时间:2023-07-06 09:28:26
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇土木工程建筑设计,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
关键词: 土木工程 ;混凝土框架; 结构计算
本文以包钢一中新建教学楼设计为例:8度设防烈度、近震、主体结构为五层的框架结构。多层框架结构设计完整的设计内容主要包括:①根据建筑物的用途进行建筑方案设计和建筑施工图的绘制;②进行结构布置和结构计算(先手算后电算);③绘制结构施工图。其中结构计算的内容较多,存在的问题也较多,特别是抗震设计。本文就结构设计中的常见问题进行简单分析。
一、荷载及其效应计算中常见问题分析
1、活荷载的折算与折减
对于单向板肋梁楼盖中的连续梁板,往往忽略次梁对板、主梁对次梁的约束作用而采铰支座确定其计算简图,当考虑楼面活荷载的最不利布置时,支座实际的转动将减小连续梁板的内力使得计算误差较大。此时应考虑活荷载的折算,即在保持总荷载不变的前提下,将部分活载折算为恒载进行内力计算,减小计算简图带来的误差。这在用活荷载最不利布置进行楼板及次梁内力计算时一定要考虑,但本人的设计按照活载满布方式求内力,所以不需考虑活载折算,用弹性法只需将跨中弯矩扩大 1.1~1.2 倍进行调整,笔者用1.2倍。 在计算楼面梁和柱、基础时 ,考虑到楼面活荷载不可能以荷载规范给出的标准值同时满布在所有楼屋面上 ,需考虑活荷载的折减。对于教室、实验室、阅览室、会议室、医院门诊室等建筑,其楼面梁、柱和基础各自的从属面积超过50m2时,折减系数均为0.9。
2、地震作用计算时结构自振周期的计算
设计是质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构,手算地震作用时采用底部剪力法,底部总剪力等于结构基本自振周期对应的地震影响系数与等效重力荷载代表值的乘积。《高层建筑混凝土结构技术规程》中关于底部剪力法的规定明确指出基本周期应按 照顶点位移法计算。
3、抗震组合中不考虑屋面活荷载
在进行竖向荷载统计时,考虑到屋面活荷与雪荷载标准值同时出现的概率极小,《建筑结构荷载规范》4.3.1条规定:屋面均布活荷载不应与雪荷载同时组合,所以二者中只取较大值进行计算。在进行内力组合时,非抗震组合中的活载内力应是根据屋面活载与雪荷载较大值计算出的,而抗震组合中的活载内力应是取屋面雪荷载计算出的。
4、每榀框架上的层间剪力计算
有些同学只针对一榀框架进行重力荷载代表值的统计,从而求出地震作用和层间剪力,用于内力计算。这样简化计算其实概念上非常不明确,是将结构问题简化成了力学问题。笔者按照结构单元进行每层的重力荷载代表值统计,计算结构单元的自振周期、结构单元上作用的地震作用和层间剪力,然后根据侧移刚度的比例将层间剪力分配到所选的框架上再计算内力。
5、梁弯矩调幅中跨中弯矩的处理,在计算竖向荷载作用下的框架内力时,要考虑梁端负弯矩调幅。进行框架梁设计时,可以主动考虑塑性内力重分布,对梁端负弯矩进行适当调幅,达到调整配筋分布、节约材料、方便施工的目的。当降低梁端负弯矩后,塑性内力重分布就会提前出现,梁的最终承载能力主要取决于跨中截面的弹性承载能力,所以跨中弯矩需要按照平衡条件相应增大,才能保证框架梁的总体承载能力不变。
6、内力组合中的“有利”问题
构件截面内力组合中出错最多的是某种荷载效应对组合目标内力来说是“有利”的,但仍然按照“不利”时的分项系数计算,特别是以“轴力最小”为目标进行柱截面内力组合时最容易出错。《建筑结构可靠度设计统一标准》中7.0.4条规定当荷载效应对结构构件承载力 “有利”时,永久荷载的分项系数取1.0,不考虑可变荷载。在进行内力组合时,必须进行组合目标内力与竖向荷载内力之间的符号关系判别(水平荷载内力左右均考虑,选取不利值即可),若二者符号一致,此竖向内力应对结构不利,若二者符号相反,则此竖向内力应对结构“有利”再区分此竖向内力是由永久荷还是可变荷引起的,正确选取分项系数进行内力组合。
二、结构截面设计中的常见问题分析
1、场地类别对抗震等级的影响
抗震等级对于框架截面设计的影响很大。一般情况下根据房屋高度和设防裂度从抗震规范中直接查出抗震等级,但对于“场地类别为Ⅰ类时,除6度外,可按表内降低1度所对应的抗震等级采取抗震构造措施,但相应的计算要求不应降低”。当采用Ⅰ类场地时,抗震计算的抗震等级与采取抗震构造措施的抗震等级不一样,而笔者设计的场地类别为二类,按照原先的抗震构造措施。
2、框架柱的计算长度
确定框架结构计算简图时取框架柱的长度为结构的层高,实际上梁柱纵筋相互交叉形成的节点连接是介于刚接与铰接之间的,更接近于刚接。所以《混凝土结构设计规范》7.3.11条规定了各种柱的计算长度,对于现浇框架的底层柱取l0= 1. 0 H0,其余各层柱取l0= 1. 25 H0
三、结束语
土木工程专业设计的实施过程,归根结底就是一个结构概念的分析过程,一定要注意力学方法在结构计算中应用的近似性及结构设计规范对这种“近似”带来的误差的调整方法,学会分析结构问题,尽快熟悉土木相关规范,建立良好的工程习惯。
参考文献:
关键词:建筑设计;理念;新思考;
文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2014)-07-00-01
