李戰(zhàn)平

（重慶市鵬越工程技術(shù)咨詢有限責(zé)任公司，重慶 黔江 409700）

引言

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，其結(jié)構(gòu)設(shè)計的形式也更加多樣化，不僅有傳統(tǒng)的樓式結(jié)構(gòu)，還進(jìn)行了許多創(chuàng)新。設(shè)計人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中必須要正確意識到設(shè)計工作與建筑體的穩(wěn)定性、實用性和美觀性等都有重要關(guān)聯(lián)，不僅需要結(jié)合施工地的實際條件開展設(shè)計工作，還需要結(jié)合用戶的相關(guān)需求進(jìn)行更加全面的考慮。為了達(dá)到節(jié)約土地空間的目的，建筑體的設(shè)計也趨向于高層化，對內(nèi)部的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提出了更高的要求，需要通過力學(xué)分析和優(yōu)化等手段保障建筑質(zhì)量。

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的概述

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之前，必須要能夠正確認(rèn)識其重要性，并在實際的設(shè)計工作中靈活運用各項設(shè)計原則，充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)勢。首先，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作要遵循逐層推進(jìn)的工作模式，結(jié)合建筑本身的用途等進(jìn)行逐步推進(jìn)，并運用結(jié)構(gòu)性的優(yōu)化原則對于室內(nèi)的空間進(jìn)行合理的支撐或分割，使其各具功能性[1]。結(jié)構(gòu)設(shè)計對于室內(nèi)空間的配置十分重要，要求設(shè)計人員對空間予以更加全面充分的利用，達(dá)到最佳的設(shè)計效果。其次，結(jié)構(gòu)性設(shè)計對建筑體的穩(wěn)定性與安全性有很大影響，結(jié)構(gòu)中的支撐力不足則容易出現(xiàn)變形或扭曲的問題，但設(shè)計的剛硬度過大在承受外力后不能通過結(jié)構(gòu)彈性予以分散，容易造成建筑體的破損等事故。要求技術(shù)人員要做好勘測和應(yīng)用分析，結(jié)合實際對結(jié)構(gòu)設(shè)計的方案不斷優(yōu)化處理，兼顧建筑體的實用與美觀。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問題分析

（一）前期勘察不足

設(shè)計前的勘察工作是保障設(shè)計科學(xué)性與合理性的重要前提，要求設(shè)計人員必須前往現(xiàn)場進(jìn)行實地檢測。在一些建筑施工的過程中會發(fā)現(xiàn)，場地情況和設(shè)計標(biāo)注之間會存在一定的偏差，尤其的一些地基開挖、基槽建設(shè)等工作當(dāng)中，圖紙中的土層結(jié)構(gòu)和實際不符，不僅會給工程的正常開展造成較大影響，還可能會引發(fā)不必要的經(jīng)濟(jì)損失或安全問題。這種情況主要是由于地質(zhì)勘測工作開展的時效性沒有得到較好的保障，盲目使用了前人的勘察數(shù)據(jù)作為設(shè)計參考，但是實際的地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況已經(jīng)發(fā)生了較大改變。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案是后續(xù)工程建設(shè)和施工的重要參考，要嚴(yán)格按照方案要求進(jìn)行作業(yè)，設(shè)計人員勘察的精確性弱會導(dǎo)致一系列后續(xù)問題的產(chǎn)生，必須要引起關(guān)注與重視。

（二）標(biāo)高對應(yīng)不當(dāng)

在建筑體的結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中，標(biāo)高問題是將平面圖紙還原為立體化的建筑結(jié)構(gòu)的重要方式，在后續(xù)建筑施工的過程當(dāng)中一般是以地表平面作為零點進(jìn)行標(biāo)高建設(shè)，這也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工之間的共識。但由于一部分設(shè)計人員的專業(yè)程度或設(shè)計水平不足，沒有將不同位置的地表平面零點位置進(jìn)行標(biāo)注，或?qū)⑹彝獾牡仄旱乇砻孀鳛檎麄€建筑結(jié)構(gòu)的標(biāo)高參考，會導(dǎo)致后續(xù)建設(shè)中出現(xiàn)許多安全隱患和質(zhì)量問題。如在工程現(xiàn)場的樓體結(jié)構(gòu)外側(cè)若出現(xiàn)了陡坡或低洼結(jié)構(gòu)，需要提前對其進(jìn)行填平處理后再進(jìn)行高度的建設(shè)，會給施工方造成一定的經(jīng)濟(jì)損失和工期延誤。在建筑體的內(nèi)部設(shè)計當(dāng)中也應(yīng)該將標(biāo)高作為設(shè)計的重要數(shù)據(jù)，詳細(xì)說明參考零點和取值情況，運用科學(xué)的計算方法進(jìn)行標(biāo)高。

