摘要:近些年来,随着社会的进步与市场经济的不断发展,土木工程行业的前景也是蒸蒸日上,许多新奇的建筑物也显现在了老百姓的眼中,土木工程在施工过程中的结构设计环节,本身就是整个建筑工程中最关键、核心的部分,对建筑结构起着不可预估的重要作用。但在建设过程中建筑结构设计的具体过程中,同样也出现着不可避免的一些问题,本文通过阐述在土木工程建设中建筑结构基础理论设计的主要点,希望能够使设计人员在设计过程中有所帮助。
关键词:土木工程;建筑结构;结构设计;问题优化
引言:
现如今,土木工程建设行业在现代化社会的促使下不断超前发展,在带来经济、社会双效应下,不仅提高了国内土木工程建设的水准与质量,还满足了人们日益增长的物质需求。土木工程为国民经济的高速发展起到了极大的助推作用,伴随着市场经济的高速发展,建筑物拔地而起。在土木工程建设中整个结构设计对建构筑物起着至关重要的作用,所以工程项目设计人员需要根据建筑物不同的结构形式及不同的地质情况来设计对应的建筑结构。在结构设计的过程中,方方面面的技术都不同程度的有涉及到,城市化进程的不断加快,建筑物数量的剧增,不同的地质情况都给土木工程建设基础结构设计带来了巨大的挑战,也为整个建筑行业带来了较好的机会与发展的空间。但是由于设计的过程较为繁琐,管理的程序也有许多,所以不可避免的会出现各类问题,针对这些问题,建筑行业需要有相应的应对策略,才能进一步适应具体的要求。
一、土木工程建设中建筑基础及上部结构选型的作用
在土木工程建设中建筑结构基础设计的选型方式不对,或者是选型不适宜,都会直接影响到建筑物本身的质量与其安全性。如果结构的选型与基础设计未做好,则会直接受到承载力不足的影响而致使建筑物有适度的沉降,进而造成建筑物裂缝或者是倾斜等等现象,这些工程安全上的问题一旦发生则会导致短期内无法修复,进而造成严重的经济损失。选择适宜、合理的建筑基础形式是最大程度可能降低工程造价的一个有效措施。事实上,大家都知道建筑结构基础在整个土木工程建筑造价中起着重要的作用,通常情况下这部分在总体中能达到四分之一的比重,是很关键核心的一部分。合理的选择建筑结构选型还能够大大的缩短项目建设施工的周期,据相关研究数据表明,如果一项土木工程建筑建设中采用了适宜的建筑结构基础选型,则会直接性的缩短整个工程施工周期的30%左右,所以说在土木工程建设中建筑结构设计选型的作用也就不言而喻了。
二、建筑结构设计中的设计要点
在整体的土木工程建筑建设施工过程中,结构设计这部分所占的比重是极大的,近些年来随着建筑行业的不断创新发展,为整个社会所需带来了新型的建筑,先进的原材料,但是即使这样在土木工程建筑建设结构设计中还是存在着诸多的问题。
(一)基础梁与拉梁
诸多设计人员在建筑结构基础设计中把基础梁跟拉梁这两者不能很好的区分清楚。基础梁一般指条形基础梁及筏板基础梁,一般带翼缘计算,以受地基反力为主。基础梁的尺寸和配筋根据竖向反力值确定,基础梁的本质是条形基础。拉梁又称之为基础系梁。拉梁的作用:⑴增加基础的整体性。⑵平衡柱底弯矩。受大偏心荷载作用的独立基础(底面尺寸通常是由偏心距控制),设置拉梁后柱弯矩会降低,荷载偏心距会随之减少。⑶托填充墙或其它竖向荷载(拉梁设计时截面应适当增大)。在《抗震规范》6.1.11 条规定“框架单独柱基有下列情况之一时宜沿两个主轴方向设置基础系梁:⑴ 一级框架和Ⅳ类场地的二级框架;⑵ 各柱基承受的重力荷载代表值差别较大;⑶ 基础埋置较深,或各基础埋置深度差别较大;⑷ 地基主要受力层范围内存在软弱粘性土层、液化土层和严重不均匀土层;⑸ 桩基承台之间。
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高层建筑或多层框架房屋基础埋深很大时,为了减小底层柱的计算长度和底层的位移,可在±0.00mm以下适当位置设置(-0.05m拉梁,但不宜按构造要求设置,宜按框架梁进行设计,并按规范规定设置箍筋加密区。但就抗震而言,应采用短柱基础方案。工程上要避免短柱的出现,是为了防止地震时短柱吸收过大的地震力,并发生脆性破坏。而基础梁到基础顶之间的短柱由于在地面下所以并不受地震力的直接影响。
