单位文秘网 2021-07-24 08:08:45 点击: 次
摘要:土木建筑工程结构的安全设计事关重大,土木工程的结构是否牢固,直接关系到工程的安全性水平。关系着工程的质量和使用寿命,目前我国很多土木工程的结构设计很不完善,不利于工程结构的耐久性和安全性的保持,因此要加强设计的重视,保证工程的施工质量,在创新技术的同时,提高安全设置的水准,提出土木工程结构设计的对策。本文作者结合多年来的工作经验,对土木工程结构设计中存在的问题与对策进行了研究,具有重要的参考意义。
关键词:土木工程;结构设计;问题;对策;
引言
自从改革开放以来,我国经济的快速发展带动了建筑工程技术的进步,土木工程结构设计在土木工程的建设中起到了举足轻重的作用。在房屋建设的过程中存在很多细微的问题,从而对建筑的基础设计与实际的情况产生很大的误差,这对建筑结构设计的发展起到了严重的阻碍作用。为此,本文分析了在土木工程结构设计中存在的问题,并对解决问题的对策提出了几点建议。
1.土木工程结构设计中存在的问题
1.1土木工程建筑结构基础设计中存在的问题
1.1.1承重柱截面高度设计过小。
在很多的建筑物中对于抗震烈度的要求在六度的时候,很多的建筑结构设计人员认为六度没有必要进行防护措施,这样更加利于受力分析。但是没有防护的结果会导致承重柱的截面较小,在外界强加外力的作用下,会使柱与梁之间产生断裂的现象,这样就会对建筑施工造成严重的安全隐患,降低了建筑的耐久度,一旦有强烈的地面运动就可能会发生倒塌的事故,轻则建筑歪斜,重则人员的伤亡。
1.1.2砖混结构中建筑工程构造柱与承重柱混淆不清。
土木工程砖混结构建筑的构造柱和梁配合设计,可以对防止墙体裂缝产生的良好效果,是提高房屋建筑抗震水平的重要举措。实际上,设计人员混淆了构造柱和承重柱的概念,将承重柱的设计方法直接套用到构造柱设计当中,没有为构造柱设置基础。如构造柱与承重柱混淆使用会降低墙体的约束作用,一旦有地震发生,构造柱的强度不及承重柱就会使其中的薄弱环节遭到破坏,最终导致建筑的坍塌。在建筑的过程中构造柱一般不另设基础,这就会造成承重能力比较薄弱,当构造柱当做承重柱使用的时候,较大的负荷就会使支撑的部分发生裂缝,所以在设计的过程中设计人员一定要正确区分构造柱与承重柱,根据自身的特点在适当的地方使用,避免错误使用带来的安全隐患。
1.2结构设计牢固性差
土木工程的结构是否牢固直接关系到工程的安全性水平。目前,土木工程的牢固性问题已成为工程结构常见的质量隐患。尽管局部结构的损坏不会破坏整体结构,但一旦发生地震、火灾或者爆炸事故,将是对结构的延性设计、冗余度设计的极大考验。譬如地基结构设计没有考虑到地质承载能力等情况,对于设计的论证不足,自然难以保证外力破坏下工程结构的安然无恙。目前我国很多土木工程在结构设计上很不完善,给土木工程建筑物的坍塌、损坏等重大伤亡事故埋下了伏笔。如汶川地震时,房屋的大范围倒塌。这也从侧面说明了结构牢固性的重要性。
2应对土木工程结构设计问题的对策
2.1土木工程建筑结构基础设计的对策及建议
