基于建筑结构设计中的几个细节问题分析

何泉汇

摘要：随着人们对建筑功能要求的多样化，建筑类型和功能日益复杂，结构体系也日益多样化。在设计建筑结构的过程中，不可避免地将面临各种各样的挑战。结构工程师必须认真面对和解决，确定问题产生的原因，找到解决问题的具体措施，才能更好地完成设计工作，使结构设计图纸安全、经济、易于实施。本文概述建筑结构设计中的一些常见问题。

关键词：建筑工程;结构设计;常见问题

引言

设计如同房建筑的内在灵魂一样，以整体结构为基础，达到房屋质量和安全要求。设计原则和后续材料都必须适合机械结构，并综合考虑周围环境、地形等多个因素。现阶段的结构设计还伴随着一定的问题，容易出现施工失误。

1.建筑结构特性分析

建筑结构的抗震性能与结构的承载力之间存在不可避免的关系，在地震等外力作用下容易发生变形。选择科学的建筑结构，进一步加强建筑结构的整体性。这在一定程度上改善了结构的弱变形能力，使建筑结构更具延展性。在建筑结构设计过程中，需要分几个阶段进行思考，以保证建筑结构设计的合理性。随着建筑物高度的不断增加，横向位移较大的建筑物的数量也在增加。建筑结构的设计应从提高其强度和适用性入手，有效控制建筑的水平位置。在建筑结构设计过程中，侧向力对结构变形和内部结构的合理性有很大的影响。同时，建筑物的重量和载荷将集中在建筑物结构上，建筑物的位移会因受力的增加而不断增加。水平荷载和地震力已成为建筑结构设计的重要组成部分，需要在结构设计过程中进行更严格的控制。在建造混凝土结构的设计过程中，需要分析多个层次的设计元素。建筑结构直接影响建筑的质量，同时建筑结构又限制了建筑的后续应用。建筑结构通过其各组成部分的整合形成一个有机的整体。强调建筑的整体特征，丰富了建筑的整体功能和设计内容。建筑混凝土结构会有许多不同的组合，不同的结构可以相互补充和支撑。通过合理的组合，有助于建筑结构具有良好的性能。在建筑结构形成的过程中，不同的部分必须灵活整合。充分利用结构设计的优势，并在实际的设计过程中给予更多的关注。

2.建筑工程结构设计存在的问题

2.1 只按规范和规定分步设计，不考虑建设项目的具体情况

现行规范和规定的条件是通用工程的规定和要求。但是，随着市场经济的发展，人们对家居建筑的使用要求也在不断变化，建筑市场中新材料、新设备、新工艺、新技术的出现越来越多。向建筑结构设计师提出了新的挑战和新的技术要求。因此，在一些工程设计中，设计师需要适应新形势的发展需要，有自己的想法，在已有经验的基础上进行创新，或收集必要的相关数据或实验研究，及时更新国内外新的设计规范。在现行规范和法规的条件下，无法完全掌握相关知识。此外，现行标准和法规的规定是工程设计的最低要求和通用和大型工程设计的要求。对于功能性或标准性高的项目，必须区分设计。应针对建设项目的具体情况，采取适当的加固措施，确保建筑结构的安全。

2.2 建筑结构设计在项目设计阶段参与滞后

在实际工作中，建筑结构设计师往往被动参与建设项目，较少参与项目的初步设计规划。由于市场经济效应和工期紧，总结构设计师手中的施工方案必须由建筑师和业主最终确定，施工图必须直接进入设计阶段。然而，忽略了一个重要因素：建筑师的力学理论基础普遍薄弱，缺乏结构设计师专业知识的支持。建筑师不受约束的设计计划可能无法安全有效地实施。只有创新和实践经验丰富的结构设计师才能帮助建筑师实现他们不受约束的想法并进一步发展。纵观世界知名的建筑实例，业主的理想离不开结构设计工程师在建筑规划阶段以他的结构设计理念、判断力和创造力参与构思和开发。因此，在建筑设计阶段，结构设计工程师的参与是非常必要的。

