重能力与抗震能力；另一方面，建设材料是否和此建筑环境相适应。另外，施工建设者还要进一步规划建设材料数量与类型，全面考量建设材料的应用效率，合理控制成本，以免引起浪费。在建设材料采购过程中，采购工作者还要和建筑结构设计工作者、施工建设者进行互动交流，合理规划，在确保建设材料品质的基础上，尽可能选取成本低廉的材料，才能提高建设工程的经济效益，实现建设材料的经济效益、应用效率提高的要求。

3.4 全面了解参数的实际意义

在建筑结构设计前，需要设计者进一步了解所应用的不同辅助软件与相应参数内容[8]，且考量不同参数的适用范围。在特殊情况下，相同参数在一种设计结构中相互适用，但是另一种结构就难以适用，利用软件进行计算时，需全面考量这一因素。在软件选取前，设计工作者也要将其应用条件、技术原理深入了解，能够熟练应用不同软件。如若未能全面理解，不能抱有侥幸心理，对于相应问题，采取有效的解决方案。例如，部分对于建筑结构设计没有明确概念的工作者一般会依托于辅助软件，使其设计出现严重偏差。为此，在建筑结构设计工作者需要做到反复核算，以免出现计算偏差。

除此之外，在建筑工程建设中，往往要面对许多建筑符号和专业术语。这些符号如若在设计图纸上标注不清，容易会使工作者在视觉方面出现操作或者专业术语混淆，如若参数数据存在错误，就会对建筑结构的设计带来不利影响，产生较大的误差，给建筑质量埋下风险隐患。为此，在建筑结构图纸设计中，需注重每个细节，把重要关注点标注清楚。例如，在防震缝设计过程中，需准确标注框架结构房屋高度小于15m，防震缝宽度70mm；高度超过15m，其防震缝宽度应进一步加大；如若抗震墙结构房屋建筑防震缝宽度超过70mm，需运用规定数值50%或者70%。与此同时，在设计过程中，针对无法确定的参数需及时查询，尽量应用计算机系统进行图纸绘制，以便为设计提供可靠的数据依据。如若需要修改图纸上的相关参数，应基于整体结构进行参数考量，使其修改调整不会对整体带来不利影响，提高建筑结构设计的可行性、合理性。

3.5 注重结构的合理优化

在建筑结构设计过程中，不但要对建设过程的技术性加以考量，还要注重经济性。各个环节的建设材料配比要恰到好处，不能出现不必要的浪费。另外，还要注重结构的合理优化。在选址、选型、计算等方面，展开全方位、多角度的细致考量，反复思考，明确可行的计算方法，尽可能凸显建筑结构设计方案的实用性、经济性、可行性特点。尤其针对高层建筑的结构设计，需了解高层建筑与低层建筑的区别本质，不能只考量垂直方向的荷载，还有水平荷载等。

3.6 强化建筑结构的抗震性

地震作为影响建筑结构的主要因素，尤其对高层建筑、超高层建筑而言影响巨大。建筑结构需要符合相应的要求标准，建筑抗地震设计也要留出足够的安全余量，以免余量较大，使设计过度浪费。抗震设计需要符合以下几点原则：①对于等级比较低的地震，不会对建筑结构带来损害影响；②对于中等级别的地震，容易对建筑结构带来影响，需进行合理修复；③对于高等级的地震，需确保建筑结构不易出现倒塌现象。为此，地下室和地上部分建筑结构的抗震等级有明显不同，在建筑结构设计期间需要加强重视，群部结构的抗震等级应超过建筑主体抗震级别，强化建筑结构的抗震性。

4 结语

综上所述，建筑结构设计属于一项复杂且烦琐的工程，有着显著的实践性、综合性特点，不但要求设计工作者拥有丰富的理论基础，还要具备较高的审美意识与创造精神，除此之外，谨慎的工作态度也非常关键。为此，建筑结构设计工作者需着手于细微之处，做到既知其然，也知其所以然，不断优化建筑结构设计流程，积极配合其他专业、其他部门工作者，在设计过程中注重经验的积累，才能不断提高建筑结构设计的可行性。