建筑是艺术形式中的一种,它既是实用的实体,又包含了具有代表性的美化价值,体现出功能与形式、艺术与技术的统一,其多样性的美感由人的视觉体验来得以实现。由于建筑物本生具有持久性,迫使建筑师最大限度地去寻找单纯、简洁的艺术形式,以适应各个方面的需求,即在实现功能性和实用性的同时,构造美感。由于人们无法回避建筑环境的生活,因此,建筑形象的好坏对人有至关重要的影响。玻璃幕墙是现代主义建筑的主要特征,是现代化都市的标志,也是经济、技术发展水平的代表。若将其视为对建筑物的包装。设计时就应在实用性、功能性的基础上,最大限度地表现出玻璃幕墙外观的单纯、简洁而和谐的艺术美,从而提高建筑物的使用与观赏价值,这在实际中具有非常重要的实际意义。
一、传统的建筑设计理念
(一)坚固性。传统的建筑设计理念中要求以坚固为基本思想,这一设计思想对建筑物与科学的标准有着严格的要求,通过结构的机械结合对其生长进行严格的限制,保证压力与值车工的平衡性,正是这种坚固性的设计理念保障了建筑物的安全性,坚固是建筑物的根本。
(二)方便性。建筑物的存在是为了满足人们居住或者办公的各种需求,因此建筑物的设计应当具有的一定的方便性,使其能够满足人们对建筑物的使用需求,并且在一定程度上发挥其巨大的作用,也可以说,建筑物的方便性是衡量建筑物使用功能的一项重要指标。
(三)愉悦性。建筑物的施工功能需要满足人们的愿望,但是这种愿望并不是简单的美学愿望,而是建筑物本身与具体的实用性能的满足,这是传统的建筑理念对于建筑物的一个基本要求,也表达了人们对于美的无限遐想。建筑的美学设计在满足人们身体愉悦的基础上,对于人们精神愉悦的需求也是十分重要的,为此,建筑结构美的设计也成为了传统建设设计理念与现代建筑设计理念的有效衔接点。
二、建筑设计的新理念
(一)节能设计理念
1、地源热泵节能:地源热泵是一种新兴高效清洁能源技术,它具有节能、环保、经济、可靠的特点,能有力地促进建筑节能。在现代房屋建筑节能设计中,另一个重要方面是开发利用新能源。太阳能作为一种可再生的能源资源,在我国大部分地区都具有良好的利用条件,是建筑上很有利用潜力的新能源之一。 ②屋面保温隔热节能:屋面作为建筑能耗的主要部位,对其节能最主要措施之一就是发展和应用高效保温隔热材料,可采用倒置式、蓄水屋面、屋面绿化、浅色坡屋面等措施。 建筑外墙保温是墙体保温节能建筑节能的关键,发展外墙保温技术以及使用保温隔热性能好的墙体材料则是房屋建筑节能的主要实现方式。加气混凝土轻质砌块具有轻质耐久、隔热保温、吸音隔声、防水防火、抗震、可加工性强等优点,尤其适用于多雨季节外墙砌筑。
(二)绿色建筑设计理念:绿色建筑设计要充分考虑能源、资源的节约,最大限度地提高建筑资源以及能源的利用率。绿色建筑设计要综合考虑环境的气候条件、地形、地势,并使其与周围环境构成一个有机系统。总的来说,绿色建筑追求的是自然、建筑和人三者之间的和谐统一,尽量保持原生态系统,尽最大努力减少对环境的影响,并且充分考虑自然通风、日照、交通等因素。绿色建筑设计要尽可能采用环保节能及对人体健康影响较小的建筑材料。在这一点上要注重对外墙保温材料的使用,尽量就地取材。 绿色建筑应具有独特的建筑技术和艺术形式,体现现代生态文化的内涵和审美意识,创造自然健康、亲切舒适、生机勃勃、丰富多彩,具有传统地方文化意蕴和现代气息的建筑环境艺术。 全寿命周期主要强调建筑对资源和环境的影响在时间上的意义。这就意味着不仅在规划设计阶段要充分考虑并利用环境因素,即使在施工过程中也要保证对环境的影响达到最低,在后期的运营管理阶段更要为人们提供健康、舒适、低耗、高效、无害的空间,拆除后还要保证对环境危害降到最低。全寿命周期也就是要求绿色建筑最大化的体现经济效益、社会效益和环境效益的统一。
(三)以人为本和可持续发展理念:随着经济的快速发展,人类对于资源和能源的消耗也在不断的增加,为此,环保问题已经成为了当前全球关注的一个重点问题,建筑行业也不例外。我国建筑设计经历了多年的发展,已经具备了较为成熟的设计理念系统,并且仍然在不断的发展中。近年来,随着可持续发展理念的深入,促进了建筑行业向着可持续发展的方向发展。另外,在建筑设计的过程中,应当充分的体现人文关怀,坚持以人为本的设计思想,促进我国建筑行业的持续发展。这一发展趋势主要体现在以下几个方面:1、建筑物的舒适性。建筑物是人们生活和工作的主要场所,建筑物的舒适程度对人们的舒适感受有着十分重要的影响,因此,在就建筑设计过程中要对建筑物的内部结构进行充分的设计,对于不同的功能需求进行合理的划分,不断增强建筑物舒适程度。 2、生态型建筑设计。随着人们生活节奏的加快,现代人的工作压力也在不断的加快,在繁华的都市中,人们却越来越渴望与自然的亲近,因此,现代建筑设计中越来越多的要求加入自然元素,结合当地的气候特点和地形特点,因地制宜的选择合适的设计方案,式建筑物能够与自然景观实现完美的融合,防止建筑物产生突兀的感觉,也有利于人们巨大的工作压力得到有效的缓解。 3、智能型建筑设计。科学技术的不断发展为人们的生活和工作带来了巨大的便利,也使得人们的生活方式产生了巨大的变化。将科学技术运用到现代建筑设计中,促进智能型建筑的不断发展,为人们的生活和工作提供更为显著的便利性,这也是未建筑设计发展的一个主要趋势。
利用暑假,我在南京市设计院进行了为期一个半月的实习。这是一个让我接近、了解和熟悉建筑设计的好机会,使我弄清了自己在平时学习中所不能理解的问题,并纠正了一些错误的看法。让我更深一步的了解理论与实际的差别。通过向所在单位专家的请教,明白了一些在设计和施工中易存在和发生的一系列建筑通病的产生原理及相应的检测,处理措施。通过实习,使我在理论和实践有了更好的结合,使我学到更多的知识,同时使我认识到自身的不足。
