建筑结构设计中若干问题的分析

摘要: 随着国内建筑业的发展，人们对建筑的美观实用性的要求越来越高，就需要对建筑结构的设计进行优化。建筑结构设计是工程建设中的重要组成部分，本文通过分析建筑结构设计中常见的问题，从而有效地提高结构设计的水平。

关键词:建筑设计；结构设计；问题；对策

中图分类号：TU2文献标识码： A

随着社会主义市场经济的进一步发展，建筑行业的发展速度加快，对建筑结构设计的要求也越来越高，因此建筑结构设计要不断适应新形势的需要，更新设计理念，充分解决建筑结构设计方面存在的问题，才能紧跟时代步伐，为人们安居乐业提供强有力的技术支撑。应用现代化科技手段,选择合理的建筑结构设计方案,实现降低建筑工程造价并取得最大经济效益的目的。

一、建筑结构设计的目的

建筑结构的安全性、适用性和耐久性是设计追求的预期目标，所以在建筑结构设计中，需要以现有的技术为基础，采用最经济的手段来对建筑结构进行设计，从而满足预期的目标和结构的使用功能需求。

1、安全性：建筑结构在设计时要保证其能承受正常情况下和非正常情况下可能出现的各种负载和变形，从而维持结构的稳定性，即使在非正常情况下如强风、地震等发生时也不会发生结构倒塌的情况，保证结构具有足够的安全性。

2、适用性：建筑结构在正常使用时，要保证其具有良好的工作性能，使其具有很好的适用性。

3、耐久性：建筑结构在设计时都会预定其一定的使用年限，所以在设计时要根据结构在正常使用条件下要具有足够的耐久性，从而保证其使用寿命。

二、建筑结构设计中的常见问题

随着我国建筑行业的快速进步，建筑结构设计形式变化多样，设计风格在日新月异，但是在发展的背后又呈现出诸多问题，这些问题如果能够及时的进行妥善处理，势必会对工程质量产生巨大的影响，下面就对我国常见的建筑结构设计问题进行分析。

1、屋面梁配筋数量不足

在设计人员进行结构建模的过程中，有些设计师为了图方便或是追赶设计的进度，屋面梁直接照搬了下层梁的尺寸，这样设计就是认为屋面梁的荷载较小，同时配筋的数量也不多，这样在以后的施工过程或是使用时一旦出现混凝土收缩、温度突然变化或是受力不均匀时，屋面梁都会因为配筋数量的不足而出现裂缝宽度过大的问题。

2、忽视纵向框架的设计

进行框架结构设计时，忽视了纵向框架的设计，只注意了横向框架的设计。现阶段，在我国最新的建筑结构抗震设计规范中要求了水平地震的作用应按照两个主轴的方向进行计算的，那么该方向的抗侧力构建就应承担各方面地震的作用力。

3、楼板变形程度的计算存在问题

很多设计在进行结构布置时没有采取足够的措施或是设计人员在设计时缺乏基本的结构概念，都采用基本的楼层变形的计算程序。这些程序的编程在数学上的力学模型上是绝对成立的，但是在实际中应用到计算楼板的变形程度却并不是准确无误的。而如果一个计算程序的前提就是存在一定的瑕疵的，那么利用这个程序计算出的结构就肯定也是存在问题的了。这样所进行的结构设计肯定是存在了结构的安全系数不足以及结构的某些构件或是部位安全储备太大等诸多的问题。

三、解决建筑结构设计问题的改善对策

1、板和梁的跨度计算

通常情况下，在教材中所讲到的计算跨度，如净跨度的1.05倍等，一些概念和规定通常都只适用于常规的结构设计，而它对于宽扁梁往往是不适用的。板梁结构实际上就是在梁的中心线上设有一个刚性的支座，消除了单一的梁的概念，而是将梁和板统一成了一个变截面板。在扁梁结构中，当板厚和梁高相差不大时，计算的长度就应取到梁的中心处，选择梁边弯矩和板厚，以及梁中心处的弯矩和梁厚进行配筋，并且要取两者的大值。实际的设计过程中，柱子也可以看成一个超大的截面梁，因此在对梁配筋时应选择柱边弯矩，削峰是比较正常的，存在问题时往往都是不削峰的。