当前建筑结构基础设计主要的依据就是根据力学以及弹性力学进行理论判定的,在实际的应用当中能够产生良好的效果,随着钢筋混凝土的不断使用,传统的结构设计就不能满足施工的要求,这就要求不断提升基础结构设计,避免建筑施工后发生沉降的现象。在建筑行业快速发展的今天,与建筑有关的材料行业的得到了迅猛的发展,在经历多次试验终于研制出新型的材料,具有很高的安全、可靠性。建筑材料的质量直接关系到了施工后建筑结构的性能。在目前的建筑行业中必须要依赖于高科技电子产品以及绘图的软件等,有精准的施工图才能够保证建筑施工按照标准进行,同时要不断提升建筑中的信息化技能,能够在建筑施工中有效的设计程序、科学的管理施工材料,对于施工的工程预算以及进度都能够很好的把握,还能够及时的调节混凝土制作过程中的温度、水量等。
2.2结构设计方案的确定
结构设计方案的内容包括框架结构选择、基础布置、结构措施等,具体方案内容如下:
(1)框架结构由梁、柱构件组成,构件之间由节点进行连接,以承受竖向荷载和水平荷载的能力。如果是多层建筑,还要考虑水平风荷载的因素。另外,框架结构要选择由钢筋混凝土梁、柱等杆件刚接的体系,以满足抗震、承载等要求;
(2)基础布置需要考虑工程现场的地质条件、水文条件、施工条件等。如果层数比较少,意味着上部结构荷载力不大,可选择独立基础的结构模式。如果层数比较多,则要采用综合基础的结构模式;
2.3板設计和配筋
板设计和配筋的结构设计,要分析板长边和短边的长度。如果长度差距小于2,则适合采用双向板计算的方式设计;如果两者的长度差距大于2而小于3,则适合沿着短边的受力单向板进行计算,并将足够的构造钢筋布置在长边位置。根据工程结构板的具体大小,可按照弹性的方法计算。对于连续双向板跨中的最大弯矩计算,要求根据荷载分布的具体情况,对满布荷载进行分解和间隔进行布置。通常是在支承中间柱的位置上固定格板,然后根据实际的支承情况,求得各个区域格板的弯矩。
2.4构件截面尺寸的确定
土木工程需要严格控制截面尺寸的构件,其主要有柱尺寸、梁尺寸、板尺寸三种,具体确定方法如下:
(1)柱尺寸。土木工程的结构主体柱截面一般都相同,因此可以估算中柱的截面尺寸,然后估算出整个结构恒荷载的标准值、活荷载标准值,混凝土轴心抗压强度的设计值和柱轴力的设计值等;
(2)梁尺寸。以柱距为标杆。如果柱距相同,则表示边跨梁、中跨梁、边柱联系梁、中柱联系梁等的截面尺寸一致;
(3)板尺寸。需要考虑限制板的挠度、裂缝宽度等因素对铺设在板内管线的影响。
2.5提高设计的经济性
从管理方面促进设计的经济性,不要一味采用标准图,采用标准图能大大降低设计工作量,加快设计进度,减少设计错误,但由于没经过计算,为保证安全,只好采用高标准,这样容易造成成本超支,设计人员应有吃苦耐劳的精神,对可能压缩费用的地方进行仔细核算,在保证安全的基础上,争取拿出最经济的设计方案,通过招投标,对设计方案进行评比、论证,确保安全的同时,兼顾经济性和美观等,优中选优,这样会促使设计单位尽可能拿出最经济的设计方案,为国家节约开支,注意减少多参数设计时的安全累积,钢筋混凝土结构构件设计是个多因素问题,涉及材料选择,截面形状,尺寸,钢筋用量,协调相关部门关系,克服本位主义,以大局为重,积极配合,将大大减少工程费用。
3.结语
土木工程的建设质量是工程效益能否发挥的重要标准之一,在土木工程的建设过程中,要充分保证工程的安全性和耐用性,从而保证工程的质量和工程的使用寿命,满足人们对土木工程的使用要求,使其更好地为我国国民经济的发展贡献力量。土木工程结构设计是工程建设的根本,结构设计的合理与否直接关系到工程的后续建设,由此要着重解决设计的隐患,保证工程的质量,从而使土木工程建设逐步趋于安全、美观和经济的层次。
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