在实习过程中有幸接触了混凝土框架结构。并了解到混凝土质量的好坏,既对结构物的安全,也对结构物的造价有很大影响,因此在施工中我们必须对混凝土的施工质量有足够的重视。混凝土质量的主要指标之一是抗压强度,从混凝土强度表达式不难看出,混凝土抗压强度与混凝土用水水泥的强度成正比,按公式计算,当水灰比相等时,高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号。另外,水灰比也与混凝土强度成正比,水灰比大,混凝土强度高3水灰比小,混凝土强度低,因此,当水灰比不变时,企图用增加水泥用量来提高温凝土强度是错误的,此时只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收缩和变形。影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比,要控制好混凝土质量,最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。此外,影响混凝土强度还有其它不可忽视的因素。粗骨料对混凝土强度也有一定影响,当石质强度相等时,碎石表面比卵石表面粗糙,它与水泥砂浆的粘结性比卵石强,当水灰比相等或配合比相同时,两种材料配制的混凝土,碎石的混凝土强度比卵石强。
实习期间还与设计院工作人员进行了一些交流。了解了中国室内设计师发展的概况。发现欧美近现代在室内空间设计上领先于我国。在设计与施工方面是一体化。形成了欧美风格流行文化。战后的日本涌现出很多有名的建筑师、室内设计师。在探索民族风格的道路上,代表人物那就是安藤忠雄(TANDAO )。在他的作品里,可以看到日本风土文化+现代技术。也可说他是古典风和现代化的代表人之一。他的作品已被全世界设计人士注目。 新的形象,新的空间出现在人的眼前,给人的感受是最好的答案。古代中国人创造了阿房宫、故宫。现代人每进入这上空间环境里都会产生一种民族象征之感。在大设计时代到来之前,青年设计师会不断涌现。期望着象中国文字一样的设计风格出现。切记设计师匆匆忙忙,顾此失彼 在中国文化五千年的长河里,有关非常丰富的营养和材宝。找到她最精华的部分用于今天。这一文化的寻找是要靠一个综合性集体才能实现的。随着对外开放不断扩大,对未来的室内空间设计师来说要有一个国际通的设计观念。加入世界多极文化里。实现再创中国民族设计雄风。 设计行业的更新 我国的室内空间设计师经过了几十年的发展,已初步形成了一支初具实力的职业设计人才宝库,无论从人数量和素质上都达到了一定的水准。世纪之交给室内空间设计师们提供了空间和时间,同样也面临着设计人才的更替,设计队伍重组及来自各方面的压力。室内空间设计师作为一个热门职业的同时也存在着潜伏的危机。
中国室内设计师发展大致分为三阶段:1、五十年代十大工程的出现给中国室内空间设计奠定了基础,第一代室内空间设计师出现。2、八十年代改革开放内需外引给中国室内空间设计发展创下了良好环境。这一时期是老设计师与新设计师交替阶段。 3、九十年代中期以后室内空间设计逐步走上了正轨。同时出现了大批的年青设计师。 室内设计师队伍面临着一个不可抗拒的人员交替。正如改革开放初期老一辈室内空间设计师还发挥着作用,但队伍的中坚力量已由出生于50--60年代的第二代室内设计师所代替。等到了进入21世纪,接力棒将传到80年代出校门的新一代室内设计师的手中。这一代的设计师们将担负起历史赋予的重任。他们在任何一个方面都要显示出了一定的优势。同时也将决定中国室内空间设计今后创作及发展方向。为探索中国现代风格不懈的去追求。 今天室内空间设计师成长渠道也更加多种多样化了。改革为人们更深入地了解外部世界提供了机会。出国学习和进修的室内空间设计师越来越多。出国人员中的一部分已学成回国并活跃在设计领域。 在向社会主义市场经济转轨的过程中,室内空间设计师一直面临着一个激烈的竞争。各种设计单位努力求得在严酷的现实中站稳脚跟。 当前设计市场不规范,法制不健全,管理跟不上。这将使已有的矛盾更加突出。为此迫切需要来明确室内空间设计者的责任、权利,规范职业行为。使取得项目方式更加公正。收费更加合理。审查方式更加科学化、法制化。以适应新的形势。
对于这次实习,同样存在着一些不足之处.一是实习时间较短,不到两个月的时间不足以对建筑设计院的所有业务都有一个完整的了解,对于建筑设计也是浅尝辄止,没能接触到更多业务类型;第二,参与的工作都是较为简单的,没有涉及规模较大,业务繁杂的大中型设计;第三,对于课本学习内容有所遗忘,以至于在实践过程中时常不知如何解决.对于以上问题,还需要在今后有机会的实习过程或者工作过程中注意改进和解决.总之,这一个半月的实习使即将进入大四学习的我受益匪浅!
[关键词]土木工程 建筑结构设计 问题 措施 发展
中图分类号:TU318 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)04-0169-01
一、土木工程建筑结构设计整体概述
土木工程建筑结构设计是指将建筑及各相关专业所要表达的内容,通过结构语言予以体现的过程,结构方案、结构计算及施工图设计是建筑结构设计的重要内容。结构方案是建筑的主要结构形式,具体包括建筑物的重要性、工程所在的抗震设施烈度、相关地质勘测资料以及场地类型等等,结构计算,是指在掌握建筑结构形式数据资料的基础上,针对建筑结构开展的计算活动,包括结构内力、荷载以及构建试算和计算等等,最终目的在于用科学的计算方法保证建筑结构稳定性和安全性。施工图则是根据计算结果来确定建筑构建的具体布局。然后明确施工构造及施工措施。
二、土木工程结构设计中存在的问题
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。
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,是提高建筑抗震水平的生要关键。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。
