建筑结构设计中常见问题分析

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　　摘    要：本文首先阐述了 科学处理建筑结构设计中各种技术问题的重要性，接着分析了房屋建筑基础设计及房屋建筑主体结构设计中常见的问题，  最后对提高建筑结构设计的措施进行了探讨。
　　关键词：建筑结构设计;常见问题;解决方法
　　1  引言
　　由于我国建筑工程的建设规模不断扩大，使我国的工程建设资源越来越稀缺，给社会、建筑业和居民生活带来了很大的压力。因此，工程设计人员应承担更多的责任，更加积极主动地进行建筑结构设计的优化，有效地降低工程造价，提高工程的综合质量，确保各种建筑材料的充分利用，科学合理地实现建筑工程的适用性、经济性以及安全性目标。
　　2  科学处理建筑结构设计中各种技术问题的重要性
　　相关技术人员如果能在建筑结构设计中合理地解决各种技术问题，会对整个设计起到很好的优化作用。相关调查显示，房屋结构设计优化后能够节省10%～20%的成本。但是，建筑结构设计的优化会受到各种因素的影响。因此，设计人员需要将设计规范、施工技术和经济效益相融合，制定切实可行、高效经济的设计方案，这样才能为企业和社会创造更多的效益。
　　3  房屋建筑基础设计中常见的问题
　　3.1   筏板基础
　　3.1.1  上下柱墩抗冲切问题
　　在房屋建筑筏板基础设计过程中，设计人员普遍会遇到上下柱墩抗冲切问题，在柱墩尺寸相同的情况下，上柱墩满足冲切要求，但下柱墩不满足冲切要求，其主要原因是上柱墩与冲切线相交，但相同尺寸的柱墩中，下柱墩未与冲切线相交，下柱墩无法发挥抗冲切的作用，导致下柱墩不满足冲切要求。
　　3.1.2  上下柱墩选择问题
　　在带地下室的筏板基础设计过程中，普遍存在上下柱墩选择等问题，就使土方开挖量有所增加。因此，设计人员需要设置下柱墩，有效地减少抗拔桩。但是，在地沟多的设备房设计过程中，需要进行二次回填土，为施工二次地沟提供便利。
　　3.1.3  刚柔柱墩选择问题
　　在带地下室的筏板基础设计过程中，普遍存在刚柔柱墩的选择问题，往往需要消耗大量的钢筋，投入大量的抗拔费用。
　　3.2   桩基础
　　在桩基础设计过程中，普遍存在桩基础选型不当、设计参数不合理等问题，一些设计人员无法掌握工程勘察资料的相关内容，缺乏对施工工艺的了解，仅凭借经验选择桩基础的类型，为桩基础施工带来了一定的难度。同时，由于参数指标选取不合理，导致成桩质量无法满足相关规范要求。因此，在桩基础设计过程中，设计人员需要深入了解工程建设场地的岩土工程勘察报告，根据施工现场的实际情况确定持力层。
　　4  房屋建筑主体结构设计中常见的问题
　　4.1   框架结构
　　为了满足结构计算的实际需求，房屋建筑框架结构设计中普遍存在节点、梁端部钢筋过密的问题，引发以下病害：首先，无法确保钢筋、混凝土的黏结强度、无法发挥钢筋的作用;其次，核心位置的钢筋纵横交错、混凝土振捣难度大，极易形成蜂窝和孔洞;最后，梁端的钢筋连接紧密，影响了保护层中混凝土的自由下沉，导致钢筋位置形成通长裂缝。另外，在现浇框架结构的设计过程中，技术人员普遍将梁、柱、板的混凝土采用不同的等级，这就会引发以下问题：全浇筑平面中会有3种不同强度等级的混凝土，会在施工管理不到位的情况下，出现低强度等级板浇筑高强度混凝土的问题。
　　4.2   框剪结构
　　框剪结构中剪力墙是抗侧力主要构件，设计中应合理布置剪力墙的数量及位置，并根据工程实际调控剪力墙与框架之间承担水平力的比例。当框架结构中设置的电梯井、楼梯间等小功能间为钢筋混凝土浇筑时，也应该按框剪结构计算。要注意根据地下室结构的刚度设置嵌固层，明确地下1层和首层刚度的区别。并且在建筑自重等竖向荷载比较大的情况下，墙、柱会产生轴向变形，对连续梁弯矩，预制构件的下料长度、侧移等都会造成一定的影响，会出现结构设计不合理的现象。
