土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題及設(shè)計(jì)措施

汪志林

摘 要：土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量直接關(guān)系到了整體土木工程的施工質(zhì)量和效果，為此，建筑企業(yè)需要提高對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的重視程度，避免土木工程出現(xiàn)變形和裂縫現(xiàn)象。為此，本文以土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題為切入點(diǎn)，分析了土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)措施，旨在為土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的開展提供意見。

關(guān)鍵詞：土木工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；存在的問題；設(shè)計(jì)措施

1 引言

在群眾生活水平日漸提高的形勢(shì)下，城市居民開始對(duì)土木工程的質(zhì)量和性能有了新的要求，并且土木工程的高度也在逐漸提高，在眾多建設(shè)需求的顯示下，土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題也日漸凸顯出來(lái)，這些問題不但影響著土木工程的安全程度和穩(wěn)定程度，還給建筑的長(zhǎng)期運(yùn)行和建筑內(nèi)群眾的安全造成了隱患。

2 土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題

2.1 土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性不足

土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作需要遵循的首要原則便是穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定不但會(huì)保障土木工程的穩(wěn)定，還能確保施工團(tuán)隊(duì)的安全，但是我國(guó)現(xiàn)階段的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在著諸多影響其穩(wěn)定性的因素，并且設(shè)計(jì)人員沒有統(tǒng)一的穩(wěn)定程參考標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致土木工程的安全性和穩(wěn)定性得不到保障。通常情況下，判定土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定程度的關(guān)鍵點(diǎn)是，建筑結(jié)構(gòu)在遭受到一定程度的外界沖擊后，整體建筑結(jié)構(gòu)的受影響程度，而穩(wěn)定性較強(qiáng)的建筑結(jié)構(gòu)通常在遭受到外界沖擊后，不會(huì)對(duì)整體的建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過(guò)多的影響。

2.2 設(shè)計(jì)人員忽略了承重柱和構(gòu)造柱的區(qū)別

承重柱和構(gòu)造柱同屬于土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵設(shè)施，但是兩種設(shè)施能夠產(chǎn)生的效果各不相同，但是建筑行業(yè)中關(guān)于兩種設(shè)施的界定并不明確，這導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員及其混淆兩種設(shè)施在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，進(jìn)而增加了土木工程的安全隱患[1]。構(gòu)造柱在土木工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用是為了避免建筑物的墻面出現(xiàn)裂縫，進(jìn)而提高了土木工程的水平荷載能力和地震荷載能力等；而承重柱在土木工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用是為了提高土木工程的承重性能。在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)人員將承重柱誤認(rèn)為構(gòu)造柱的現(xiàn)象，導(dǎo)致土木工程極易出現(xiàn)變形、沉降、坍塌等現(xiàn)象。

2.3 對(duì)土木工程的周邊環(huán)境了解不足

土木工程和周圍的環(huán)境是相互影響的關(guān)系，這種影響會(huì)體現(xiàn)在整體的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中[2]。因此，設(shè)計(jì)人員在開展土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前，需要對(duì)工程所在地的自然環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)分析和了解，如天氣、土壤結(jié)構(gòu)、溫度等因素，但是在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員為了節(jié)省設(shè)計(jì)周期，缺少對(duì)土木工程自然環(huán)境的分析。此外，土木工程的環(huán)境因素會(huì)對(duì)鋼筋混凝土等建筑材料的應(yīng)用產(chǎn)生一定影響，不加以考慮可能會(huì)出現(xiàn)建筑材料浪費(fèi)等現(xiàn)象，提高了設(shè)計(jì)成本和土木工程施工成本。

3 土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)措施

3.1 提高土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定程度

為了解決當(dāng)前土木工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定程度不高的問題，設(shè)計(jì)人員需要提高土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定程度，出于對(duì)土木工程穩(wěn)固性和安全性的考慮，設(shè)計(jì)人員需要選擇科學(xué)規(guī)范的設(shè)計(jì)方式和設(shè)計(jì)技術(shù)。首先，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定需求和行業(yè)要求，建立完善的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，并在其中融入國(guó)際上先進(jìn)的設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)原則，基于我國(guó)的土木工程建設(shè)情況對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的修改和完善，盡量縮小我國(guó)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平和國(guó)際設(shè)計(jì)水平之間的差距，推動(dòng)我國(guó)的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)向標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化方向發(fā)展。其次，建筑企業(yè)需要提高對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定性的重視程度，以確保土木工程結(jié)構(gòu)的安全性為設(shè)計(jì)目標(biāo)，盡量確保土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的穩(wěn)定和安全進(jìn)行，進(jìn)而提高土木工程結(jié)構(gòu)的安全程度和穩(wěn)固程度[3]。最后，設(shè)計(jì)人員需要考慮設(shè)計(jì)方案是否符合業(yè)主的需求，在設(shè)計(jì)方案中充分展示業(yè)主對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)的需求，并對(duì)業(yè)主可能產(chǎn)生的問題進(jìn)行預(yù)測(cè)，制定相應(yīng)的解答方案，確保設(shè)計(jì)方案能夠被完好的應(yīng)用到土木工程建設(shè)中。