3、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伏笔。
4、 忽略环境影响因素。土木工程设计除了需要考虑安全性和耐久性问题,还需要综合温度
、温度、水土酸碱度、化学腐蚀等环境因素,但在实际的设计工作中,环境是经常被忽略的因素,而这些因素对混凝土和钢筋又具有很大的负面影响。即不得工程结构的耐久性和安全性的保持,也存在很的安全隐患。
三、建筑结构设计的主要措施
1、从建筑结构整体性能出发,做好建筑结构基础设计工作,作为设计者,在对建筑结构基础进行设计时,要树立整体观念,从整个土木工程建设的整体出发,彩最佳的设计方案,以达到最佳性能,在设计的时候,要考虑基础与上层结构之间的关系,并提出合理的假设。一般来说,上部设计在基础设计之后,因此,在基础设计的时候,不要只仅仅考虑基础结构设计,要树立整体思想观念,从工程项目建设的整体出发,考虑全局,采取适当的处理方法,要积极采取措施,尽量消除因地上结构设计滞后而带来的误差,从而保证建筑结构基础设计的质量,提高整个土木工程建设的质量。
2、对于钢混框架结构的建筑设计,注意基础的柔度和刚度,从建筑结构基础设计的实际情况来看,其设计的主要理论依据是结构力学和弹性力学,这种设计的主要优点是操作简单方便,具有很强的可靠性,在实际运用中基本上能够达到良好的效果。当前,在现代建筑工程设计中,钢混框架结构的质量大,对基础的承载和质量提出了非常高的要求,如果质量不合格,承载力较小,基础结构将有可能发生下沉,这将对土木工程整体结构产生不利的影响,如果某些工程项目所处的地质条件较差,在软土地上进行施工的话,如果在基础受力计算的话,再使用结构力学或者是弹性力学,将会与实际情况发生较大的出入,因此,它的垂直方向上载荷会增加,这样,整个建筑物对基础结构将会产生更大的压力,如果压力过大,超过基础结构的承载力,就必须发生下沉现象。为此,对钢混框的建筑设计,需要特别注意基础的柔度和刚度。
3、注意结构受力的合理性设计
合理选择房屋建筑结构材料将显著提高建筑结构的整体强度,降低结构构件对建筑受力的影响,确保房屋建筑结构设计满足实际的建筑需求。通过建筑结构设计能够获取相对全面的计算结果,反映出建筑结构的受力情况。但是,通过计算机以及理论推导所获取的实际数据往往存在一定误差,并且容易出现与现实建设需求不符的情况。这样的情况下,就必须要适当采取概念设计来提升建筑结构设计的可靠性。
4、注重施工现场的规划管理
在建筑施工过程中,存在较多不确定因素,这就需要设计人员加强对施工现场的规划和全程把控,以降低不确定因素对结构设计的影响,使施工作业活动能够按照房屋建筑结构设计结果有条不紊地开展。由于房屋建筑结构设计依赖于计算机和理论数据,这些计算的结果与现实是存在一定差距的。因此,设计人员不但需要对结构设计予以高度关注,更需要凭借自身的经验和设计技术,做好施工单位、监理单位的协调和交流活动,提出建设风险,保证设计方案的顺利落实。
四、现代化土木工程建筑结构设计的发展
1、信息化的发展
在土木工程工程技术的信息化发展中,离不开计算机技术、网络技术、通信技术、智能化的信息处理技术以及自动控制技术的科技支持。土木工程的信息化建设可以改进施工技术,并能为施工的全过程提供科学的监控和管理方法,促进施工成本的降低和施工质量的提升。随着社会的进一步发展,木土工程的每一个环节,包括地形勘测、土木工程设计、图纸、施工、竣工和验收等,都可以实现信息化建设。在信息技术的支持下,可以实现高难度的土木施工,例如在高层建筑中比较常见的垂直控制和对大面积混凝土结构的控制等,都可以借助信息技术完成。
2、自动化的发展
在土木工程技术信息化建设的推动之下,其必然会出现自动化发展趋势。如果土木工程能够实现实时的动态现场监控,就有可能实现土木工程的自动化管理和施工。在未来的发展中,土木工程还有可能引入流水线的作业理念和成套的施工技术,促进标准化生产的实现,提高土木工程的施工效率。
3、绿色生态化的发展
从根本上来说,对自然生态环境进行改造和利用就是土木工程的本质特征。在社会经济的发展过程中,环境问题日益突出,人们已经逐渐认识到环境保护的重要性,环保理念必将对土木工程的发展产生重要影响,使其在对自然环境的开发和利用中进行合理控制,在进行工程建设时也做好生态环境的保护工作。
4、科技化的发展
科学技术是推动土木工程技术发展的巨大助力,其信息化、自动化和绿色生态化的实现都离不开科技力量的支持。新的施工材料和施工技术可以进一步拓宽土木工程的前景市场,为其长远发展提供强有力的后续力量。
结 语:随着社会的发展和进步,建筑业不断的发展,建筑物的基础的建设设计要求的愈来愈高。高层建筑结构设计是一项集综合性、技术性、安全性为一体的工作,对于建筑设计问题及对策的探讨意义重大。因此,我们要以科学的发展观为主,做好基础建筑结构设计工作,更好地促进建筑施工项目的质量服务。
参考文献
土木工程建筑结构设计是否科学合理,直接影响整个施工的质量和进展,更影响着人们的生命财产和社会秩序。该文首先对我国土木工程的发展进行论述,进而针对存在的问题进行研究分析,提出建设性创新建议,希望能为相关企业或政府部门提供参考,以此来促进我国土木工程的良性发展和可持续发展。
关键词:
土木工程;建筑结构;设计
我国现代化社会建设步伐的不断加快,为建筑行业带来了较可观的发展机会,其中土木工程结构设计和质量直接关系到建筑行业的发展。尽管我国建筑行业在这发展过程中,施工技术、设计和管理制度水平都得到了提升和完善,但在土木工程的建筑设计、质量把控等方面还存在一些管理的漏洞。这需要相关企业和政府部门协作进行调查分析,并制定解决方案,促进建筑的土木工程设计的质量提升、安全性,进而促进建筑行业的可持续发展。
1土木工程建筑结构设计的基本要求
