谈论建筑结构设计中存在的若干问题
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摘要建筑结构设计是随着经济发展及人们对建筑物功能要求改变而变化，又随着科技的进步而得以实现和解决。建筑就是有一个科学合理、美观、经济实用的建筑结构设计，笔者结合自己的工作经验，浅谈一下在建筑结构设计中存在的问题。
关键词结构设计、设计要求、问题探讨
一 前言
建筑结构设计关系人们对建筑物的安全使用以及合理经济都有着直接的影响，然而在实际建筑结构设计中，往往会出现建筑结构设计的概念、方法问题，这些问题存在的原因主要有：建构结构设计人员对于建筑设计缺乏高度的重视，盲目参照、甚至套用原来的设计；设计人员对于设计规范以及设计方法了解不充分；设计人员对于力学的概念比较模糊，缺乏经验等等。为防止并减少上述几种情况的发生，保证建筑设计的质量，建筑结构设计人员要明确建筑结构设计中存在的基本问题，并利用有效的措施加以解决，从而完善建筑的结构设计。
二 建筑结构设计人员未及时介入概念设计
在建筑结构设计过程中，概念设计有着重要的作用。对于建筑物的设计，若缺乏事先的概念设计，之后尽管采用了准确的计算模式、进行了精确的计算与合理的配筋，也难以成为一个合理经济的设计工程。对于建筑物的结构设计，不管是框架剪力墙还是多层砖混结构，都与过去的静力设计不同，应该考虑到抗震，并通过二阶段设计，达到三个水准设防要求。所以，结构设计人员如果不能及时认识概念设计的重要性，就难免造成建筑的结构设计缺乏合理性，为后续的结构设计增加难度。在建筑建筑结构设计中，为了把握概念设计，应处理好各种概念设计易于疏忽的事宜：
(1)一般的多层砌建筑结构，要参照《建筑抗震设计规范》,要做到：首选横墙承重、纵横墙共同承重的结构体系，在纵横墙布置方面最好应做到均匀对称，并沿平面内做到对齐，而沿竖向要做到上下连续。另外，在楼梯间最好不要设置在房屋转角处或尽端，最好不使用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。
(2)高层结构、钢筋混凝土较多的建筑，应注意问题：在结构布置上最好使用规则结构。对于比较复杂的结构，应设置防震缝，将其分割为几个规则的结构单元，而结构布置最好应少设缝，如果设缝，就要让防震缝设置和沉降缝、伸缩缝统一。对于框架和抗震墙等，这样的抗侧力结构要进行双向布置，从而使其各自承担平行于该抗侧力结构平面方向的地震力。对于框剪体系，其各抗侧力结构应形成一个空间共同工作的状态，不仅要控制抗震墙间的楼与屋盖长宽比，确保抗震墙本身所具有的刚度，还应采取措施，确保楼与屋盖的整体性，使得其同抗震墙可靠地连接。
三 防止由于地基的沉降、不均匀沉降引起构件开裂或破坏
在建筑结构设计中，尽量不要使用建筑平面形状比较复杂、具有多个阴角的平面布置，将立面体形变化控制在一定的范围内，不可过大。另外，还应把体形比较复杂、而荷载与高低差异较大的建筑，划分为多个单元，同时增强上部结构以及基础的刚度。对于同一建筑物，做好使用同种类型的基础，而且应埋置在同一土层内。
另外，还应注意的是，高层建筑往往需要很大的埋置深度，以经济角度出发，基础通常应使用桩箱与桩筏相结合的形式，并需要确保箱体整体的刚度，而且群桩布置形心同上部的结构重心应该相互吻合。一旦土层出现较大的起伏，就要采用同一种建筑结构下的桩端，放置在同一土层中，同时还应注意到可能出现的液化影响。但是，对于多层建筑，同样以经济角度出发，往往不会选用长桩方案，而一些地区被软土层覆盖的层厚度很大，通常需要通过地基处理，以实现对建筑物沉降的控制。现阶段，对于软土地基的处理，有很多常用的方式，然而在选取地基处理方案之前，建筑结构设计人员应认真地对上部结构与地基两方面进行特点和环境情况的研究，再以工程设计要求为根据，合理确定地基处理的范围，以及处理之后应该实现的技术指标，还要确定各个处理方式的适用性，并且要对处理方案成熟度和施工单位经验加以综合考虑，经过多个方案之间的比较，最后选出一个既安全实用，有合理经济的处理方案。在地基经处理完成后，还应符合相关规范中规定的变形与强度要求。
