土木工程建筑结构设计中的问题及建议

土木工程建筑结构设计中的问题及建议

张全兰

青海三渡工程咨询有限公司

摘要:结合笔者的实践工作经验,本文对土木工程结构设计存在的问题以及建筑结构基础设计进行了探讨分析,并提出了土木工程建设中对建筑结构基础设计的建议。

关键词:土木工程;结构设计;基础设计;问题;建议

一、土木工程结构设计存在的问题

1、结构设计牢固性差的问题。土木工程建设的过程中,建筑结构的牢固程度对工程整体的安全性有很大的影响。目前在我国建筑工程的建设中,普遍存在着土木工程结构不牢固的问题,这给整个工程的质量造成了很大的安全隐患。工程结构的不牢固虽然不会对工程建设的真题结构造成损害,但一旦发生事故,结构不稳的工程发生意外的可能性就会增加,这对工程结构的延性设计、冗余度设计是极大的考验。设计地基结构时,如果对结构设计的论证不足,在外力的作用下,工程的结构就会不堪重负发生安全事故。在我国,很多木图工程在结构设计上都存在不合理现象,这导致建筑物坍塌、损失的可能性大大增加,给人们的财产和生命安全造成极大危害,这在一定程度上也说明了土木工程结构的重要性。

2、忽略环境因素影响的问题。对土木工程的结构设计,考虑土木工程安全性、耐久性的同时,对工程进行是土壤的温度等要进行考虑,对水土的酸碱度等要进行综合的考虑,但在实际的土木施工中,外部环境往往被设计人员忽略,这导致设计的结构在理论商城里,在实际的施工中,就会出现很多的问题,最终导致安全隐患的出现。

3、区别构造柱和承重柱的问题。土木工程进行的过程中,要想提高房屋建筑的抗震水平,对构造柱和梁配合设计要进行合理的结构设计,这样可以有效的防止墙体裂缝,保证工程的质量。实际的施工中,很多的设计人员对构造柱和承重柱的概念混淆不清,有的直接将承重柱的设计方法套用到构造柱设计当中,构造柱的设置就失去了基础,这就导致在抵抗地震方面,强度较强的地震会直接导致结构的沉降。裂缝的出现,严重的甚至出现建筑物倒塌的现象。此外,在分析承重柱受力时,有的将截面的面积设计的太小,这样在外力的作用下,柱和梁就会出现开裂现象,导致工程问题的出现。

二、土木工程建设中对建筑结构基础设计的分析

1、基础施工的结构设计技术。土木工程的施工中,对建筑结构的施工技术包括现浇混凝土、土方开挖、基坑的支护等工作,所以整个建筑中的重点工程是建筑的基础施工。其施工周期也较长,占30-40%左右的总工期。对于基础埋置高度在《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》中有不同的要求,要注意不能将桩长算在埋置深度中。工程施工的地方都处于城市化进程较快的城市,施工的场地比较的不宽松,因此对施工周围的建筑物和基础设施要采取严格的保护措施,保证施工中基坑的稳定,不会出现位移等现象,对基坑的开挖建设一定不能采取较长的工期,一般来说,施工时间越短,基坑开完的安全系数就越高。在施工中对于深基坑的开挖和支护,涉及到的专业知识强,危险性比较高,力学位移与强度的问题都要有很好的把握,同时还要解决支护结构与土力强度的相互影响的问题,在施工中如果这些问题得不到精准的计算,就会导致施工出现问题,很容易造成基坑的工程事故。就要采取专项的施工方案,在基坑深度超过5米以上的工程,对于地下降水和边坡支护有特殊的要求,在经过施工专家组的审核得到许可后才可以进行下一步的施工项目。