1.1基础设计方案应符合合理性要求
在建筑项目的施工进行前,需要基础的建筑结构设计,而土木工程的建筑结构设计直接影响整个项目的施工质量。因此,在进行土木工程的建筑结构设计前,需要对施工地进行详细勘察分析,因地制宜、多因素地制定科学合理的建筑结构设计方案,确保建筑结构设计符合实际使用要求和便于施工。此外,在进行设计时,要及时地根据实际情况进行宏观调控,以保证设计方案的最优化。
1.2核算图标应符合精炼性的要求
在进行土木工程的建筑结构设计前,要以实地勘察数据为核心,通过详尽的研究分析制定精炼的图标设计。较精炼的图标设计,可以方便相关专业工作人员对设计图关键点进行研究分析,提高项目施工的准确性和高效性,并减少项目核算过程中的误差产生。
1.3结构设计应符合完整性的要求
在进行土木工程建筑结构设计时,需要对整个项目和其施工过程进行综合性考虑,对设计的重点环节和薄弱环节应着重进行标注,并按照要求严格落实。这不仅能避免出现不必要的安全事故或不足,还能提高设计方案的完整性。
2土木工程建筑结构设计存在的问题
建筑的结构设计得是否科学、合理,直接关系着一个建筑物的安全性,而我国建筑行业的管理制度还有待改进和完善。其中的关键便是建筑本身的牢固性,一个建筑物的牢固性与最开始的建筑结构设计密不可分。因此在进行建筑结构设计时,不仅要因地制宜制定科学、合理和完整的设计,还需将预防自然灾害等的理念融入到建筑结构设计中。
2.1土木工程建筑设计水平低
土木工程施工用料和施工的安全性、构件的承载能力,直接关系建筑物的牢固性和耐久性。我国对建筑行业的建筑结构设计缺乏系统性设计标准,这导致土木工程建筑结构设计的质量参差不齐,再加上相关监管部门未按要求执法,导致施工项目的质量偏低。
2.2建筑的牢固性差
建筑物的安全性不能靠某一具有较强承载力的构件来保障,而是需要建筑物整体拥有较强的牢固性。建筑物整体牢固性主要取决于良好延伸性和建筑结构的冗杂度,良好的整体牢固性可以抵抗一定的自然灾害,进而减少财产损失和人身的伤亡。我国建筑行业在进行建筑结构设计和施工时,需要将上述因素融入设计和施工理念中去,从而从根本上保障人们的人身安全和财产安全。
2.3建筑的耐久性差
许多施工单位在进行建筑结构设计时,往往只对荷载情况下建筑物的耐久性进行研究,而忽视了自然环境因素对建筑物耐久性的影响,导致建筑物在使用过程中,不断出现漏水、墙开裂等安全问题,这极大地降低了建筑物使用的安全性和使用寿命。该问题需要引起相关人员的着重关注,防止重大安全事故带来的严重危害。
2.4建筑结构设计的局限性
通常情况下,施工单位首先需要了解委托方对建筑物具体使用等要求,再进行研究分析,才可开展设计的工作。而施工单位领导为了私人利益,在没有详细了解分析委托方的要求下,便进行建筑结构的设计,这导致最后的设计方案很难满足委托方对建筑物使用功能的要求。
3土木工程建筑结构的设计建议
3.1加强土木工程安全性和耐久性的建议
随着社会经济的不断发展,人们对生活环境的要求也在逐渐地攀升,而建筑是人们居住、工作和饮食的主要场所,所以加强建筑安全性和耐久性的管理工作势在必行。施工单位和政府相关部门可以协调一致,从以下几方面展开工作:(1)政府相关部门督促建筑研究机构加强对建材承载性和耐久性等的研究,并对研究的成果制定相应的标准,以促进建筑物整体水平上耐久性和承载性;(2)对土木工程的设计、施工等相关标准进行拔高,对从事建筑设计的工作人员进行严格考核;(3)建立完善的土木工程建后维修服务体系和符合我国国情的相关建筑标准。
3.2设计的安全性
加强建筑物的耐久性和安全性,除了要在标准和建材方面严格把控之外,还需要保证建筑结构设计的安全性,主要从3个方面入手:第一,施工单位对从事建筑结构设计的工作人员要定时进行专业培训,提升其专业水平和职业道德,进而在根本上保证设计的安全性;第二,在设计前进行实地勘察,对每一因素都应认真核算所有数据,并在设计图上对需注意的环节或设计弱点进行标注,尽可能避免因设计的疏忽导致的不必要安全事故的发生;第三,加强施工项目的监管力度,当设计方案完成后,要及时进行严格的审核,并在后期施工环节保证设计人员和施工人员保持联系,对在实际施工过程中出现的问题,进行及时改进。土木工程的建筑结构设计是施工项目施工的基本保障,只有在根本上严抓质量,才能更进一步地做好质量监管工作,从而保障建筑居住或使用人员的人身和财产的安全。
3.3设计的经济性建筑的结构设计
在保障建筑物的牢固性、耐久性、安全性和实用性之外,还需要保障施工单位的根本利益,如此施工单位才有资金去置购先进的设备、进行人员培训等工作。建筑的结构设计保障施工单位的利益,就是保证设计的经济性,主要可以从以下几方面展开工作:第一,不局限标准设计图,标准设计图是在没有进行经济计算的情况下设计制定的,施工单位进行建筑结构设计时要因地制宜、多因素考虑,对设计方案进行逐一审核,在确保工程质量的情况下,保证工程的经济性;第二,搞好施工前的拆迁工作,与当地政府部门积极进行协商,并制定合理的拆迁方案,避免因拆迁对企业造成严重的经济损失。
4结语
土木工程的建筑机构设计涉及的领域较广泛,设计过程也较繁琐,存在一定的难度。这就需要加强对设计人员的培训和管理,提升他们的专业技术水平和职业素养,同时根据不同地区的建筑结构设计,要及时进行实地勘察,因地制宜、多因素考虑地开展设计工作。国家相关政府部门也需要加强对建筑材料的研究和相关标准的更新、完善工作,从多方面促进土木工程的建筑结构设计的质量提升,进而促进我国建筑行业的良性发展。
参考文献:
[1]赵丽,朱惠琳.土木工程结构设计安全问题及策略探析[C]//建筑科技与管理学术交流会.2015.
[2]赵欣.试论土木工程建筑结构设计中的问题与初探[J].中国房地产业,2015(8):188.
