摘要:高层建筑设计的主要内容,对土木工程结构设计的程序、土木工程项目,工程结构的类型以及土木工程项目结构设计的主要原则进行了详细的阐述。总结了土木工程项目在设计中存在的问题,并且根据相应的问题给出了解决措施,旨在为土木工程结构设计的质量提升提供理论保障,提高建筑项目的安全性。
关键词:土木工程;结构设计;现实问题;预防策略
在现代化建设中,土木工程建设如火如荼,各种土木结构被设计出来,为现代化建设添砖加瓦。在结构设计中,常会出现一些问题,给施工工作、工程质量造成了不同程度的影响。为了有效提升设计质量,必须分析常见问题并探索设计优化策略,减少设计问题出现,不断提高设计水平,做出更多符合时代的设计,为行业发展贡献力量。对土木工程结构设计的程序、土木工程项目,工程结构的类型以及土木工程项目结构设计的主要原则进行了详细的阐述。总结了土木工程项目在设计中存在的问题,并且根据相应的问题给出了解决措施,旨在为土木工程结构设计的质量提升提供理论保障,提高建筑项目的安全性。在现有的建筑结构抗震设计中,更多考虑到人民生命与财产安全,这些抗震建筑的确可以避免在地震中遭受倒塌的困扰,不过这些抗震设计依然存在着一定的负面影响,一些损失难以避免。因此,就需要提高建筑的性能,不断改进抗震设计。
1 土木工程结构设计内容
1.1 设计程序
土木工程设计是一项复杂性工作,需要经过众多程序,设计中需要考虑很多方面内容。对于土木工程结构设计,涉及的内容有电气设计、结构设计、给排水设计以及暖通空调设计等。设计师要考虑土木工程结构外观、工程用途、是否经济合理、是否具有良好的节能环保效果等。设计工作也要执行相应的标准,结构设计是设计程序中的关键。
1.2 土木工程结构类型
在土木工程设计中,按项目结构划分有多种类型。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果按项目高度或者建筑层数划分,有单层、多层、高层、超高层等。如果按结构形式划分,常见的有剪力墙、筒体、框架和排架结构等。根据使用功能划分,通常可以分为民用、工业用建筑两种。根据所使用的材料可以分为砌体结构、混凝土结构、钢结构、木结构等。
1.3 土木工程结构设计原则
必须保证所设计的建筑结构足够安全,同时还要兼顾实用性、美观性,并且要有一定的经济性。为了确保工程质量、降低造价,设计也应该注意实际施工可能遭遇的困难,要保证施工可以顺利开展。一个优质的项目设计必然对这几方面都有考虑。在设计过程中,要根据项目实际情况对最初的设计进行优化改造,以提高设计和实际工程项目的匹配性。在设计中,必须权衡好质量、安全和经济性的关系处理,如果追求降低造价而忽视工程质量与安全,会产生严重后果,可能会威胁使用者人身安全,也带来返工风险,反而增加造价。
2 结构设计中的常见问题与解决办法
2.1 地梁设计
土木工程项目施工中,地梁是项目建设基础,也是容易出问题的位置。在土木工程施工中,地梁与基础会保持良好的连接状态,其可以有效对抗基础可能出现的不均匀沉降现象,也能够调节基础埋入过深问题。基础被埋较深时,可以用地梁降低框架柱计算高度。在地梁设计中可以采取两种处理办法提高计算的科学性:(1)可以将地梁看作一层框架结构,按框架结构计算方法来计算,忽视基土会带来的影响,以框架承载柱来承受全部压力,实际操作中采用这种方式有一定难度;(2)在土木工程设计中,可以将地梁设计单独列出来,仅计算其他的框架结构,不计算地梁弯矩会产生的影响,将地梁剪力传递到框架柱,采用这一方法操作更容易,结果也较合理,可以满足要求。
2.2 伸缩缝
在开展土木工程施工的过程中常会用到混凝土结构,由于混凝土自身特性,如果没有做好技术落实与养护工作很容易出现收缩现象,可能会引起混凝土墙面变形问题。在开展土木工程建筑设计工作时,要准确计算出混凝土的变化量是很困难的事,如果按弹性结构来计算,会发现所得的数值要比内力大很多。在设计人员进行设计时,通常为了避免这一问题会在房屋结构长度达到一定值后按有关要求设计伸缩缝。不过伸缩缝的设置通常会影响到建筑美观性,因此一些项目建设中不希望设计建筑伸缩缝。要在不设置伸缩缝的情况下有效对抗混
凝土变形问题,可以设计后浇带或者是在混凝土搅拌时掺入一定量的膨胀剂,能够有效控制因为温度变化带来的收缩应力。在实际施工中,通常会将这两种预防措施结合在一起综合利用,可以提高整体效果,兼顾一定的美观性。
2.3 钢筋锚固
随着时代发展,土木工程建设也不断取得新成就,技术不断更新。现如今,钢筋混凝土框架结构应用非常普遍,在现代化建设中占有重要地位。在进行混凝土结构的设计过程中,如果剪力墙厚度与相关要求不符,会进一步影响到钢筋水平锚固长度,使钢筋锚固也不符合要求。而这一问题若没有注意到,就会引起钢筋绑扎困难、难以达到混凝土浇捣条件等问题,影响工程顺利开展。为了预防这一问题,在设计中要做好剪力墙暗梁设计,在对这一问题进行解决的过程中,相关人员需要在剪力墙中合理设置暗梁,将框架梁通过纵向钢筋与暗梁连接以满足规范规定。
2.4承重柱截面高度偏小
根据调查研究发现,在抗震设防区这一问题较为常见。一些结构设计人员认为某些位置不需要进行设防,截面高度设计得偏小,但是这样会使梁柱线刚度加大。在计算工作中,通常会把梁简化成铰支梁,按轴心受压计算柱,采用这一办法可以减轻很多的结构受力分析工作量,但柱的约束弯矩通常会被忽视,从而对柱顶抗弯强度造成一定负面影响。针对这一问题,要求设计人员必须严格执行设计标准要求,按规定开展设计、计算工作,要保证结构足够安全,做好承重柱截面高度设计工作。
3 承重柱的截面高度存在的问题及解决措施
承重柱的截面高度主要存在的问题就是截面高度过小,在进行土木工程项目的设计中,主要是很多的设计人员自己认为不用进行设防程序,所以设置较小的截面高度,截面高度的减小就需要将梁柱的线刚度加大,在进行实际的计算过程中,没有考虑到柱的约束弯矩,这样就会直接对柱顶的抗弯强度产生影响,最终影响整个土木工程项目的质量。面对这样的情况,就需要设计人员在进行设计的过程中按照相应的设计标准进行设计,不能只是考虑到设计和施工的省时省力,而不注重结构设计的安全性。
4 结束语
综上所述,土木工程结构设计在土木工程项目施工和后期投入使用中的安全和质量上都具有重要的作用。 目前土木工程项目的结构设计中还存在一些问题, 对建筑行业的可持续发展具有阻碍作用,所以需要加强对土木工程结构的牢固性进行相应的设计,为土木工程项目的安全性提升打下坚实的基础。建筑结构设计是工程建设中关系到建筑美观性、功能性、安全性、使用寿命等的一项重要工作,要做好设计工作就要求设计人员有大量的知识储备与丰富的设计经验,不断提高设计水平,注意常见的设计问题并探索解决对策。
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论文作者:蒋永进
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第9期
论文发表时间:2019/9/2
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