土木工程结构设计存在的问题及设计方法

土木工程结构设计存在的问题及设计方法

浙江创新建筑设计有限公司桐乡分公司314500

摘要:我国经济的快速发展为土木工程的建设创造了有利条件。在这种情况下,土木工程的技术水平在不断提高。相关的工作人员需要更加重视土木工程结构问题,从根本的设计入手不断地加强每一个环节的科学性和合理性,以便于最大限度的延长土木工程建筑的使用寿命。本文结合工作经验主要对土木工程结构设计过程中存在的主要问题,提出了土木工程结构设计的有效控制措施,有助于土木工程结构设计和控制措施的相关研究。

关键词:土木工程;结构设计;存在问题;解决方法

社会的快速发展为人们创造了更加优越的生活环境,人们的生活质量得到了显著的改善,与此同时,人们对于土木工程结构稳定性和坚固性的要求不断提升。在城市化建设的过程当中,各式各样的土木工程建筑不断增加,这为土木工程建筑行业的全面发展创造了良好的机遇。在建设项目不断增加的过程中,越来越多的土木工程设计问题出现在他们面前,如果不能够采取有效的措施解决土木工程结构设计问题。会降低建筑物的整体安全性和可靠性,也会对人们的生命财产安全造成一定的危害。

一、土木工程结构设计过程中存在常见问题

1.1现浇楼板

在土木工程结构设计中,现浇楼板受季节和温度的影响,这可能会导致在现浇楼板裂缝问题,降低现浇的楼板的整体稳定性。这一类的问题往往很少出现在商用楼或者公用建筑中,而在住宅楼当中较为常见。通常情况下,现浇楼板产生大规模龟裂的原因,主要是由于混凝土当中的灰和水的比例不合理。这会使得现浇楼板结构的挠度不断的增加,从而使得现浇楼板的整体刚度下降,进而严重的影响建筑整体的耐久性和安全性。在实际的土木工程建筑的过程当中,大部分的施工队伍进行施工时,都是使用预拌厂所提供的混凝土,这些混凝土大多都是商砼。通常情况下泵送混凝土具有较高的坍落度,自身和易性较好,且具有较高的流动性。而商砼为了能够达到泵送混凝土的要求,就必须不断的增大混凝土当中的水灰比例。这种方式虽然能够使商砼达到建筑要求,但会严重的降低混凝土的整体质量。因此,使用商砼进行施工的土木工程建筑,往往会在现浇楼板上出现大规模的裂缝,从而影响整体的建设质量。

1.2钢筋倒伏

在土建工程施工过程中,要按照有关要求完成楼板绑扎绑扎,对相关工作人员进行隐蔽验收,达到施工要求之后才能进行混凝土的浇筑。而在实际的土木工程施工过程当中,工作人员并不重视对支座负钢筋进行保护。因此,在施工过程当中往往会出现大规模的钢筋倒伏的现象。产生了这种现象之后,能够支撑支座负弯矩的钢筋减少,从而降低了整体的的承载力。在支座的总体挠度增加,刚度降低之后,会产生大面积的裂缝。同时也会使得支座的受力状态产生变化,从而埋下较大的安全隐患。

1.3图纸设计

在实际的土木工程结构的设计过程当中,往往会存在着电算简图和施工图纸不符合的现象,这对土木工程结构的整体稳定性产生了一定程度的影响。在施工过程当中,门窗洞口的位置框架、剪力墙的厚度和长度、剪力墙开洞的大小都与设计图纸存在一定差异。这样不仅会影响土木工程施工的顺利展开,同时也会影响土木工程建筑的整体质量。在实际过程当中,大部分的设计人员往往首先进行专业结构设计。然而在实际的建筑调整和平面调整之后,相关人员并没有及时的进行专业信息的反馈,从而使得专业设计图纸和实际施工存在误差,产生了较为严重的专业脱节现象。在施工图纸审核的过程当中,大部分的工作人员往往不会对图纸进行建筑图核对,只是注重设计图当中是否存在错误,从而不能够及时的发现不符现象。根据最初设计图纸完成的建筑模型无法与实际施工一一对应,从而使得部分的施工当中的配件钢筋不足以支撑建筑。土木工程结构当中的筋力不足将会对整体建筑产生较大的危害,甚至可能引发一定的安全事故。

二、土木工程结构设计的有效控制策略

2.1不断地提高土木工程结构的合理性和科学性

在土木结构设计过程中,设计者必须充分考虑刚度与重量的比值,不断调整重力荷载和结构刚度,从而最大限度的提升土木工程结构的整体稳定性。特别是在进行重力二阶效应的相关计算时,需要充分的考虑刚重比问题。通常情况下,想要有效的减小二阶效应就必须增大土木工程结构的刚重比。在这个过程当中,二阶效应的调控必须低于20%。这样才能够最大限度的避免结构失衡而引发大规模的坍塌。

在土木工程建筑当中,想要全面提升建筑的整体抗震能力,就必须要加强对剪重比的重视。一般情况下,剪重比小于0.02,虽然能够满足结构设计的水平位移的相关限制和设计要求,却达不到提升建筑整体稳定性的要求。因此,相关工作人员在进行计算和设计时,必须充分的从实际情况出发,考虑建筑需求以及其他方面的要求,在进行剪重比数值的选择。在进行抗震材料的原则时,为了最大限度的提升建筑结构的抗震能力,必须保证选择的材料抗震强度必须大于计算数值。并根据结构设计的相关要求,对剪力墙、偏压柱、受弯梁等的重要系数进行合理调整。

2.2全面地加强土木工程结构剪力墙和地基的设计

在土木工程框架结构和剪力墙的设计中,有关人员必须从实际情况出发,严格把握各方面的因素,并对设计方案进行一系列的调整,从而不断增加数据方案的可行性和科学性。在土木工程建筑当中,剪力墙主要是承受竖向荷载和地震水平力,是整个土木工程建设当中必不可少的重要组成部分。在进行剪力墙布桩操作的过程当中,必须实践力强的中心线对应桩的中心线,桩承台的刚度必须符合相关的要求。特别是在进行双排桩的布置时,需要多次的对冲剪和抗弯进行全面的验算。

(1)为了能够保证桩基础能够满足竖向荷载的承载要求。在进行承台边桩反力和和弯矩作用的计算时,不仅要严格的按照相关要求完成精确的计算,还要多次的进行验算,最大限度的提升数据的准确性和可靠性。特别要加强结构核心筒弯矩以及剪力墙剪力的计算,同时也要按照相关的要求完成大跨度结构弯矩、短肢剪力墙、地下室等相关部分的计算和验算。(2)在土木工程结构设计过程当中,为了能够全面的提升整体结构的稳定性和坚固性,就必须要全面的加强地基的设计。相关的设计人员必须考虑温度、地质情况、水位、施工条件等多方面得因素。并且对临近的建筑进行一系列的调查,然后根据实际的情况进行科学合理的设计。

三、结束语

在土木工程施工过程中,各个环节的施工和运行都严格按照土建工程的结构设计进行。因此,也可以说土木工程结构设计是土木工程建筑过程当中是必不可少的重要组成部分。如果土木工程结构设计过程当中存在问题,不仅会对土木工程结构的整体稳定性产生严重的影响,同时会大大的降低土木工程的整体建设效率和质量。为了全面的提升土木工程建筑的整体稳固性和耐久性,相关的施工人员需要加强对土木工程结构设计的重视。在设计阶段,严格按照相关的技术标准和规范进行设计,最大限度的提升土木结构设计的安全性,从而为土木工程结构设计水平的不断提升奠定良好的基础。

参考文献

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