高层建筑结构设计的问题及方法分析

郭丹

摘要：建筑结构作为建筑的重要支撑，在建筑过程中占有重要地位。伴随着高层建筑的快速发展，人们不断增加着建筑物的高度，建筑类型和功能也更多样化，更加复杂化，高层建筑结构设计的结构体系也越来越多地成为了重点，也是结构工程师的工作设计的难点所在。本文探讨了高层建筑结构设计的相关问题以及应对方法。

关键词：高层建筑;结构设计;应对方法

建筑中的结构设计表达了建筑师的想法和设计理念。建筑设计中建筑设计“限制”了结构设计但是也被设计结构“反制”。因此，在建筑结构设计中经常出现的各种错误的概念和方法。这就要求设计人员必须对结构设计高度重视，而不是盲目的参考原设计。只有认识到存在的问题，才能找到有效的措施加以纠正，从而提高和完善建筑结构设计。

一、建筑结构设计中存在的问题

（一）建筑结构设计图纸简单粗略

建筑结构设计图纸是建筑施工的基础。一份合格的建筑图纸需要详细地说明结构设计的每一个细节，譬如结构类型、抗震设计、抗震等级、防裂度、墙体材料等。当前，有一些建筑施工方的建筑结构设计不规范，在各层梁、柱、墙的平面配筋图中，仍然采用不标准图集，地上地下的结构标高、梁柱编号、结构层高标注不清楚，在具体的建筑施工中，现场混乱，极易引起建筑事故的发生。

（二）建筑基础选型不科学

要想使建筑既安全实用，又科学合理，建筑的基础选型是非常重要的。当前有一些高层建筑的基础选型不科学，所选地址没有足够的地基承载力，不能够达到建筑变形的要求，而且调节不均匀沉降的能力较低，在这样的地址上建起的楼房安全系数低，质量差。还有的建筑采用的筏基方式不合理，施工人员对平板式筏基与梁板式筏基的区别了解不明晰，建筑施工时任选其一，最终降低了整个建筑的安全性，甚至减少了建筑的寿命。

（三）浇砼楼板质量差

浇砼楼板的质量问题是建筑结构设计中永恒的问题，其中主要表现在干缩开裂和支座负钢筋倒伏。浇砼楼板开裂多出现在住宅楼，在温差较大的季节表现的更明显。现在很多建筑工程采用的是由砼预拌厂直接提供的商品砼，厂家为了使砼的可泵性提高，大量加水，降低了砼的质量，导致浇砼楼板开裂。楼板钢筋设计问题多是由于施工过程中没有保护好已经架好的支座负钢筋造成的，钢筋倒伏现象经常出现在工地上，这不仅会导致钢筋的承载力减低，而且为整个建筑埋下了安全隐患。

（四）地下室外墙设计不合理

地下室外墙设计是建筑结构设计中相当重要的部分，但出现的问题也是最严重的。地下室外墙的设计要求是非常严格的，墙的厚度、混凝土的强度、防水性能等都有明确的标准，而一些建筑施工人员并没有认识到其中的重要性，施工过程中不顾建筑施工场地的条件，不考虑地下水位的高低、地下总层数和地上负载，只是单纯地垒墙，严重降低了建筑的质量，提高了安全系数。

（五）盲目追求低含钢率

当前，建筑业飞速发展，建筑商的工程数量日益增多。一些建筑商为了经济效益的提高，不惜降低成本，盲目追求建筑材料的低含钢量，在结构设计中大做文章，忽视建筑设计的设计情况，这样虽然提高了建筑商的经济效益，但是在工程施工时，不仅给结构设计工作人员带来了困难，而且施工的安全性降低，威胁着建筑工人的生命安全，更为以后户主的家庭生活埋下了一颗不定时炸弹。

二、建筑结构设计的问题应对方法

（一）设计详细的建筑图纸

图纸是建筑结构的重要体现，也是施工时重要的依据。图纸出现任何问题都会影响到整体的建筑。因此，建筑结构设计师在设计图纸时一定要按照规范完成，不能为了省事简单标注或者不标注。同时，对于结构比较复杂或者结构细微处，应该重点详细标注;对于结构简单的地方也不能省略标注，也必须要简要的清楚的标注。设计师要严谨工作态度，完成图纸后应该自我审核，及时发现图纸中存在的问题，及时更正，防止造成不必要的损失。当然，图纸的设计规范也应该被完善，从而使图纸设计更加详细、科学。

（二）科学的建筑基础选型

建筑外形的设计和当地地质的情况直接制约着建筑结构的选型。所以，当拿到提资图时，不能盲目地建模计算，要首先考虑研究一下建筑的外形和实际的地质。盲目地建模计算只有两种结果：要不发现问题导致工作量加大;要不最后建筑出现问题。而这两种结果都是我们不愿看到的，这就需要和其他专业人员协调商讨制定出可行的方案。只有综合所有可能性才能作出合理科学正确的设计方案，才能以最少的工作量，达到最好的效果。

（三）提高浇砼楼板的质量

浇砼楼板的裂缝问题可以通过改善混凝土的水灰比来改善。因为商家提供的混凝土要便于运输和有良好的可泵性，所以水灰比较大。而实际中需要的水灰比不能这么大，所以我们可以在使用时可以加入适量的石灰以提高水灰比。还有与商家定制砼时，我们可以定好所需要的水灰比。当然，我们还可以自己调制所需要的混凝土类型，这样不仅方便而且可以節约部分资金。温度差也有可能引起浇砼楼板的裂缝，所以在温差较大的季节要做好保温措施，浇砼楼板出现裂缝后要即使补救。如果置这些裂缝于不顾，可能导致严重的安全问题，所以一旦发现裂缝就必须做好补救工作。树脂灌注法、表面封闭法、钻孔嵌塞法、柔性封闭法

等都是可以补救浇砼楼板裂缝的。

（四）严格遵守设计规范

在建筑业迅速腾起的形势下，要想建筑行业健康发展，建筑商就不能一味地追求经济效益，必须严格遵守有关于建筑行业的法律法规，按规定办事。建筑结构设计师不仅要认真学习结构设计的规章规程，更要严格遵守，进行规范的结构设计，细致做好每一个设计的细节，促进建筑结构设计朝着规范化、法制化的方向发展，杜绝建筑中存在安全隐患的现象发生。

（五）合理安排利用建筑材料

建筑结构设计师在进行建筑结构设计时，不仅要根据建筑材料的受力特点、工作环境来选择利用各种材料，而且要在保证合格的材料选择的基础上，减少材料的损失浪费，充分利用每一个建筑构成材料。建筑结构设计师还应该设计多种方案，通过合理对比，采用既经济又合理的结构设计方案。通过这样的建筑结构设计不仅能够提高建筑商的经济效益，而且保证了建筑的质量，提高了建筑的安全性，进一步促进了建筑业的发展

三、结语：

在建筑业高速发展的今天，建筑结构的设计越来越受到建筑设计部门和建筑商的重视。建筑结构的设计是一件系统而全面的工作，需要协调好建筑外观的设计要求的同时，又必须满足一定的安全系数。所以，设计人员要有坚实的理论基础、灵活的思维、严谨的工作态度这样，这样才能使建筑的设计更加合理、更加完善。当然，随着社会的发展，建筑设计会遇到更多新的问题，只要我们正确运用理论知识和严谨的工作态度，一切问题都将会迎刃而解。

参考文献：

[1]王敏.浅谈房屋建筑结构设计细节[J].建筑工程技术与设计.2017（03）

[2]刘桂华.关于多层建筑结构设计中的主要问题分析[J].门窗.2016（12）