论文部分内容阅读
摘要：本文针对建筑结构设计中常见的几个问题展开分析，包括结构选型问题、结构参数选取问题、抗震概念设计问题、结构构造设计问题、设计人员能力提升问题、图纸细化程度不足等，通过研究提高基础数据完整性、加强设计图纸审查、加强设计人员能力培训、深入研究建筑规范等措施，其目的在于提升建筑结构设计成果的可操作性，提升设计质量，减少后期施工变更频次。
关键词：结构参数;结构选型;设计图纸;基础数據;建筑规范
1 建筑结构设计中常见的几个问题分析
1.1 结构选型问题
在结构选型过程中，主要存在以下方面的设计问题：1）建筑平面凹凸不规则。对于这种情况，可以通过设置结构缝来将结构划分成相对规则的单元;或者通过补充结构板等措施来尽量消除平面中的局部应力集中。2）扭转不规则。如在框架-剪力墙结构中，横向剪力墙布置过分集中或者仅布置在房屋的一端，使结构刚度中心严重偏离质量中心，在地震时引起较强的扭转效应。因此，在布置结构抗侧力构件时，应尽量做到“均匀、对称、合理分散”，使得结构的刚心与质心偏移不大。3）楼板不连续问题。例如建筑中带有较大范围的错层，或者在某些楼层板中开大洞，削弱了楼板的连续性，结构抗震设计时应尽量避免。4）在高层建筑结构中，同时采用两种以上的复杂结构型式，如带转换层结构、错层结构、连体结构、多塔楼结构等，使得结构型式复杂化，主要受力构件传力途径增加，因此高层结构不宜同时采用两种以上的复杂结构型式。5）高层结构中带有明显的薄弱层，设计中需要有针对性地采取有效的抗震加强措施。例如在高层建筑中某些楼层的抗侧刚度小于上部楼层的70%，属于“刚度软弱层”;又如某些楼层的层间受剪承载力小于上部楼层的80%，属于“抗剪薄弱层”等，均应在设计中优化规避。
1.2 结构参数选取问题
在进行结构设计电算之前，需要做好相应的设计参数分析工作。一般情况下，首先需要对建筑结构的类型进行研究，以此为基础来选定恰当的计算方法和计算软件，来提高电算结果的可靠性。在选定好计算软件后，就需要合理选择正确的计算参数，使得计算模型符合实际结构的特点，使得计算模型中的外加荷载满足规范的要求以及可靠度指标，避免荷载施加出现遗漏项、预期计算和实际受力不符等情况。目前常用的SATWE、盈建科等计算软件，针对常规的杆系框架结果、剪力墙结构等建筑结构，计算结果符合工程精度要求;而对于膜结构、板壳结构等空间结构，则需要采用精度更高的SAP、ANSYS等有限元软件作为计算工具，才能得出合理的计算结果。
1.3 抗震概念设计问题
在建筑高度逐渐增加的背景下，抗震概念设计的重要性日益显著，“抗震概念设计”要求我们在设计前就结构的总体布置与建筑、设备等其它专业做好充分沟通，既要确保建筑功能的完备，又要兼顾结构选型合理、平面尽量规则、刚度协调均匀，以此为前提进行细化的结构设计，自然会得到良好的效果。另一个重要的抗震概念设计内容就是对重要的结构构件、受力配筋进行加强，如“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点、若构件”等延性要求。若违背了这些建筑结构设计的基本原则，会降低了建筑结构使用的安全性。
1.4 结构构造设计问题
进行结构构造设计的核心思路在于，确保不同类型的结构构件的最大配筋率、最小配筋率、钢筋锚固长度、钢筋搭接长度、混凝土保护层厚度、耐久性指标等“非计算类控制项”处于规范限制范围之内。设计人员不应只“沉迷”于计算分析，而要时刻对构件的构造要求保持高度重视，这些是基于长期工程经验总结得出的要求，不是单次计算所能解决的。
1.5 设计人员能力提升问题
在EPC模式推广的背景下，建筑企业的竞争压力也在不断提升，为了获取更大的经济利益，会尽量压缩前期准备过程的时间成本，使得设计单位需要在较短时间内提交出预定的设计方案，这也提高了设计方案内容的容错率，导致后续施工图的“落地性”易出现问题。而且，设计人员由于工作强度较大，平时对于新规范、新要求的学习兴趣较差，在设计过程中，经常沿用着以往的设计思路与设计习惯，这也造成设计方案不满足实际作业环境或不满足建筑施工要求的情况出现。
1.6 图纸细化程度不足
建筑结构设计最终会以图纸的形式对外输出，设计图纸的细化水平对于后续施工的可操作性意义重大。从实际应用情况来看，目前很多设计单位为了能够在短时间内完成设计图纸的交付，对于设计图纸的细化工作落实程度较差，很多重要节点位置的数据信息都没有进行明确，一些大样也进行了简化处理，或寄希望于后期施工阶段补充，这就造成了许多设计问题在后续施工中集中涌现，不仅增加了施工变更情况导致的施工成本增加，而且有可能改变建筑结构的既定形态，降低竣工后的验收通过率。
2 提高建筑结构设计水平的措施
2.1 提高基础数据完整性