2.3 结构设计只注重具体计算，不注重概念设计

概念设计是在众多事故分析、国内外地震破坏分析、模拟实验定量定性分析、长期设计和使用经验分析、推导和总结的基础上进行的。在设计中，具体分析计算是重点，概念设计是面，从某种意义上说，概念设计比具体计算更重要。概念设计主要在以下方面进行：结构方案根据建筑条件、垂直荷载、水平荷载等受力特性选择合理的结构类型。建筑结构布置应简单、规则，刚度和承载力分布均匀，防止质量、突变和应力集中。抗震结构必须有多道防线。各种结构材料的性能及温度变化对结构的影响，埋墙施工等非结构构件对主体结构抗震性能的不利影响，基础沉降对结构的影响上层建筑，地基与上层建筑协调工作的可能性等。比如结构设计师在对高层建筑的扩建进行计算时，不能顾此失彼，如果看到过度加固的梁，立即调整梁截面，不分析原因。即使问题解决了，损失也大于收益，因为另一个问题会再次发生。结构设计师有时需要跳出思维，应用概念设计，从整体上分析结构布局的合理性，往往在处理问题时产生事半功倍的效果。较为合理的结构，一般不应有的超限或超配截面，基本满足规范要求

3.建筑结构设计对策分析

3.1 施工前需要针对房屋结构做到严密设计

设计单位必须将结构设计置于所有设计环节之上。结构设计不仅能有效地指导建筑施工，而且对建筑质量的影响更大。因此，设计部门应根据实际情况组建专业的设计团队，在设计图纸前做好周密的计划。由于我国地质条件非常复杂，设计团队必须结合相关数据和现场勘察，明确自然环境，重点关注地质灾害。结构设计必须摒弃传统的“体验式”理念，房屋建造的各个环节都必须按照相关图纸进行，避免可能出现的施工失误。

3.2 施工工况受力性能综合考虑

基础设计对建筑物在使用过程中的质量和安全起着关键作用，无论是建筑设计还是后续施工，都需要综合考虑建筑环境，进行气候、地质等多方面的实地调查。由于建筑物的整个质量必须由地基承载，因此设计人员必须汇总和整理有关建筑物重量的相关信息，并对受力性能进行综合分析，以更好地分配重量。例如，对于薄弱的地基，可以借助换土垫进行设计。

3.3 结构设计应遵循相关原则

结构设计严谨性强，对设计师素质要求高，必须具备良好的理论与创新思维。同时，设计师必须坚持以下原则：首先，设计师应尽可能收集地形、施工理念、市场需求等信息，以确保房屋质量。可以满足多方的需求。建筑结构设计的本质是力学、美学等多方面结合的过程。其次，设计人员还应明确适用的承重要求和各种建筑结构的用途，了解建筑结构、建筑材料等对建筑质量的影响。及时与有关建筑沟通、人员沟通。第三，设计人员必须考虑结构之间相應的力学效应，不同类型和构件具有不同的力学性能和要求。例如，设计时要考虑轴压比、承重柱截面的设计等。最后，在结构设计中必须保持“刚柔并济”的理念。一般来说，建筑结构比较软的时候，刚度不理想，难以承受较大的外力，容易变形;如果建筑结构太硬，则缺乏弹性。承受更大的外力，但容易受到损坏。因此，设计师需要知道刚度和柔韧性之间的“度数”，根据建筑要求进行外力分析，合理设计结构。设计单位为保证结构设计满足多方需求，为后续施工和使用提供指导，必须遵循上述原则，合理增加投资。设计人员应加强图纸审核，督促施工人员严格按照设计图纸为指导，避免随意改动过多。

结束语

建筑结构设计是一项复杂的工作，结构设计师必须具备扎实的理论基础和丰富的工程经验，才能使设计的建筑安全可靠、经济合理。结构工程师必须运用设计概念和丰富的工程经验，在结构的全局和局部方面正确判断计算结果的合理性，并在用于工程设计之前检查计算结果的可靠性。

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