2、主梁有次梁时要添加附加筋

这种情况下，应先考虑添加箍筋，附加的箍筋实际上就是指在次梁的界面范围内箍筋缺乏或是没有箍筋时，就应该在次梁的两侧补上箍筋，通常情况下附加筋都是要有的。并且在建筑结构的设计规范中也明确的说明了，在梁的界面高度范围内的或是梁下部的集中荷载，其都是由附加筋来承担的，所以在梁上后做的次梁或是梁上的集中荷载就是不需要添加附加筋的。添加附加筋的原则：主梁上的次梁存在开裂的问题时，如果次梁的受压区顶至主梁底部的截面高度的混凝土添加了箍筋，并且确保能够承受次梁产生的剪力，那么主梁就不需添加附加筋。梁上的集中力与产生的剪力在整个梁的范围内都是一样的，那么只要抗剪满足，集中力就也是满足的。

3、箱、筏基础底板的挑板

从结构设计的角度来讲，最为经济的一种方式是能出挑板并且能够调匀边跨底板钢筋，尤其是当底板的钢筋采用了通长的布置方式时，整个底板的通长筋也不会因为边跨钢筋而增大。当出了挑板时，基底的附加应力就会得到降低，当基础形式的位置是在天然地基和人工地基的坎上时，那么加挑板时最好选择天然地基，从而有效的降低整体的沉降。而一旦荷载出现了偏心的情况，在某个特殊的位置设置挑板时，就能够调整沉降差并且防止整体倾斜的现象出现。窗井是一个较为特殊的部位，它可以看作是挑板上砌墙，因此就不用再出长挑板了，这个问题并不是绝对的，应灵活变通，如某建筑有地下室，窗井的横隔墙就会很紧密并且内部墙体与横隔墙是相互连通的，这时就应该灵活的设置。

4、设计刚性楼面

为了确保程序计算结构能够真实的反映出建筑结构的实际的受力情况，设计人员应尽量将楼层设计成刚性的楼面。首先设计人员设计时不应采用楼面有变形的平面；同时设计人员应充分的保证配筋的构造以及结构的布置方式，当然如果有些建筑结构无法完全的满足刚性楼面的假定，但是其使用功能是确实需要的，并且本身建筑结构的设计效果又是十分优秀的，那么设计人员在设计时就应通过采取采用斜向配筋、提高边梁暗梁的配筋数量、增加梁系梁板、采用双层的配筋形式以及洞口边加设边梁和暗梁等办法，尽量弥补因其不是绝对的刚性楼板假定而产生的误差，或是使其尽量的符合刚性楼板的假定条件。

5、沉降计算

在基坑开挖的过程中，摩擦角范围内的坑边的基底土是要受到一定的约束的，所以它是不反弹的，那么坑中心位置处的地基土就是要反弹的，而回弹的部分就需要人工的进行清理。而如果基础较大时，其受到了约束就比较小，箱基就是这种类型的，在对其进行沉降的计算时就要按照基底的压力进行计算，被坑边土所约束的那一部分就可以看作是用于安全储备的，这也是计算出来的沉降值是要大于实际施工中的沉降值的主要原因。而如果当基础很小时，那么其受到了约束就是很大的，这是就可以忽略回弹的部分，所以在计算沉降时就应按照基底的附加应力进行计算。

结束语

要做好建筑结构设计，需要有灵活求变的创新思维，严谨认真的工作态度和扎实的理论基本功，需要从每一个基本构件扎扎实实地做起，只有通过不断提高建筑结构设计各个环节的水平，来达到整个建筑结构设计水平的提高，才能满足建筑市场的需求，为整个社会建筑结构设计的发展、为人们安居乐业做出应有的贡献。

参考文献

[1]邹俊.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的现实应用[J].科技传播，2010，10：132-139.

[2]唐京华.基于实用与效果的建筑结构设计优化方法应用[J].2012.

[3]云传锋.高层住宅结构设计优化[J].建筑工程，2011，06.

[4] 田春.建筑结构设计若干问题的探讨[J]. 民营科技. 2008(05)