通过提高设计基础数据完整性，可以为后续结构参数选取提供可靠的数据支持，进而提高建筑结构设计内容的可靠性。从实践应用情况来看，需要提前制定合理的勘察计划，对于作业区域的基本情况进行了解，并借助BIM技术对采集到的数据信息进行整理，及时补测遗漏项数据，提高数据信息的完整性。
2.2 加强设计图纸审查
通过加强设计图纸审查，能够及时纠正设计图纸中不合规的情况，降低施工变更的发生概率。建设单位在主导设计图纸审查时，需要委托第三方审查机构进行审查，目前四川、重庆、湖南等省份已开始实施网上施工图审查、推广无纸化办公，有利于施工图图纸及后续施工变更单在在审查平台上存根留底，使得工程建设中的文件管理更为规范与高效。
2.3 加强设计人员能力培训
通过加强设计人员的能力培养，定期进行业务交流，积极参加建筑工程领域的专业讲座与培训，是提高设计图纸质量最为有效的措施，也能相应地提升审查时的通过率。设计单位在实际应用过程中，一方面可以加强设计人员理论知识和实践经验的培训工作，多联系现场工地进行参观学习，做到理论联系实际;另一方面还需要建立相关绩效考核制度和综合评价制度，使得综合评价结果会与员工绩效直接关联，以此提高设计人员重视程度，为提高设计图纸质量提供保证。
2.4 深入研究建筑规范
通过深入研究建筑工程领域各专业的规范，可以提升设计人员的业务能力，提高其对规范的理解，为后续施工图设计及配合施工操作的开展打下良好的基础。在研究规范时，一方面要注意规范的时效性，随时关注本专业内新的行业动态、积极学习国家新颁布的规范，另一方面还需要跨专业了解其他专业的基本规范规定，为各专业之间进行配合奠定基础。规范是设计的依据，是“成熟经验的总结”，也是审查图纸的标杆，是一切设计活动的技术纲领，各专业设计人员都应熟读规范，不但要熟悉规范的正文，还应熟读规范的条文说明，以加深对相应规范条款的理解。
3 结语
综上所述，提高设计基础数据的完整性，可以为后续结构参数选取提供可靠的数据支持;加强设计图纸审查，能够及时纠正设计图纸中不合规的情况;加强设计人员能力培训，能够提高设计图纸的质量;深入研究建筑规范，可以为后续施工图设计及配合施工操作的开展打下良好的基础。做好房屋建筑的结构设计工作、提高出图质量，对于提升设计图纸的“落地性”、提升施工过程的有序性、提高建筑工程施工质量有着的积极作用和重要意义。
参考文献：
[1]石咏晖.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].建筑技术开发，2020，47（03）：3-4.
关键词：结构参数;结构选型;设计图纸;基础数據;建筑规范
1 建筑结构设计中常见的几个问题分析
1.1 结构选型问题
在结构选型过程中，主要存在以下方面的设计问题：1）建筑平面凹凸不规则。对于这种情况，可以通过设置结构缝来将结构划分成相对规则的单元;或者通过补充结构板等措施来尽量消除平面中的局部应力集中。2）扭转不规则。如在框架-剪力墙结构中，横向剪力墙布置过分集中或者仅布置在房屋的一端，使结构刚度中心严重偏离质量中心，在地震时引起较强的扭转效应。因此，在布置结构抗侧力构件时，应尽量做到“均匀、对称、合理分散”，使得结构的刚心与质心偏移不大。3）楼板不连续问题。例如建筑中带有较大范围的错层，或者在某些楼层板中开大洞，削弱了楼板的连续性，结构抗震设计时应尽量避免。4）在高层建筑结构中，同时采用两种以上的复杂结构型式，如带转换层结构、错层结构、连体结构、多塔楼结构等，使得结构型式复杂化，主要受力构件传力途径增加，因此高层结构不宜同时采用两种以上的复杂结构型式。5）高层结构中带有明显的薄弱层，设计中需要有针对性地采取有效的抗震加强措施。例如在高层建筑中某些楼层的抗侧刚度小于上部楼层的70%，属于“刚度软弱层”;又如某些楼层的层间受剪承载力小于上部楼层的80%，属于“抗剪薄弱层”等，均应在设计中优化规避。
1.2 结构参数选取问题
在进行结构设计电算之前，需要做好相应的设计参数分析工作。一般情况下，首先需要对建筑结构的类型进行研究，以此为基础来选定恰当的计算方法和计算软件，来提高电算结果的可靠性。在选定好计算软件后，就需要合理选择正确的计算参数，使得计算模型符合实际结构的特点，使得计算模型中的外加荷载满足规范的要求以及可靠度指标，避免荷载施加出现遗漏项、预期计算和实际受力不符等情况。目前常用的SATWE、盈建科等计算软件，针对常规的杆系框架结果、剪力墙结构等建筑结构，计算结果符合工程精度要求;而对于膜结构、板壳结构等空间结构，则需要采用精度更高的SAP、ANSYS等有限元软件作为计算工具，才能得出合理的计算结果。
1.3 抗震概念设计问题