3.2 提高土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范程度

土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要有一定的人力資源基礎(chǔ)，并且設(shè)計(jì)人員要具備專業(yè)的設(shè)計(jì)理論和技術(shù)水平，尤其是其中的建筑構(gòu)件平面設(shè)計(jì)和截面面積確定，這兩項(xiàng)工作的技術(shù)性和專業(yè)性較強(qiáng)。由此可見，建筑企業(yè)想要提高土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范程度，需要先培養(yǎng)一批專業(yè)的設(shè)計(jì)人才，并不斷的啟發(fā)和引導(dǎo)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行創(chuàng)新，進(jìn)而提高土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的新穎程度，在建筑行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中樹立行業(yè)地位。

在設(shè)計(jì)土木工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件規(guī)格時(shí)，建筑企業(yè)除了需要做到安排專業(yè)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)外，還需要對(duì)構(gòu)件設(shè)計(jì)中的橫截面積和梁尺寸等數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的確認(rèn)，并通過(guò)專業(yè)的計(jì)算公式和方式來(lái)得出最終的數(shù)據(jù)信息。如果我國(guó)的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作能夠同時(shí)具備專業(yè)性和系統(tǒng)性兩種性質(zhì)，則能夠?qū)崿F(xiàn)精細(xì)化設(shè)計(jì)和良改善。在設(shè)計(jì)土木工程的內(nèi)力結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要著重考慮建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗震性能，針對(duì)抗震級(jí)別要求較高的建筑需要選擇質(zhì)量相對(duì)良好的建筑材料，并且要在其中應(yīng)用受剪偏壓柱設(shè)計(jì)技術(shù)及抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，完善土木工程的整體建筑構(gòu)造，以此來(lái)提高土木工程結(jié)構(gòu)的安全性和抗震性能，使其能夠符合建筑物的抗震要求[4]。

3.3 強(qiáng)化板設(shè)計(jì)和配筋設(shè)計(jì)

土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作還包括了板設(shè)計(jì)和配筋設(shè)計(jì)兩項(xiàng)基礎(chǔ)工作，板設(shè)計(jì)工作首要考慮的便是樓板的長(zhǎng)短程度，通常情況下，在進(jìn)行板設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員經(jīng)常選擇雙向板設(shè)計(jì)方式和板長(zhǎng)短程度計(jì)算方式，而樓板長(zhǎng)短邊的比例大約在2：1-3：1之間，此時(shí)，短板的受力板為單向板行，設(shè)計(jì)人員需要在其中添加配筋設(shè)計(jì)，而針對(duì)樓板設(shè)計(jì)面積方面，設(shè)計(jì)人員大多選擇彈性計(jì)算方式。此外，樓板中的雙向板彎矩大多選擇設(shè)計(jì)最大值，并結(jié)合樓板結(jié)構(gòu)的荷載需求分析，取其中的間隔進(jìn)行進(jìn)一步完善，并將每一個(gè)隔板固定在中間柱結(jié)構(gòu)中。在上述方式下，設(shè)計(jì)人員計(jì)算出來(lái)的中間柱支撐能力，結(jié)合雙向板的彎矩和力學(xué)受力模式的分析流程，可以計(jì)算出其中的最大彎矩，最大彎矩則代表的便是雙向板的彎矩之和，即可作為土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中樓板設(shè)計(jì)的最終數(shù)值[5]。板設(shè)計(jì)和配筋設(shè)計(jì)是土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵性工作，其設(shè)計(jì)的合理程度直接關(guān)系到了土木工程施工過(guò)程的進(jìn)展效率和質(zhì)量，為此，設(shè)計(jì)人員需要選擇科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方式和方案。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，現(xiàn)階段的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作還存在著諸多有待完善的地方，為此，設(shè)計(jì)人員和建筑企業(yè)需要提高對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重視程度，結(jié)合實(shí)際的土木工程建設(shè)需求和安全級(jí)別要求，設(shè)計(jì)完善的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，并在其中應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論和技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提高土木工程質(zhì)量和穩(wěn)定性的目標(biāo)。

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