建筑结构设计的工程实例分析论文

关于钢结构在建筑结构设计中存在的问题分析论文

1钢结构设计概述

随着建筑施工工艺的提升，刚性结构建筑施工逐渐取代混凝土施工建设，为了保证钢结构施工建设的质量，拓宽了钢结构的施工建设领域。

1.1结构布置的依据

钢结构的设计应该从经济和物理两个角度进行判断：一方面，钢结构在施工建设过程中运用时一定要确保其经济成本比较低，能够容易让业主接受;另一方面;为了确保钢结构的设计质量和施工质量，要提升钢结构的物理承受能力，具体表现在结构布局上，这方面应该严格综合考虑其体系特征、荷载的性质以及分布情况。一般情况下要是力学模型清晰、刚度均匀，要尽量限制的影响范围是大荷载及其移动荷载等，使它把线路能够直接的传递到基础。尤其要注意的是，柱间抗侧支撑的一定要均匀分布，共形心要尽可能地向风震的作用线靠近，否则就必须考虑整体结构的扭转以及结构抗侧的多道防线。

1.2结构分析和工程判定

当代建筑通过计算机软件系统的结构分析技术改变了传统的结构分析方法，提高了分析工作的工作效率，同时也提高了分析数据的高度准确性，然而我们应该意识到，鉴于工程在实际施工中会出现很多突发性状况，再加上其地质复杂，所以必须要结合相应的人工实地考察结果来分析软件，只有这样才能使结构分析更具有可操作性。

1.3建筑钢结构的特点

钢结构之所以被广大施工单位所重视，之所以占据了建材市场巨大比例，主要是因为：首先，钢结构较为匀称。在一定应力的条件下，钢结构受力所产生的实际弹性与理想中的计算数据较为接近，材质和内部结构较为稳定。其次，钢材强度比一般的建材强度要高，而且其体积要小于一般的建材，建筑施工时可用面积较大。而且钢材内部结构排列精密，自身重量较轻，在遇到突发自然灾害时能够降低建筑物自重，同时降低整个工程的造价。最后，钢材不同于钢筋等材料，其具有较强的可塑性，不会出现因载重过量而发生折断的现象，这主要是因为钢材内部对应力平衡把握以及对外来作用力的合理分配。

2钢结构在建筑结构设计中的问题

2.1设计质量下降

进行钢结构设计所需的人力和物力资源比一般的建筑方案设计要大得多，而且其设计时间期限一般较短，所给予的设计经费较少，设计任务量又较大，因此，钢结构设计任务经常出现无人接收问题，就算设计任务被接受，其设计质量也往往是差强人意。施工单位在承包一项工程后，往往会将这个工程的钢结构设计任务进行转包，因为施工单位很少有具备专业钢结构设计资格的，但是由于工程转包的设计单位可能也缺乏相应的经验和人才，此情况下往往会因为建筑市场的混乱而造成钢结构设计工作的失败。而且，由于缺乏相应的监督制度和法律规范文件，一般很难采取有效措施进行整治，这就造成钢结构设计质量普遍下滑的局面。

2.2参与建设人员的素质相对不高

钢结构设计工作本身就是一项任务繁重的工作，而当前建筑钢结构设计行业又普遍存在设计人员专业素质缺乏的现象，这更加突出了钢结构设计的问题。除了设计人员的专业素质缺乏之外，施工单位往往也存在施工人员和高层管理人员缺乏专业素质和职业素养的现象。不论是什么工作，工作人员都是保证工作质量的关键所在，而钢结构设计工作更是如此。所以，建筑企业必须认识到这一问题的重要性，积极提高当前钢结构设计人员和施工人员以及高层管理人员的专业素质和职业素养。

2.3对国外设计方案不加变通

我国钢结构设计工作相较于外国先进国家来说存在一定差距，因此，我国钢结构设计师经常在进行钢结构设计工作时借鉴外国的设计方案。当然，适当的借鉴是允许的，但是，我国大部分的设计人员对待外国设计方案都是推崇、照搬照抄，根本没有考虑设计方案的适用性，没有结合本国的实际情况进行修改，将其方案不加变通地挪用到我国钢结构设计工作中，造成建筑企业的.经济损失。还存在一些设计人员，不切实际，进行设计任务时，思维过于天马行空，根本不结合实际情况。