2、地下室嵌固端的选择问题。在有地下室的结构设计时,地下室的顶板是否作为上部结构的嵌固是很重要的。这不仅仅是关系到计算结构的内力的人小,而且在某些工程中会整体结构成为一个超限建筑,对结构设计造成难点。嵌固的概念,这里所说的嵌固应该是强度嵌固而非力学嵌固;力学嵌固是完全刚性的固定,嵌固点无平动、转动,实现了完全的约束。而强度嵌固—柱的塑性铰出现在地上一层的下端,而不是出现在梁柱节点两侧的梁上,即强梁弱柱.实现的方法:(1)增入梁的抗弯能力;(2)增入地下室柱顶的抗弯能力;(3)满足规范的各项要求。嵌固端所在层楼板要求连续,这样才能保证水平地震力的传递。实际工程中常遇到地下室顶板开洞,此时必须要与建筑专业配合,避免将洞口设在主楼周边,同时将洞口周边楼板加厚,以满足刚性楼板的要求。工程中还会碰到当地下室顶板的标高不一致的情况,以下沉式广场为代表,如果地下室顶板与地上一层高差小于层高的1/3,则只要地上一层的侧向刚度能满足规范要求,则地下室顶板可作为嵌固端,即使高差稍稍超过1/3层高,也可将主楼周边一跨的楼板适当抬高以满足高差,不过需进行加强处理:有错层部位加入梁的刚度,在错层处楼板加腋,以保证水平剪力的传递路径。

3、内力组合的设计。土木工程结构的承载力中,关于抗震设计的要点就主要是内力组合方面,在此设计中,我们需要对承载力抗震的系数进行调整,然后在此基础上完成,在工程结构设计的过程中,要按照抗震的具体要求对材料的强度进行选择,然后加以调整,这样可以有效提高承载力。

4、板设计和配筋。板设计和配筋的结构设计,要对长短边的长度进行分析,通过长度差距<2mm,要采用双向板计算的方法,如果差距大于2猫咪,则要采取短边进行计算,并在长边的位置布置足够的构造钢筋。要想采用弹性的方法,则需要对板的具体大小进行确定,关于连续双向板跨中的最大弯矩计算,我们要根据实际的荷载分布的情况,通过对满布荷载进行分解,进行间隔的布置。

三、土木工程建设中对建筑结构基础设计的建议

1、在建筑施工前进行勘测与工程测量地基,通过先进的计算机以及GPS技术进行测量、核算和设计,在以后的高层建筑施工中要不断发展管理信息系统MIS技术以及计算机辅助施工CAC技术,对我国高层建筑施工的体系和管理制度逐渐完善,在施工中降低企业的经济投入,确保建筑的质量。

2、土木工程建筑结构主要是根据力学等理论进行的,在实际使用的过程中,能够产生比较良好的使用效果,但随着施工工艺的更新,混凝土施工的使用,传统的结构设计已经不能满足现代施工的需要,这就要求我们要不断更新结构设计的方法,避免在施工中出现工程的质量问题。

3、在建筑行业发展中,材料始终是工程建设中最基础的原料,近年来,材料的质量问题得到了很多人的关注,随着材料利润的不断减小,新型的材料在施工中逐渐得到使用,新材料具有很高的安全性,这对促进工程的质量有很大的作用。

4、随着科技的进步,在土木建筑行业出现了很多新型的绘图工具、高科技产品的使用让土建工程的建筑结构的性能得到了很大的提升,精准的施工图也有效的减小了施工中的误差因此为了有效的提升建筑结构的设计,按照施工标准施工的同时,还要加强建筑施工的信息化建设,对设计的程序、施工的材料进行科学的管理,有效的把握施工的进度,做好工程预算。

结束语

综上所述,随着土建工程结构的不断复杂变化,目前我国在建筑结构设计方面还存在诸多问题,因此我们要不断学习和引进国外先进的结构设计理论等,在丰富施工经验的同时,采取科学的管理办法,提升土木工程的施工质量,为土木工程建筑结构稳定打好基础。

参考文献:

[1]雍强.土木工程建筑结构设计中的问题与初探[J].城市建筑,2014,01:46.

[2]汪权.建筑结构振动控制理论与计算方法研究[D].合肥工业大学,2010.

[3]段亚洲,土木工程建设中对建筑结构基础设计的探析[J].经营管理者,2013,07:309.

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