摘要:工程设计人员对土木工程项目建设中设计阶段的控制与管理,必须全面了解此项工作的技术重难点,同时充分结合其实际情况,对设计阶段管理作出相应调整,从而构建完善的工程设计管理体系,不断适应其发展的现实需要,进而对设计阶段在土木工程项目建设中的强化控制与管理产生积极的作用。
关键词:土木工程;结构设计;存在问题;设计措施
引言
随着人们生活水平的提高,对生活的居所也有了更高的要求,使城市变得越来越大,使城市中的建筑物也越来越高。尽管建筑行业的发展蓬勃迅速,但是在发展中暴露出的与土木工程设计相关的问题也越来越多,给许多的建筑物留下了不少安全隐患,随时威胁着人们的人身安全。
1概述
结构设计主要根据建筑来确定结构体系,以及其主要的使用材料。在设计过程中,需要考虑结构的平面设计、截面设计、必要的构造措施等。同时,应考虑材料强度等级、构件截面尺寸等众多方面。要根据人们实际生活需求进行土木工程设计,满足建筑基本功能性,并保证其框架结构合理,剪力墙结构具有足够的承载能力。土木工程结构设计与建筑设计存在区别,其旨在保证人们使用建筑过程中的安全,为人们的生命财产提供保障。在现行社会背景下,人们越加重视土木工程的结构设计,以确保建筑物具有可靠的稳定性,推进我国土木工程行业向前发展。
2土木工程结构设计中存在的问题
2.1安全问题
我国土木工程结构设计的出现相对较晚,发展缓慢。因此,安全问题是其中重点。(1)结构牢固性。土木工程在施工环节中应确保其牢固性,才能使得建筑安全系数较高。然而,当前牢固性问题成为研究重点,也是最大缺陷。当建筑物局部出现破损时,不会影响整体也会发生问题,这便是建筑物牢固性的评判指标。其中包括发生地震、火灾等重大安全事故后,结构在强烈的打压后仍旧具有延性与冗余度。现如今,我国土木工程在结构设计时未能严格考察地质情况,未能综合考虑地质承载能力,以致建筑物时常发生倒塌、伤亡等恶劣事件。(2)结构规范性。现如今,土木工程安全规范存在漏洞,约束条件较少,且权威性较低。我国建筑普遍在十年左右便出现断裂、变形等现象,而这正是结构安全规范未能达到标准的体现。(3)其他安全问题。安全问题还包括构造力与承重力的混淆,致使安全事故频发,承重柱面积过小致使抗震要求不达标,忽视环境对土木的影响使其耐久性与安全性较差等等。
2.2构造柱与承重柱的区分问题
设计合理的构造柱与梁可有效避免墙体发生裂缝,进而确保建筑结构抗震性能表现优越。但在现实应用中,部分设计人员混淆构造柱与承重柱,将二者类似于同一原理进行设计,致使建筑结构因构造柱缺乏基础而影响其抗震能力,最终反应为结构裂缝、沉降甚至倒塌等病害发生。另外,设计过程中有时为了方便对承重柱的受力情况进行分析,则会缩小其截面面积,如此一来当有外力作用时,柱体与梁极易发生开裂破坏。
3土木工程结构设计优化策略
3.1选择设计方案
框架结构的选择、基础布置等是结构设计方案的基本内容,梁、柱等构件组成了框架结构,并通过节点连接,可有效承受竖向、水平荷载力,对于多层建筑的结构设计方案的确定,还要将水平风荷载考虑进去;基础布置时,要综合考虑现场的地质、水文及施工条件,低层建筑可选择独立基础结构模式,多层建筑则要选择综合基础结构模式;结构措施要根据抗震设计规范要求实施,采取可行措施,加强抗震设计,选择符合设计要求的配筋构件。
3.2板设计与配筋
在对板及配筋设计过程中,主要分析因素为板边尺寸的长宽比ω。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当ω<2时,设计则宜采用双向板形式进行计算;当2≤ω<3时,那么则可以短边方向为依据以单向板形式进行计算,同时于长边位置布置充足的构造钢筋。依据工程结构板的实际大小,可灵活采用弹性模型计算;对于连续双向板跨中最大弯矩的计算,应以荷载分布的实际情况为依据分解满布荷载与合理布置间距。通常情况下,在支承中间柱的位置处,对格板应加以固定,同时结合具体的支承情况,将各个区域格板的弯矩计算而出,最后通过所得弯矩的叠加,便可获得位于跨中的最大弯矩。