3钢结构在建筑结构设计中的改进措施

3.1建筑钢结构设计的思路和步骤

为了能够使钢结构的设计更具有科学性，设计人员就应该严格按照既定的设计方案进行操作，而且要注意将不同环节的细节工作具体落实到位。

3.1.1钢结构的形式与布置。钢结构主要有框架、平面架、网架、索膜、轻钢以及塔桅等结构形式。每个形式都有其各自的特点，工程在选型的时候应该结合具体的情况考虑它们的特点。钢结构的形式虽然比较多，但是其施工并没有固定的标准和规律供参照，因此，设计人员一定要对客观分析建筑施工的实际情况和周边环境，进而综合考量，最终确定最优方案。

3.1.2图纸的编制。图纸是建筑施工的蓝本，所以为了确保钢结构施工建设的质量，设计工作人员必须运用科学的设计方法对图纸进行设计，同时要对图纸进行反复的操作性判断，组织专业素质好、工作经验丰富的设计团队进行全体的讨论，最终确定。

3.2针对钢结构设计的合理化建议

3.2.1钢结构设计对建筑工程质量而言有着决定性的作用，因此必须对钢结构设计工作进行严格的监督检测，健全相应的监督制度，加强制度执行力度。而若想做好对设计工作的监督和检测工作，就必须完善相应的管理制度，例如监督制度、检测制度以及对设计人员的奖惩制度等，只有用奖惩制度激励设计人员，用监督制度督促设计人员，用检测制度去保证设计方案的质量，才能保证钢结构设计的最终完工质量。而在这些管理制度制定和执行的过程中，可以借鉴相关的法律文件进行完善。

3.2.2在进行设计工作时，无论是自己进行创新还是借鉴外国先进的设计方案作品，都要根据自己的实际情况来进行钢结构设计任务。只有保证建筑物结构的稳定性以及建筑的使用性能，这里的使用性能即建筑物的舒适性、健康性以及自由性，才能说明这个钢结构设计的成功。而且，在设计时要充分考虑到钢结构在建筑物内部的作用和载重性能，要遵循一般的规律和原则进行设计工作。

3.2.3进行钢结构设计工作时不能只追求表面功能，要将其功能性深入化，提高其设计深度。要考虑建筑物所能遇到的多种环境状况，并根据这些环境状况来设计钢结构的使用性能，以此提高建筑物的使用年限。这样优质的钢结构设计成果还能够为设计单位树立品牌和提高信誉度。钢结构设计方案完成后，不能立刻投入施工中，要对其进行重重的审查，只有满足多重审核之后，充分保证了设计方案的合理、科学性之后，才能将设计方案正式投入施工，这样能够避免设计施工的风险。

4结语

综上所述，钢结构在建筑结构领域中担任着重要的角色，必须重视对钢结构的设计。在进行设计方案时要注意上述几个需要关注的重点，提高钢结构设计方案的质量，保证钢结构的稳定性和安全性，从而保证建筑物的结构质量。

建筑结构设计常见问题分析论文

摘要： 建筑结构设计关系到建设工程的美观实用、保证安全可靠、控制造价以及方便施工等诸多方面，因此控制结构设计的质量是相当有必要的。

关键词： 建筑结构设计；设计内容；注意问题

1基本概念

建筑结构设计就是用结构语言来表达工程师所要表达的内容。结构语言就是结构师提炼出的关于自己观点的结构元素，包括基础、墙、柱、梁、板、楼梯、大样图等。然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系，包括竖向和水平的承重及抗力体系，再把各种情况产生的荷载传递至基础。

2建筑结构设计 类型

根据建筑物的用途，分为工业建筑与民用建筑。根据建筑物的层数，可以分为单层、多层、高层和超高层建筑。建筑物根据所使用的结构材料可以分为：木结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构和混合结构等。建筑物根据其结构形式，可以分为排架结构、框架结构、剪力墙结构、筒体结构和大路结构等。

3建筑结构设计的原则

完美的建筑结构设计就是在努力追求适用、安全、经济、美观、便于施工是结构设计人员最终努力的目标，在结构设计中应遵循以下原则：

（1）结构设计一般在建筑设计之后，“受制”于建筑设计，但又“反制”于建筑设计。

（2）结构设计不能破坏建筑设计，应满足、实现各种建筑要求。

（3）建筑设计不能超出结构设计的能力范围，不能超出安全、经济、合理的结构设计原则。

4建筑结构设计内容

（1）确定结构方案。确定结构方案就是通过建筑所在地的地质情况和抗震情况和所需建筑的高度来确定建筑所需要的结构形式。

（2）建筑结构计算。建筑结构计算包括很多方面，比如风的载荷、地震的载荷、结构自身的载荷等等。通过对计算出来的构件的内力值和一些对构件的要求和限制计算出构件是否符合文件规范和要求。