　　4.3  剪力墙结构
　　剪力墙的侧向刚度及承载力均较大，但若侧向刚度过大，不仅会加大自重，还会使地震力增大，影响结构的整体受力。由于错洞剪力墙和叠合错洞墙都是不规则开洞的剪力墙，其应力分布比较复杂，容易造成剪力墙的薄弱部位，常规计算无法获得其实际应力，构造也比较复杂，所以，尽管规范中也有相关条款可参照，设计中还是应尽量避免使用错洞墙和叠合错洞墙。
　　5  提高建筑结构设计的措施
　　5.1  重视概念设计
　　在工程设计的过程中发现某个技术出现问题时，工程人员可以根据概念分析来查询原来的数值，能够更快的找到问题出现的原因，并对症下药。这类解决问题的方法最适用于点算结果的判断。电算过程中有上亿的数据在其中运行，若是采用跟踪数据的方法解决问题，是根本不可行的，这就需要工程师才采用概念分析的手段，通过判断是否合理找出问题的源头，在根据概念去解决问题。设计工程师在概念设计的过程中占有重要的地位，这是因为概念设计需要工程师的思维配合，主要就是设计师的思维活动，需要设计工程师有较高的理论知识和设计水平。因此，综合素质较高的工程师，概念设计的水平较高，并且设计成果的质量也就越高。扎实的基础理论知识、对结构和力学的熟练掌握，以及丰富的实践经验，都体现了工程设计师的设计水平，工程设计师要想提高自身的设计水平，就必须从这些方面着手。
　　5.2  优化抗震效果
　　我国处于地震频发的地区，因此，我国必须重视建筑结构的抗震效果。提高抗震设计水平能够提高建筑结构设计水平。设计工程师必须熟掌握抗震原则，为之后的抗震计算打下基础。根据抗震原则进行概念设计，符合我国建筑行业实行概念设计理念。概念设计影响了建筑物，最终的抗震性能，若是不遵循抗震原则，那么建筑物就无法抵抗地震，在进行后期的精密计算也无法影响抗震性能。当前的框架结构设计中，人们往往重视横向框架，而忽略了纵向框架的重要性，进行水平地震作用计算后，会发现框架结构设计中，纵向框架和横向框架同样的重要。
　　5.3  优化计算程序
　　建筑行业的发展对建筑结构的设计有了新的要求，目前的一些结构设计程序已经不能够满足建筑行业的发展。例如，过去的一些力学模型在复杂的结构設计中无法使用，并且在对其中的一些构件进行承载力设计时，没有得到最理想的解决状态。并且这些结构设计程序无法对较复杂的结构进行计算处理，即使能够计算，结果也是不够精准的。计算机的计算结果不精准或者是最后的成图效果较差等，都会造成最后的建筑结构设计出现问题。在利用旧的结构设计程序过程中，因为无法对某些结构进行计算，只能以其它的结构代替，从而使程序具有计算能力，这些都导致了最后计算结果出现的误差。而有一些极为重要的计算过程被省略，或者进行粗糙的计算，若是将结构设计进行实际应用，则会造成建筑物最终的质量问题。因此，人们需要不断的完善计算机程序，通过专业的计算机程序人员进行计算功能水平的优化，有效地提高了结构设计水平。
　　6  结束语
　　综上所述，在当前新时代的发展中，人们对房屋建筑提出了更高的要求。同时，现在的高层建筑建设规模也日益扩大，因此，在设计过程中，技术人员科学合理地处理好建筑结构设计中的各种技术问题，积极做好设计优化，必将会产生更多更好的社会效益。
　　参考文献：
　　[1] 杨纯华.房屋建筑结构设计中优化技术应用分析[J].建材与装饰，2019（21）.
　　[2] 张颖.房屋建筑结构设计中应用优化技术探讨[J].绿色环保建材，2019（5）.
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