三、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計的有效對策

（一）加強(qiáng)勘察調(diào)研

地質(zhì)勘查工作對建筑的結(jié)構(gòu)性設(shè)計和優(yōu)化具有重要的參考價值，不僅要進(jìn)行實地勘測，還需要充分保障數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和時效性。設(shè)計人員要綜合施工、調(diào)研、用戶等多方面的信息綜合進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化，并對于一些具有承重、負(fù)載處的結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模分析和優(yōu)化，確保建筑體的質(zhì)量。如在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中需要結(jié)合建筑體的實際高度和用材對地基需要滿足的負(fù)載壓力進(jìn)行精準(zhǔn)計算，并預(yù)留出一些其他潛在因素可能造成的風(fēng)險進(jìn)行合理設(shè)計。設(shè)計人員可以利用一些計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)性的檢驗，如BIM技術(shù)和模型設(shè)計等，不斷改善設(shè)計方案中可能存在安全隱患之處，確保整體設(shè)計質(zhì)量和建筑體的使用年限。在一些結(jié)構(gòu)性的部分設(shè)計中要充分考慮到建筑內(nèi)部的力學(xué)關(guān)系，巧妙運用一些受力分散等方式進(jìn)行改良。

（二）優(yōu)化地基結(jié)構(gòu)

地基作為建筑體中最重要的承重部分，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)性設(shè)計時必須要加以關(guān)注。在不同的地質(zhì)條件下進(jìn)行地基建設(shè)時也有很大差異，如在一些濕軟地質(zhì)中進(jìn)行建筑建設(shè)時就需要著重提升地基的穩(wěn)定性，可以通過優(yōu)化架構(gòu)和加強(qiáng)樁基建設(shè)的方式予以改善。設(shè)計人員要通過詳細(xì)的計算進(jìn)行負(fù)荷判斷，且考慮到在一些高層建筑體的長期使用中可能出現(xiàn)的地質(zhì)沉降或內(nèi)陷等問題，加強(qiáng)夯實地基并選擇一些高強(qiáng)度的混凝土材料等進(jìn)行施工建設(shè)。部分設(shè)計人員會采用設(shè)計簡圖的方式將建筑結(jié)構(gòu)中設(shè)計到力學(xué)問題的部分單獨提取出來進(jìn)行計算和標(biāo)示，能夠更加清晰地掌握不同位置處的實際力學(xué)情況，并考慮工程建設(shè)的相關(guān)便準(zhǔn)，優(yōu)化和改善結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平。

（三）房屋框架優(yōu)化

建筑體的內(nèi)部框架組成是基礎(chǔ)骨架，后續(xù)的提建設(shè)都要在原有框架的基礎(chǔ)上進(jìn)行增加，框架的穩(wěn)定性和承重效果十分重要。高層建筑面對抗震防風(fēng)的需求性更強(qiáng)，除了通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化之外，還需要從建材的選擇上進(jìn)行性能提升。結(jié)構(gòu)的延展性越強(qiáng)，實際的抗震防風(fēng)效果越好，在進(jìn)行混凝土澆筑建設(shè)時要注意對配筋率的把控，過高容易出現(xiàn)破損彎折問題，而過低則會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形問題。在內(nèi)部墻面和結(jié)構(gòu)建設(shè)中要注意進(jìn)行全面性，包括梁體、樓板等都需要進(jìn)行加固建設(shè)處理，加強(qiáng)對各類災(zāi)害事故的應(yīng)對能力。結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化還需要考慮到上下樓層之間的匹配性，在進(jìn)行力學(xué)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，必須要對室內(nèi)的空間范圍進(jìn)行合理把控，盡可能保證設(shè)計的科學(xué)性。

（四）加強(qiáng)高度控制

建筑結(jié)構(gòu)中的高度設(shè)計必須要保證參數(shù)的精準(zhǔn)性，不僅需要標(biāo)注出實際的高度，具體的位置和參考點等也要有詳細(xì)的體現(xiàn)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是后續(xù)工程建設(shè)施工的重要參考，其中的數(shù)據(jù)類型必須要和實際需求相匹配。設(shè)計人員可以將前期勘測得到的數(shù)據(jù)信息輸入到BIM系統(tǒng)當(dāng)中，并結(jié)合系統(tǒng)的三維模型建立更好地實現(xiàn)由平面圖紙設(shè)計向立體化的建筑體轉(zhuǎn)化。建筑體的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中要考慮到原有結(jié)構(gòu)在使用過程中的發(fā)生的承載問題和自振問題，按照后續(xù)工程開展中的精度要求進(jìn)行框架設(shè)計和參數(shù)標(biāo)注，兼顧好建筑體的美觀性和實際建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益，切實維護(hù)好用戶的居住使用需求。

四、結(jié)束語

總之，在進(jìn)行建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須要做好前期的勘察工作，明確認(rèn)識到結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性，把握相應(yīng)的原則和要點。在設(shè)計中要充分了解施工地的地質(zhì)情況和樓體的使用需求等，進(jìn)行合理的布局設(shè)計。在進(jìn)行地基結(jié)構(gòu)的設(shè)計時要結(jié)合地理情況和樓體高度等精確計算，選擇各個建材開展地基建設(shè)。建筑體的框架設(shè)計必須要符合抗震需求，并做好室內(nèi)的承重建設(shè)，設(shè)計人員在進(jìn)行室內(nèi)結(jié)構(gòu)參數(shù)的標(biāo)注時必須要和實際匹配，為后續(xù)的施工建設(shè)等做出重要的參考。