（3）对施工设计图的设计和确定。根据以上计算出来的值对施工图纸进行设计和确定。

5建筑结构设计需注意问题

（1）某些设计底层设计空间大，但是没有抗震墙。这种结构不完善，有很大的安全隐患，没有明确的传力。在设计的过程中，一些设计人员偷工减料，设计的十分粗糙和简单，在施工图之中应该使用的大样图、系统图存在着漏洞，不能对工程的整体面貌进行反映，在设计之中没有对消防、耐火等级、安全等级、工程类别和设计依据等进行明确的交代和标明。

（2）连续梁按单梁进行设计。在阳台边梁的设计中，如果较小荷重边梁长度较长时，问题将会变得很严重。因为较小荷重的边梁一般直接暴露在室外，这样就会受到很大的环境温度影响。

（3）基础和地基设计存在问题由于没有充分的分析地质勘查报告就进行了施工图的设计，仅仅因为设计者单纯的认为该值越小就越安全，造成设计值存在问题。有的设计者对软弱地基的认识不够，不通过严密的垫层计算就盲目采用加强承载力的方法，这是十分不安全和不经济的做法。在多层民用建筑的设计过程中，对于荷载值的计算没有按照规范的折减系数进行计算，计算结构的准确性很低。地基基础设计时经常会出现这类问题。例如，在高层的建筑物中，桩基的选择不当就会对其完工质量造成影响，甚至是对其环境造成损坏。

（4）构造柱和承载柱设计存在问题为了受力分析简单一些设计者故意将截面高度设计的过小，但这为房屋的安全埋下了隐患，截面高度设计过小，这种设计错误常见于六度抗震设防区，这样设计导致柱顶不具备合格的抗弯强度，柱子会产生裂缝，这会使房屋的耐久性降低并且影响到住户的入住心情，会对房屋产生恐惧的心理，并且一旦遇到地震这种房屋容易倒塌。

（5）楼板设计存在问题作为建筑工程中的一个重要的承重构件，楼板具有很重要的作用。通过楼板把屋面的负荷转移到了梁或者墙上，所以楼板的设计关系到墙和梁等的安全性。为图计算方便将双向板和单向板的计算方法混淆，这容易导致楼板出现裂隙。

6设计人员的问题

6.1图纸设计不合理

不少单位设计院的图纸不符合国家规章制度的规定，设计粗糙简单，漏掉了很多重要的大样图和剖视图等。结构设计图对于工程的`水文和地质条件等情况没有做出说明，对于持力层的地基土也没有说明，还有一些能够反映工程细节的设计参数和安全等级等数据都没有在设计说明中进行明确交代。

6.2设计与施工脱节

设计人员的设计工作没有从实际出发，脱离了实际的设计很难付诸实践，往往仅仅出于个人利益的角度而整天在办公室图纸堆里埋头设计，根本不了解施工的现场情况。对于自己的设计方案能否顺利的应用到施工中去一点自信都没有，有的会给施工带来很大的实际困难，例如增加施工的造价等等。

6.3设计人员能力有限

设计中各种问题的出现大多是因为设计师没有对设计负责，没有引起自身足够的重视。对于居民的住宅设计不能够实事求是，根据自己的设计理念进行设计，盲目照搬现有的设计成果，通过简单的套用来完成设计说明。还有一些设计师没有充分理解设计的方法和规范性，或者有的人根本没有明晰的力学概念就开始了错误的计算模式，也不能够根据经验对计算的结果进行判断。

7结语

建筑结构设计是建筑工程的基础性环节，在建筑结构设计中不仅要关注到建筑的美观性，更要以建筑质量为标准，进行规范性、科学性建筑设计，以提升建筑的安全性，力图做到建筑结构设计安全性、适用性、经济性以及美观性相统一。

参考文献

[1]徐涛.对高层建筑结构设计的分析[J].建材技术与应用，2011（3）.

[2]李远航.建筑结构设计浅谈[J].考试周刊，2010（10）.