(二)深基础及桩的设计应用
如果土木工程建筑经常存在场地的浅土层不能从深处来满足建筑物对地面基础的承载力和变形的具体要求,在这个时候又不适合直接对地基进行处理措施的情况,设计单位就需要考虑建筑物下部坚实的土层或者岩层作持力层的深基础的结构设计这种方案。土木工程建筑物深基础主要包括桩基础、桩筏。其中最核心的桩基础便是以其较大的承载力来进一步抵御复杂载荷的特殊属性,这部分可以说是几乎适用于各种各样的工程条件,同样也是建筑结构深基础设计中应用最普遍的一种设计类型[2]。
(三)承重柱截面高度设计应用
有诸多的建筑结构设计人员认为,抗震强度只有6度的地域是没有必要进行防设措施的,这是一个不正确的理念。他们觉得将建筑物承重柱的截面积设计的较小,就可以更容易、更方便的对受力进行严格意义上的分析,不过这样做会容易导致它的截面积变小,那么之后在外力的影响下,柱跟梁二者间便会产生开裂,造成塑性铰现象,给建筑的结构带来极大安全隐患,令建筑的耐久性大大降低。如此一来,如果遇到比较严重的地震这样的自然灾害,就不能有效的抵抗地震所带来的种种破坏,对老百姓产生巨大的生命安全与经济财产伤害。
(四)建筑工程中的构造柱跟承重柱应用
事实上,在一些砖混结构或框架结构的房屋建筑结构的设计过程中,有一些参与到具体设计中的设计者,由于知识、经验等等因素的限制,在设计的过程中是无法做到清楚知晓构造柱与承重柱间的不同点,而所以就造成在设计工作中很大程度会把两部分的概念混在一起,无法正确的分开对待。进而产生设计上的不正确思想,在一定程度上的降低了土木工程建设建筑结构的安全性、耐久性以及可靠性。通常来说,在砖混结构建筑物的设计过程中,对构造柱的设计目标,主要就是为了强化建筑物墙体的抗压能力。并且将其在与梁的相互配合的驱动力下,以此很好来避兔建筑物墙体开裂现象的产生,最大程度的使建筑物具有高度的稳定性。,并对建筑结构抗震能力有着很大的提高。但由于许多建筑结构基础设计人员没有正确的认识构造柱,在之后诸多的建筑结构基础设计里,构造柱一直就被当作承重柱作为使用,把原先的功能完全用错了位置,导致后面产生诸多不好的影响。构造柱跟承重柱被混在一起使用。从这个角度来讲,构造柱被当为承重柱使用的时候,它对墙体的约束作用会降低不少。在地震发生或者来临的时候,构造柱被当作承重柱使用,由于它本身的强度没有承重柱高,抵挡不了地震的力量,便会造成使用此构造柱的建筑物很容易就被地震破坏,最后的结果便是建筑倒塌。一般来说,构造柱是不会另外设置基础的,因为这样容易导致它的承重能力下降,不能满足承重柱的在建筑物中的使用要求。所以说设计者在设计的过程中需要充分考虑到这些种种设计要点带来的影响,尽可能的完善改进相应的设计点,推动整个土木工程建筑结构设计工作高效率、高质量的展开。
三、结束语
总的来说,土木工程建筑结构设计对整个建筑结构都是至关重要的,所以设计人员应吃透结构设计中的基础概念,领会规范的本意,运用科学的设计理念,做到理论与实际相结合,这样才能做出真正令人满意的设计。不掌握结构概念的精髓,不理解规范的本意,既不能控制结构安全,可能还会造成结构安全事故。
参考文献:
[1]高峰.土木工程建设中对建筑结构基础设计的探析[J].中国新技术新产品,2012(03).
[2]赵岐山.建筑地基基础设计方法及实例[J].甘肃科技,2011(03).
[3]刘乐天.浅谈建筑软土地基基础设计的处理方法[J].中国新技术新产品,2011(02).
[4]杨伟.高层建筑框架结构设计中应注意的几个问题析土木工程施工管理中现存问题及对应措施[J].广东科技,2011(14).
论文作者:艾民
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/2/25
标签:基础论文; 建筑结构论文; 土木工程论文; 建筑物论文; 结构设计论文; 建筑论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第29期论文;