3.3土木工程设计的内力组合要合理
建筑构部件的截面尺寸需要具有一定技术的人才,因此引进优秀或培养优秀的土木工程设计人才是当务之急,利用人才在设计上寻求创新,提高设计合理性的同时保障其安全性。至于建筑构部件的尺寸确定,除了专业的人才进行计算,还需要对中柱截面尺寸以及梁的尺寸进行精确测量,并采用具体的计算公式得出最后设计需要的尺寸。当我国的土木工程设计达到了专业化及至系统化兼顾时,就能实现设计的精良化。针对土木工程结构的内力组合设计,要设计人员合理设计增强其抗震力,在选择材料时需要选用大于普通建筑材料性能的品类,也就说其抗震系数等指标要高。最后通过受剪偏压柱的设计技巧,实现土木工程结构的安全性。
3.4提升结构设计的经济性
土木工程的图纸对其结构设计具有重要意义,若不经过严格审查与巡视,将使图纸存在问题。因此,一方面在结构设计之时应考虑实际情况,是否满足安全设计的基本要求,以实际情况为基础,严格进行测量以确定相关尺寸符合标准。对于应加强强度的结构之处,以及剪力墙的设计均需要详细设计,才能使得图纸与结构设计相一致,材料选择要符合建筑标准,建筑结构要符合社会所需。另一方面,设计人员应以大局为重,不可只关注企业自身利益,置人民生命财产于不顾。要不断追求自身专业知识与技能的提升,设计出经济性较高的结构方案,节省成本的同时也能够符合国家与社会的要求。
3.5框架结构柱设计的常见问题及设计措施
在考虑抗震性能问题时,需要按照抗震设计要求开展加密工程。除此之外,加密柱的高度不可以超过柱高区范围这一要求作为前提条件,采用加密方法,使楼梯和角柱间梯柱、框架柱得到有效保护。一般来讲,框架结构柱截面部分应当满足以下标准:如果土木工程结构需要达到1、2、3级抗震标准,那么截面边长需要超过400mm;如果土木工程结构需要达到4级抗震标准,那么边长需要超过300mm;如果并未考虑抗震问题,那么边长需要超过250mm。实际施工过程应当严格遵循以上标准进行处理,防止结构出现问题,引发严重的安全隐患。
3.6设计方与施工方要进行适当的沟通
为了保证结构设计的合理性以及科学性,设计方与施工方有必要进行适当的沟通,对出现的不合理设计进行及时的修改,避免出现设计的图纸与施工实际情况不相符的情况,从而影响施工的进度以及工程的质量。在土木工程施工的过程中要进行监督工作,如果出现质量不达标的情况要进行及时的纠正,最大限度的保证工程的施工质量,预防安全事故的发生。
结语
总之,土木工程的建设有利于我国经济的发展,但是,工程结构的耐久性以及安全性也是当前人们关注最多的问题,因此,设计人员要不断的总结自身的经验,提升设计的水平,使结构设计更加的合理化以及科学化,设计出安全系数高的建筑方案,保证国家和人民的利益。
参考文献:
[1]石善民.韩素容.建筑结构设计及规范应用中若干问题的探讨[J].工程质量,2010(03).
[2]赵大伟.建筑结构设计中若干问题的探讨[J].中国新技术新产品,2010(01).
[3]薛扬欣.土木工程结构设计安全问题分析及策略研究[J].建设科技,2012(16).
[4]安绍军.谈建筑工程结构设计中存在的问题及应对措施[J].中华民居(下旬刊),2014(02).
论文作者:刘丽红
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/11
标签:土木工程论文; 结构论文; 结构设计论文; 建筑论文; 截面论文; 弯矩论文; 土木论文; 《基层建设》2019年第2期论文;