关键词: 土木工程;建筑结构;设计
中图分类号:TU318 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)06(a)-0000-00
我国现代化社会建设步伐的不断加快,为建筑行业带来了较可观的发展机会,其中土木工程结构设计和质量直接关系到建筑行业的发展。尽管我国建筑行业在这发展过程中,施工技术、设计和管理制度水平都得到了提升和完善,但在土木工程的建筑设计、质量把控等方面还存在一些管理的漏洞。这需要相关企业和政府部门协作进行调查分析,并制定解决方案,促进建筑的土木工程设计的质量提升、安全性,进而促进建筑行业的可持续发展。
1土木工程建筑结构设计的基本要求
1.1基础设计方案应符合合理性要求
在建筑项目的施工进行前,需要基础的建筑结构设计,而土木工程的建筑结构设计直接影响整个项目的施工质量。因此,在进行土木工程的建筑结构设计前,需要对施工地进行详细的勘察分析,因地制宜、多因素的制定科学合理的建筑结构设计方案,确保建筑结构设计符合实际使用要求和便于施工。此外,在进行设计时,要及时的根据实际情况进行宏观调控,以保证设计方案的最优化。
1.2核算图标应符合精炼性的要求
在进行土木工程的建筑结构设计前,要以实地勘察数据为核心,通过详尽的研究分析制定精炼的图标设计。较精炼的图标设计,可以方便相关专业工作人员对设计图关键点进行研究分析,提高项目施工的准确性和高效性,并减少项目核算过程中的误差产生。
1.3结构设计应符合完整性的要求
在进行土木工程建筑结构设计时,需要对整个项目和其施工过程进行综合性考虑,对设计的重点环节和薄弱环节应着重进行标注,并按照要求严格落实。这不仅能避免出现不必要的安全事故或不足,还能提高设计方案的完整性。
2土木工程建筑结构设计存在的问题
建筑的结构设计的是否科学、合理,直接关系着一个建筑物的安全性,而我国建筑行业的管理制度还有待改进和完善,进而导致一些事故的频发。其中的关键便是建筑本身的牢固性,一个建筑物的牢固性与最开始的建筑结构设计密不可分。因此在进行建筑结构设计时,不仅要因地制宜制定科学、合理和完整的设计,还需将预防自然灾害等的理念融入到建筑结构设计中。
2.1土木工程建筑设计水平低
土木工程施工用料和施工的安全性、构件的承载能力,直接关系建筑物的牢固性和耐久性。我国对建筑行业的建筑结构设计缺乏系统性设计标准,这导致土木工程建筑结构设计的质量参差不齐,再加上相关监管部门未按要求执法,导致施工项目的质量偏低。
2.2建筑的牢固性差
建筑物的安全性不能靠某一具有较强承载力的构件来保障,而是需要建筑物整体拥有较强的牢固性。建筑物整体牢固性主要取决于良好延伸性和建筑结构的冗杂度,良好的整体牢固性可以抵抗一定的自然灾害,进而减少财产损失和人身的伤亡。我国建筑行业在进行建筑结构设计和施工时,需要将上述因素融入设计和施工理念中去,从而从根本上保障人们的人身安全和财产安全。
2.3建筑的耐久性差
许多施工单位在进行建筑结构设计时,往往只对荷载情况下建筑物的耐久性进行研究,而忽视了自然环境因素对建筑物耐久性的影响,导致建筑物在使用过程中,不断出现漏水、墙开裂等安全问题,这极大的降低了建筑物使用的安全性和使用寿命。该问题需要引起相关人员的着重关注,防止重大安全事故带来的严重危害。
2.4建筑结构设计的局限性
通常情况下,施工单位首先需要了解委托方对建筑物具体使用等要求,再进行研究分析,才可开展设计的工作。而施工单位领导为了私人利益,在没有详细了解分析委托方的要求下,便进行建筑结构的设计,这导致最后的设计方案很难满足委托方对建筑物使用功能的要求。
3土木工程建筑结构的设计建议
3.1加强土木工程安全性和耐久性的建议
随着社会经济的不断发展,人们对生活环境的要求也在逐渐的攀升,而建筑是人们没人居住、工作和饮食的主要场所,所以加强建筑安全性和耐久性的管理工作势在必行。施工单位和政府相关部门可以协调一致,从以下几方面展开工作:①政府相关部门督促建筑研究机构加强对建材承载性和耐久性等的研究,并对研究的成果制定相应的标准,以促进建筑物整体水平上耐久性和承载性;②对土木工程的设计、施工等相关标准进行拔高,对从事建筑设计的工作人员进行严格考核;③建立完善的土木工程建后维修服务体系和符合我国国情的相关建筑标准。
3.2设计的安全性
加强建筑物的耐久性和安全性,除了要在标准和建材方面严格把控之外,还需要保证建筑结构设计的安全性,主要从三个方面入手:第一,施工单位对从事建筑结构设计的工作 人员要定时进行专业培训,提升其专业水平和职业道德,进而在根本上保证设计的安全性;第二,在设计前进行实地勘察,对每一因素都应认真核算所有数据,并在设计图上对需注重注意的环节或设计弱点进行标注,尽可能避免因设计的疏忽导致的不必要安全事故的发生;第三,加强施工项目的监管力度,当设计方案完成后,要及时进行严格的审核,并在后期施工环节保证设计人员和施工人员保持联系,对在实际施工过程中出现的问题,进行及时的改进。土木工程的建筑结构设计是施工项目施工的基本保障,只有在根本上严抓质量,才能更进一步的做好质量监管工作,从而保障建筑居住或使用人员的人身和财产的安全。
3.3设计的经济性
建筑的结构设计在保障建筑物的牢固性、耐久性、安全性和实用性之外,还需要保障施工单位的根本利益,如此施工单位才有资金去置购先进的设备、进行人员培训等工作。建筑的结构设计保障施工单位的利益,就是保证设计的经济性,主要可以从以下几方面展开工作:第一,不局限标准设计图,标准设计图是在没有进行经济计算的情况下设计制定的,施工单位进行建筑结构设计时要因地制宜、多因素考虑,对设计方案进行逐一审核,在确保工程质量的情况下,保证工程的经济性;第二,搞好施工前的拆迁工作,与当地政府部门积极进行协商,并制定合理的拆迁方案,避免因拆迁对企业造成严重的经济损失。
4结语
土木工程的建筑机构设计涉及的领域较广泛,设计过程也较繁琐,存在一定的难度。这就需要加强对设计人员的培训和管理,提升他们的专业技术水平和职业素养,同时根据不同地区的建筑结构设计,要及时进行实地勘察,因地制宜、多因素考虑的开展设计工作。国家相关政府部门也需要加强对建筑材料的研究和相关标准的更新、完善工作,从多方面促进土木工程的建筑结构设计的质量提升,进而促进我国建筑行业的良性发展。
参考文献
[1]赵丽,朱惠琳.土木工程结构设计安全问题及策略探析.中国会议,2015.07.27.
