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摘要:土木工程的设计决定着建筑工程的质量和安全,因此土木工程的设计是建筑单位需要注意的问题。结构设计的优化是土木工程设计工作的重要内容,工程结构设计是保证施工顺利进行的关键因素。本文以土木工程结构设计为重点,从混凝土结构设计存在的问题出发,分析其中原因并提出相应的措施,为土木工程设计优化提供一定参考。
关键词:土木工程;结构设计;常见问题;解决措施
引言
由于建筑行业的发展迅速,土木工程设计尤其是结构设计方面暴露的问题越来越多,为建筑工程的整体质量埋下了很多安全隐患。土木工程结构设计中涉及范围较广,本文将以混凝土结构设计为例,探究土木工程设计的主要问题。
1、土木工程建筑结构设计的相关原则
1.1结构设计合理性原则
土木工程建筑的结构设计是否科学合理,直接影响着建筑项目的施工安全、施工质量、施工效果等。因此,在开展土木工程建筑结构设计的过程中,应当对土木工程建筑项目的施工地质条件、实际施工情况等因素,进行细致的研究,提高土木工程建筑结构设计的合理性,保证设计方案可以满足建筑施工和使用的要求[1]。
1.2结构设计高效性原则
在土木工程当中,应当明确建筑物的设计图表建筑结构设计的主要工作就是图表设计。在建筑图表的设计过程中,首先要对详细、准确的数据进行分析调查研究,尤其是建筑结构的节点难题,设计人员应全面掌握具体情况并进行细致研究,然后对结果进行提炼和整理,合理高效的利用各种设计资源,提升准确性,避免在核算当中出现较大的误差,确保图表设计的高效性。
1.3结构设计完整性原则
在土木工程建筑结构设计中,为了避免设计方案中存在各类问题,设计人员应充分地考虑土木工程建筑结构完整性设计原则要求,重视结构设计的完整性,不能出现任何的缺点和问题。在编制设计方案的时候,认真分析建筑结构的每一个部分,尤其是细节问题处理,增强设计方案的适用性。对于设计中较为薄弱的部分应当加强重视,严格按照相应的原则落实设计方案,保证设计方案的可靠性和安全性[2]。
2、高层建筑设计的主要内容
2.1土木工程结构设计的程序
土木工程设计的程序比较多,在设计中需要进行全面的考虑,在其中土木工程项目的结构设计主要包含结构的设计、电气的设计、给排水工程的设计以及暖气和通风的相关设计等方面的程序,在进行设计中,需要考虑多方面的内容,对于土木工程项目结构的外观、使用工程、经济实惠以及环保理念方面都需要进行全面考察,按照相应的设计标准进行设计,其中建筑结构的设计是最关键的设计程序,所以在设计中最关键的技术就是建筑物的设计工作。
2.2土木工程项目工程结构的类型
土木工程项目的设计中,土木工程项目结构可以按照不同的标准划分为多种类型,例如,按照土木工程项目的高度和建筑物的层数上进行划分,主要涉及的类型有单层建筑、高层建筑、多层建筑以及超高层的建筑物;按照土木工程项目的结构形式划分,主要涉及的结构有剪力墙、筒体、框架以及排架结构等几种结构类型;按照土木工程项目的使用功能,主要涉及的建筑结构有民用建筑和工业建筑两种类型。
2.3土木工程项目结构设计的主要原则
首先土木工程项目结构设计最主要的原则是安全,同时其经济性、实用性、美观性以及方便施工等方面都是需要遵循的原则,一个号的土木工程项目的施工离不开这几项设计原则。同时在进行设计的过程中需要按照土木工程项目的实际情况在原先的设计基础上进行相应的改造,重在土木工程项目的实用性方面。另外在设计的过程中,需要保障建筑项目的质量和安全,不能为一味的追求经济性原则,而导致土木工程的质量得不到保障,从而影响后期人们居住的安全[3]。
3、土木工程结构设计中常见的问题以及解决措施
3.1地梁设计中的问题以及措施
在土木建筑项目的施工过程中,地梁问题是一个比较常见的问题,地梁是土木工程项目建设的基础,在土木工程项目中,地梁和基础之间是处于相互连接的状态,地梁能够调节基础中出现的不均匀沉降的问题,同时地梁能够对于基础埋入过深的情况调节其框架柱的计算高度,从而对内力分析产生影响,所以在进行土木工程项目设计中需要注意地梁问题。
基于地梁问题,在进行题目建筑设计中关于地梁问题一般设计人员采取的措施主要有两种方式:一是,先将地梁设计看做是一层框架结构,按照框架结构的计算方式进行计算,不考虑基土产生的影响,利用框架承载柱荷载全部的压力,但是这样方式在操作中具有一定的难度;二是,在进行土木工程项目的设计中,将地梁设计进行单独列出,只对其他框架结构进行相应的计算,对地梁弯矩产生的影响忽略不计,然后在这种情况下,把地梁的剪力传送给框架柱,这种方式在具体的施工中更加容易操作,同时其合理性也比较高。
3.2伸缩缝中存在的问题以及解决措施
在进行土木工程项目的施工中,温度不同,混凝土会出现收缩情况,严重情况下会引起墙体变形,在进行土木工程项目的设计中,一般对混凝土的计算工作很难进行精准计算,很多时候在设计中针对混凝土的计算存在很大误差,最终导致施工中出现问题。针对这一情况的发生,目前很多工程设计人员在进行项目设计的过程中,也采取了一些措施进行补救,例如,目前采取最多的措施就是在土木工程项目建设中加入伸缩缝工程,但是伸缩缝的使用会导致建筑物的美观程度下降,一般为了美观考虑建筑修建不赞成使用伸缩缝。
基于这种情况,应该采取怎样的措施进行补救是目前比较关注的问题,首先在土木工程项目的设计中,对混凝土使用的设计顺序,应该先将混凝土进行设置,然后再进行浇带工序。另外一种措施就是可以在混凝土中加入膨胀剂,膨胀剂的加入会在一定程度上减少因温度变化产生的收缩应力。目前最好的办法就是将这两种方式进行结合,以此提高对抗伸缩缝问题的综合能力。
3.3钢筋锚固中存在的问题以及解决措施
在现代化的土木工程建筑中,钢筋在混凝土中的应用越来越广泛。但是目前在这项工艺技术中还存在一些问题,在进行土木工程项目的设计中,土木工程项目的剪力墙的厚度如果没有按照相应的要求进行设计,就会导致钢筋锚固的长度也不能达到相应的水平,目前很多相关的土木工程项目的设计人员没有认识到这一问题的重要性,所以在实际的土木工程项目施工中,就会存在很多问题,例如不能按照相应的振捣条件进行混凝土的振捣工作;会造成钢筋难以进行扎帮工作。
针对这样的问题,相关的设计工作人员在进行设计的过程中,应该将暗梁设置在剪力墙中,在纵向的钢筋暗梁中放入框架梁,以此来保障各项要求达到规范。
3.4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。
总结
根据上文论述可以得知,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。
参考文献:
[1]吕正和.土木工程结构设计中常见的问题及解决措施[J].河南建材,2018(03):375-377.
[2]乔栋.关于土木工程的结构设计和工程荷载研究[J].当代化工研究,2016(06):76-77.
[3]陈晖.土木工程结构设计安全问题分析及方法研究[J].建设科技,2015(14):92-93.