在建筑高度逐渐增加的背景下，抗震概念设计的重要性日益显著，“抗震概念设计”要求我们在设计前就结构的总体布置与建筑、设备等其它专业做好充分沟通，既要确保建筑功能的完备，又要兼顾结构选型合理、平面尽量规则、刚度协调均匀，以此为前提进行细化的结构设计，自然会得到良好的效果。另一个重要的抗震概念设计内容就是对重要的结构构件、受力配筋进行加强，如“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点、若构件”等延性要求。若违背了这些建筑结构设计的基本原则，会降低了建筑结构使用的安全性。
1.4 结构构造设计问题
进行结构构造设计的核心思路在于，确保不同类型的结构构件的最大配筋率、最小配筋率、钢筋锚固长度、钢筋搭接长度、混凝土保护层厚度、耐久性指标等“非计算类控制项”处于规范限制范围之内。设计人员不应只“沉迷”于计算分析，而要时刻对构件的构造要求保持高度重视，这些是基于长期工程经验总结得出的要求，不是单次计算所能解决的。
1.5 设计人员能力提升问题
在EPC模式推广的背景下，建筑企业的竞争压力也在不断提升，为了获取更大的经济利益，会尽量压缩前期准备过程的时间成本，使得设计单位需要在较短时间内提交出预定的设计方案，这也提高了设计方案内容的容错率，导致后续施工图的“落地性”易出现问题。而且，设计人员由于工作强度较大，平时对于新规范、新要求的学习兴趣较差，在设计过程中，经常沿用着以往的设计思路与设计习惯，这也造成设计方案不满足实际作业环境或不满足建筑施工要求的情况出现。
1.6 图纸细化程度不足
建筑结构设计最终会以图纸的形式对外输出，设计图纸的细化水平对于后续施工的可操作性意义重大。从实际应用情况来看，目前很多设计单位为了能够在短时间内完成设计图纸的交付，对于设计图纸的细化工作落实程度较差，很多重要节点位置的数据信息都没有进行明确，一些大样也进行了简化处理，或寄希望于后期施工阶段补充，这就造成了许多设计问题在后续施工中集中涌现，不仅增加了施工变更情况导致的施工成本增加，而且有可能改变建筑结构的既定形态，降低竣工后的验收通过率。
2 提高建筑结构设计水平的措施
2.1 提高基础数据完整性
通过提高设计基础数据完整性，可以为后续结构参数选取提供可靠的数据支持，进而提高建筑结构设计内容的可靠性。从实践应用情况来看，需要提前制定合理的勘察计划，对于作业区域的基本情况进行了解，并借助BIM技术对采集到的数据信息进行整理，及时补测遗漏项数据，提高数据信息的完整性。
2.2 加强设计图纸审查
通过加强设计图纸审查，能够及时纠正设计图纸中不合规的情况，降低施工变更的发生概率。建设单位在主导设计图纸审查时，需要委托第三方审查机构进行审查，目前四川、重庆、湖南等省份已开始实施网上施工图审查、推广无纸化办公，有利于施工图图纸及后续施工变更单在在审查平台上存根留底，使得工程建设中的文件管理更为规范与高效。
2.3 加强设计人员能力培训
通过加强设计人员的能力培养，定期进行业务交流，积极参加建筑工程领域的专业讲座与培训，是提高设计图纸质量最为有效的措施，也能相应地提升审查时的通过率。设计单位在实际应用过程中，一方面可以加强设计人员理论知识和实践经验的培训工作，多联系现场工地进行参观学习，做到理论联系实际;另一方面还需要建立相关绩效考核制度和综合评价制度，使得综合评价结果会与员工绩效直接关联，以此提高设计人员重视程度，为提高设计图纸质量提供保证。
2.4 深入研究建筑规范
通过深入研究建筑工程领域各专业的规范，可以提升设计人员的业务能力，提高其对规范的理解，为后续施工图设计及配合施工操作的开展打下良好的基础。在研究规范时，一方面要注意规范的时效性，随时关注本专业内新的行业动态、积极学习国家新颁布的规范，另一方面还需要跨专业了解其他专业的基本规范规定，为各专业之间进行配合奠定基础。规范是设计的依据，是“成熟经验的总结”，也是审查图纸的标杆，是一切设计活动的技术纲领，各专业设计人员都应熟读规范，不但要熟悉规范的正文，还应熟读规范的条文说明，以加深对相应规范条款的理解。
3 结语
综上所述，提高设计基础数据的完整性，可以为后续结构参数选取提供可靠的数据支持;加强设计图纸审查，能够及时纠正设计图纸中不合规的情况;加强设计人员能力培训，能够提高设计图纸的质量;深入研究建筑规范，可以为后续施工图设计及配合施工操作的开展打下良好的基础。做好房屋建筑的结构设计工作、提高出图质量，对于提升设计图纸的“落地性”、提升施工过程的有序性、提高建筑工程施工质量有着的积极作用和重要意义。
参考文献：
[1]石咏晖.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].建筑技术开发，2020，47（03）：3-4.