关键词:土木工程;建筑结构;设计;问题;对策
国经济的快速发展,在一定程度上带动了我国建筑事业的发展。现如今,建筑业繁荣发展,其多元化的发展势不可挡,建筑结构的设计的意义也逐渐为人们所了解。而在该过程中,设计人员所希望的是通过建筑的结构设计来彰显建筑项目的主要特征。其实建筑设计和结构设计之间是属于制约与被制约的关系,也正是因为在这种关系导致建筑结构在设计时频频出现问题,根本无法保障建筑项目的安全性和经济效益。因此,为了从根本上保证建筑的结构设计的质量与水平,工作人员必须针对重点的问题采取相对应的措施。
一、建筑结构设计的意义
(1)确保土木工程安全
结构设计如果不合理,选型不正确,会对建筑物的安全产生严重的不利影响。由于结构设计不恰当,可能会导致将来的建筑物承载能力不足,引起建筑物的不均匀沉降,导致建筑物出现开裂现象,给整个工程的安全性带来严重的不利影响。
(2)缩短建筑施工工期
恰当的结构设计有利于合理组织施工,确保施工顺利进行,避免施工中出现返工现象,也有利于对人力、物力进行合理安排,缩短建筑工程施工工期,保障施工任务按时完成。
(3)提高建筑施工效益
结构基础在整个工程造价中所占的比例约为25%,如果建筑物结构较为复杂,结构基础所占的比例将会更大。所以,合理选择建筑结构基础,不仅能够促进施工顺利进行,还能够节约施工成本,降低工程造价,有利于提高土木工程施工效益。
二、建筑结构设计中存在的问题
(1)建筑结构的设计图纸过于简易
据调查研究,一份完善、合理、科学的建筑结构设计图需要将每一个环节详尽的表述出来,不能放过任何一个细节,其中需要重点说明的指标应该有:建筑的结构类型、抗震设计、墙体材料等等。但就目前的状况来看,在结构设计过程当中有许多环节不够仔细规范,比如,图集不标准、设计图纸上对应的实际关键信息标注不明确,令整个工程都处于混乱的场景,工程的质量受到严重的影响。
(2)桩基选型不够合理
在建筑楼房的时候,当天然地基承载力不能满足时或地基变形超出规范限值时采用桩基,桩基需要考虑地势的合理性和可行性,对于所在地地底下的情况,还有桩基周围的环境情况都需要考虑,但是设计者往往会忽略这个问题,而产生最基本的步骤出现各种严重后果并产生资源损害,成本损失。有的设计者只勘测到所需要桩基的地下距离,所测的距离土壤没问题就决定可以施工了,却不清楚在所测的地下10米位置存在着不良地基土,可能会导致楼房建筑好后会因为桩基的坍塌整座楼房全部损害的可怕后果,对于高层建筑的基础本分来说应该将桩穿过卵石层以达到稳定的效果,但是由于技术的有限,想要稳定的桩尖穿过卵石是比较困难的事情,整个施工的质量都没有保障。
(3)抗震概念设计不足
建筑抗震设防的三个目标可以用小震不坏、中震可修、大震不倒来进行总结,第一目标可以利用承载力的计算来保证;第二目标可以利用结构可靠度标准分项系数来达到损坏可修的目标;但第三目标就要通过概念设计和各种抗震构造措施来实现。这就要求结构要具有良好的吸能、耗能能力,具有较高的静不定次数、避免竖向承载力和刚度突变、结构的构件尽可能为延性构件。
三、建筑结构设计中问题的解决对策
(1)完善建筑设计图纸
建筑的设计图纸不仅是建筑结构的一个表现载体,也是建筑施工的基础,因为在设计图纸中表现出来的问题,会在其具体的施工中以放大的效果显示出来,形成不可返回的局面。因而,在开展过程中需要严格按照科学规范来施工,不能因为贪图方便而简化或直接省略掉关键信息的标注或标准,而且在遇到一些繁复、细致的环节时,则更加需要重点关注,不管怎么说,建筑结构的工作设计人员必须保持科学、严谨的态度,即便在完成结构图纸之后。也要加强对图纸自我审核的力度,及时发现图纸中的问题,并结合实际情况进行修正,这样可以尽最大力度保证建筑结构设计的完善性和科学性。
(2)合理结构布置,提高抗震效果
建筑结构设计中的布置是一个很重要的环节,对建筑房子抗震性能有很好的提高作用,在设计建筑结构布置中,设计者需要考虑到很多的因素:所在建筑地的地形、工程平面外形尺寸、抗侧力分析、荷载的分布情况等。这些布置口头上可以说的头头是道,可是真正运用在实际当中,就会出现各种各样不同的原因而导致没有规定时所出现的效果,尤其是当建筑设计的外在非常复杂,设计者很难按简单化方案的方式施工,只要将问题控制在范围内即可。现如今的我国还没有对建筑结构设计做出明确的规定,如果再加上是初来的设计者缺乏实践的经验,很可能无法保证建筑结构的规定,有的设计师还一味地听投资商的意见,放任他们所说的无理要求,这样很有可能破坏原本的较为规范的设计,而出现各种问题,各种数据偏差,这样建筑结构设计就失去了它的意义作用。
(3)保证建筑基础选型的合理性
在结构选型的过程中,需要重点关注的是建筑的外形设计情况和其所在地区的地质情况,因此,在工作人员拿到设计之后,不能立即开展项目,而是需要熟悉建筑项目的外形状况的特性和对其所在区域进行详细的勘探,进行全方位的分析与探讨,与此同时,在选型时,需要建筑设计人员和相关专业人员共同合作,充分协调,制定出一系列的科学合理的可行方案。有了科学合理的方案,这才是对建筑结构设计的后期效果与质量的一个保障。
(4)剪力墙的设计
对建筑结构设计的最后一个相关问题那就是建筑结构的剪力墙的设计。通过对建筑结构的分析,我们就可以清楚的知道剪力墙的设计在建筑结构中的重要作用,所以对剪力墙的设计也是建筑结构设计中极其重要的问题。而要做到对建筑结构剪力墙的设计的合理科学应该从以下方面入手:首先,由于我国的建筑结构中的柱、短肢剪力墙和一般普通的建筑结构的剪力墙的所承载的特性不同,所以对在对剪力墙构造和设计时也应该做到有所不同。其次,要认识到不管什么的建筑结构剪力墙,在设计时应该都根据建筑工程结构的具体的设计和具体要求从构造标准出发而进行设计。最后,应该注意的是,在对剪力墙的基本设计时应该做到增大受力以及增强结构抗震等级以及增大承载能力的原则而进行灵活的设计和运用。建筑结构设计人员也只有通过上述设计标准要求,才能够真正的设计出符合我国的现代化建筑结构所需要的剪力墙。
四、结语
综上所述,建筑结构设计在土木工程中的作用是不言而喻的。建筑结构不仅关系着项目的安全质量,同时也与建筑外在的美观有着不可断绝的关系。因此,在土木工程建筑结构设计中,一定要坚持“安全第一”的原则,在推动企业安全发展的同时,保证工程设计与施工经济性。以促进设计工作的顺利进行,大大的保障了人们的生命安全,促进了我国建筑企业的发展。
参考文献
[1]高峰.土木工程建设中对建筑结构基础设计的探析[J].中国新技术新产品,2012(3).
