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摘要:近些年,我国国民经济得到了很大的发展进步,这使得城市化进程也在不断的增快,由此建筑的数量正在不断的增多,人们开始越发重视建筑工程项目的结构性能,这使得土木工程项目的重要程度逐渐提升。与此同时,它的结构设计的安全性和经济性也越来越受到人们的广泛关注。所以,怎样在土木工程建设中提高结构设计的安全性和经济性,就成为了整个建筑行业研究与探索的重要课题。文章就主要针对土木工程结构设计中的安全性与经济性展开简要的阐述。
关键词:土木工程;结构设计;安全性
前言:
在开展土木工程项目结构设计工作时,往往会关系到设计的经济性以及其安全性。通过对我国现阶段的土木工程项目实况来看,其出现事故问题的几率相对较高,一方面导致人员可能会出现伤亡情况,另一方面会导致施工建设跟不上施工进度,继而造成较大的经济损失。因此为了减少工程事故的出现几率,相关设计人员在开展土木工程项目结构设计时,除了在考虑其经济性之外,更需要考虑到其安全性。
1 土木工程结构组成
(1)地基基础
地基和基础是两个不同的概念。地基是指建筑物下方承受建筑物荷载,并保持建筑物稳定的岩土体。地基承载力是指岩土体承受上部荷载的能力,也就是地基的特征值,按每平方米能承受多大的压力来计算。基础是建筑构件,它是把上部结构的竖向力传递给地基的结构构件。基础的形式由结构的形式不同而设计不同。一般有柱下独立基础、端承桩基础(单桩)、群桩基础、条形基础、片筏基础和箱形基础。柱下独立基础和条形基础多用于层数不多的多层建筑;端承桩基础(单桩)和群桩基础多用于高层或小高层的山地建筑;片筏基础和箱形基础多用于地基较软的土质地区建筑。
(2)地下结构
地下结构一般指地面以下的结构。一般有地下商场、地下车库、地下仓库、地铁、地下火箭或导弹发射场等。一般我们把隧道也划为地下结构。地下结构的主要构件有顶板、侧墙和底板。地下结构的侧墙除了承受竖向荷载外,还要承受侧面的土压力,因此,在设计中要考虑土压力的计算和承受侧面土压力的构件截面。由于在地下,除了结构设计安全外,还要做好排水和防水的措施。
(3)人防地下室
地下室是普遍的建筑形式,高层建筑设计时要求结构的1/15必须堪入地下。因此,高层建筑都应有地下室。在沿海地区,建筑地下室都要求设计成人防地下室,要求在战时起到防空防核的作用,在平时用于车库或仓库,因此,人防地下室起到平战结合的作用。人防地下室具有特殊的要求和功能,因此它是一种特殊的结构,在设计时有特殊的要求。比如说人防地下室的防空和防核爆炸能力要求为 6级,其结构构件设计应该满足高强度和高防穿透能力要求。在设计过程汇中应该严格按照设计规范来进行。设计完善的人防地下室具有防空、防核爆炸冲击波、防核辐射、防毒和防污染的能力。
(4)上部结构
上部结构一般指人们通常在地面上可以看见的建筑结构,也就是我们能直接看见的建筑物,包括住宅、商业建筑、写字楼、机关、学校和市政建筑。一般来说,地上建筑都是上部结构。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于一个单体建筑来说,基础、地下室称为地下结构,地下室以上的称为上部结构。
土木工程结构的构成是指结构的组合,一般来说,目前多数建筑结构都有基础、地下室和上部结构。
2 提升土木工程结构设计安全性的策略
(1)概念结构设计
在进行土木工程结构设计中,应当对已有的设计理念进行反复的论证和提高,并且对一些概念性设计随时保持思路清晰。目前,概念结构设计已经成为保证整个土木工程结构设计是否安全可靠的主要设计思想。打个比方来说,在对建筑材料的选择中,进行全面的安全性评估,同时,可以利用精准的计算对概念结构设计进行核对,以此来获得更具有可行性的结构模式,进而提高整个土木工程结构设计的安全性。
(2)对设计文件进行细节说明
由于土木工程结构设计的施工人员专业素质参差不齐,针对一些重要的提示内容或细节,设计人员应该选择通俗易懂的语言来进行表述,尤其是一些较为复杂的设计,更应该将其中每一个环节的具体设计思路和施工工艺加以说明,进而在后期的土木工程结构设计施工中,保证安全性和设计人员的安全预期相一致。
(3)控制对土木工程结构设计出现的变更
土木工程结构设计,是一项非常严谨的系统工程,其中每一个结构之间的关联是非常紧密的,牵一发而动全身,只要某一个结构因为客观因素需要改变时,不仅会影响这个结构的施工工艺和性能,还会对与之相关联的其他结构造成影响。所以,在设计之初,要考虑到可能发生的所有问题,并提出解决方案,尽可能的适应现有的施工条件,以此来减少因设计不合理而造成的损失。
3 提升土木工程结构设计经济性的策略
(1)合理选取标准图
通常情况下,可通过施工标准图的合理使用,来提升设计结构的规范化,同时还能够大大降低设计人员的任务,从而防止设计错误问题出现,避免由于设计错误而导致的风险。一般来说,规模系那个对较小的建筑工程项目,可通过标准图的使用,来提升施工进度,同时保证工程的经济型,然而对于规模相对较大的建筑项目来说,在设计过程中盲目使用标准图,会导致项目的实际投入大大提升,同时还会导致设计风格不符合于社会发展,进而导致建筑项目的总体发展状况受到一定的不良影响。所以尽管通过标准图的使用可以提升建筑设计的有效性,然而在特殊设计中若一味应用标准图,则会导致项目的经济性减弱,不利于建筑工程项目的整体发展。
(2)深入把控各个参数
在开展土木工程项目结构设计工作时,往往会涉及到众多的数据参数,同时各数据参数也会直接关系到土木工程项目结构施工作业的经济性与其施工质量,尤其是项目的材料使用量以及材料采购价格等。若是参数存在问题,则会直接导致材料出现浪费情况,进而造成项目施工成本提升。另外部分数据参数在出现问题之后是很难进行更改的,所以需提升重视各个数据参数的力度。
参考文献:
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[4]蔡敬林. 浅谈我国土建工程中结构的安全性设计[J]. 林业科技情报,2012,01:54-55.
论文作者:刘存根
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/28
标签:结构论文; 结构设计论文; 土木工程论文; 安全性论文; 地下室论文; 建筑论文; 基础论文; 《建筑学研究前沿》2017年第20期论文;