四 结构计算与构造未满足规范的要求
⑴结构计算方面主要问题。荷载计算易出现错误。例如，建筑结构设计人员很可能会漏算、少算荷载，也可能出现活荷载的折减不恰当，建筑物用料同实际计算存在差额，以及在基础底板上少算、多算了土重。
对于底框砌体结构的验算，还应注意底部剪力法只在刚度较为均匀的多层结构中适用，而底层框架混合结构如果具有薄弱层，则需要注重由于塑性变形集中而产生的影响，一般情况下为对底层地震剪力乘以1.2～1.5的增大系数；另外，底层框架混合结构在剪力分配过程中，不可简单地套用框架抗震墙方式。这是由于底框架结构所具有的只是底层框架抗震墙，因而要使用双保险方法，也就是使抗震墙来承担所有的剪力，而框架按照刚比例来承担剪力。在刚度计算过程中，框架不折减，而抗震墙需要折减到弹性刚度的20～30％。此外，在楼板计算中也容易适用错误的方法，建筑结构设计人员应注意：对于连续板的计算，不可以仅用单向板的计算方法来替代；在对双向板进行查表计算时，一定不可忽略材料的泊松比影响，以防止由于没有调整
跨中弯矩，而造成计算值偏小。
关于对电算结果的正确性评价也容易出现问题，需要引起相关人员的重视。当前，结构计算过程中多数采用结构设计的计算程序来计算，怎样分析、评价计算结果，成为一项重要内容。建筑结构设计人员应按照工程设计经验，来分析、判断计算结果，并按照其正确性，来决定根据此结果来设计施工图。
⑵构造方面主要问题。构件的最大配筋率以及最小配筋率存在限值，而结构设计人员往往忽视了这一点。特别是在抗震设计中不仅要确保建筑结构在发生地震时可以有较好的延性，还要符合最小配筋的需求。另外，为了避免屋面温度由于应力而产生墙体开裂，应实施通风散热的举措。根据抗震构造的需要来设置构造柱，应于整个建筑高度内上下对准贯通，并且构造柱要符合相关规范的要求。
五结构延性在抗震中的重要性
钢筋砼结构都应该设计成延性结构。抗震设计的原则是要做到在设防烈度地震作用下，允许部分构件出现塑性铰，这种状态是中震可修的状态：合理控制塑性铰部位、构件又具备足够的延性，可做到在大震作用下结构不倒塌的状态。延性结构的塑性变形可以耗散地震能量，虽然结构变形会加大但内力不会很大，对构件的承载能力要求不会很高。也就是说，延性结构是用它的变形能力，而不是承载力抵抗强烈的地震作用。因此对地震发生概率极少的抗震结构，延性结构是一种经济合理和安全的设计方向。
六 结语
结构设计是个系统、全面的工作。作为结构设计人员，需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。加深对当前房屋建筑结构设计中常见问题的认识与研究，以不断提高自身的结构设计水平，使设计的作品比现阶段的其它建筑具有更高的水准、更合理和更经济的结构形式。其中，打破建筑结构设计中的墨守成规，充分发挥结构工程师的创新能力，是相当必要的。因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。这则需要工程界和教育界进行共同的努力。在建筑结构设计中会遇见各类问题，作为建筑结构设计人员，应对常见结构设计问题具有较强的辨别分析能力，并且具有一定的防治能力，从而加强建筑结构设计的安全性、合理性。