关键词:建筑结构;结构设计;问题
中图分类号:TU3文献标识码: A
虽然我国建筑事业已经取得了不错的发展,建筑技术和设计方面水平都得到了不断提升,但建筑结构设计中还是存在一些问题需要设计师去注意并解决,只有不断纠正和解决结构设计中的问题才能保证建筑结构的稳定性,保证建筑工程质量。下面对土木工程建筑结构设计中的一些问题进行探讨。
1、建筑结构在土建工程中的设计方法
1.1平面结构图
在对平面布置结构图进行绘制时,通过结构软件的输入从而进行建模是一个值得商榷的问题。如建筑地处的抗震防设烈度为6度区,以建筑设计抗震规范为依据,就可以将抗震截面验算省略掉,不过必须确保能够达到相关的抗震措施标准。所以,对砌体结构而言无需通过结构软件进行建模,设计可以直接完成,但是对于局部受压和受剪问题需要在设计时多加注意。当时间较为充足的时候,建模输入步骤的完成还是有一定益处的,其明显的便利之处即是,荷载导算的过程可以通过结构软件来完成。但如果建筑地所处的抗震防设烈度为7度或7度以上的地区时,通过结构软件的输入来进行计算建模的过程是必要的。
1.2屋面(顶)结构图
如果房屋为坡屋面,通常有折板式和梁板式两种处理结构的方式。如果坡屋面具有较为复杂的屋脊线转折及屋面坡度,且具有较大的板跨度,极不规整的建筑平面时,应采用梁板式的处理方式。相反条件下的坡屋面则应该采用折板式进行处理。折板式和梁板式都是受拉偏心构件。在进行板配筋时,为了将拉力抵抗掉,需有全部或部分的板负筋拉通。出于构造上的需要,通常板厚都会超过120mm。另外,在布置梁板折角处的钢筋时,应按照大样示意图进行。用平面画法绘制坡屋面板时,表示方法时一般都会采用大样详图与剖面示意图相加的办法,这样对于施工人员而言,对于图纸的理解更加正确和透彻。设计和绘图正确与否,取决于设计人员对于建筑图纸是否能够真正理解,对于空间概念有一定程度上的理解,是设计结构者所必须具备的能力,才能够对建筑意图和图纸充分理解,从而使设计出来的图纸能够被施工人员很好地理解和掌握。如果屋面起坡,则将导致阁楼层出现超高的墙体,因此在计算墙的高度,并使其降低时,应该将门窗顶的设置圈梁结合其中。
1.3大样详图
在保证准确无误的建筑详图基础上,可以以建筑详图为绘制基础,直接进行绘制大样详图的工作,也同样可以用以前做过的详图为基础,通过改进局部来完成大样详图的绘制。需要注意的是,在此阶段,应尽量保证建筑外形不变,并在此前提下在最大程度上做到方便施工和使结构合理受力。在外形和标高尺寸上,必须保证与建筑施工图一致协调。
1.4楼梯
首先需要注意的是控制好楼梯梯板的挠度,选择适当的梯梁位置。在设置梯梁处应注意,梁下净高度必须达到建筑的标准,在最大程度上统一上下楼层的位置。如果出现部分位置不合适,可选用折板楼梯。同样需要注意的是梁下的净空标准,同时确保梯板宽度符合要求。为了避免出现部分位置集中应力,应采在内折角处断开折板楼梯钢筋的办法,分别进行锚固。应该注意的是,如果首段梯板的基础出现沉降的现象,需要的话可以架设梯梁。
1.5基础
在基础方面应该注意的是,选择混凝土时其标号应该达到符合结构耐久性的标准。(C30为一般情况下经常使用的型号)基础配筋时,必须符合最小配筋率的标准(审查中心审查施工图纸时的重点审查位置)。在设置条形基础交接位置处的钢筋时,要有标准图供选用或使用详图。禁止重复利用条形基础交叉处的基底面积,基础宽度要予以适当调整。若有较大载荷出现在局部墙体中时,对于基础宽度也要进行适当、适时调整。对于构造柱在基础图中的位置无法进行明确定位时,要及时采取措施进行明确定位。
2、土木工程结构设计存在的问题
2.1结构设计牢固性差
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实结构造成损害,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,很多土木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。
2.2构造柱和承重柱的区分问题
土木工程进行的过程中,要想提高房屋建筑的抗震水平,对构造柱和梁的配合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。
2.3忽略环境影响因素
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,对工程所处的温度、湿度、地下水高度、水土的酸碱度等要进行综合考虑。但在实际的土木工程施工中,外部环境往往被设计人员忽略,这导致设计的结构在理论层面里,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、土木工程建设中对建筑结构设计的分析
3.1基础施工技术
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。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,埋置天然地基时占总建筑高度的1/12,埋置桩基时要占总建筑高度的1/15,要注意不能将桩长算在埋置深度中。
很多工程施工的场地比较狭小,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,力学位移与强度的问题都要有很好的把握,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。一般情况下基础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。
3.2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2mm,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。
3.3内力组合的设计
土木工程结构的承载力设计中,关于抗震设计的要点主要就是内力组合方面。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。
3.4地下室嵌固端的选择问题
在有地下室的结构设计中,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大小,而且在某些工程中会使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―个完全刚性的固定,嵌固点以下刚度无穷大,嵌固点无平动、转动,实现了完全的约束。而强度嵌固是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。嵌固端所在楼层楼板要求连续,这样才能保证水平地震作用的传递。实际工程中常遇到地下室顶板开洞,甚至是大面积的开洞,此时必须要与建筑设计人员配合,避免将洞口设在主楼周边,开洞面积不宜大于嵌固端楼层楼板面积的30%,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:有错层部位加大梁的刚度,在错层处楼板加腋,以保证水平剪力的传递路径。
4、土木工程建设中对建筑结构设计的建议
4.1在设计的过程当中引入概念设计
对于任一设计类的工作来说,概念都是一个必须掌握的基本功之一,对于概念的理解和把握,是无法通过计算机等外界设备来辅助完成的,它是独立在人的理解能力和脑力支配当中一种抽象的概念。在土木工程结构设计当中引入概念设计的环节,主要体现在方案设计的最初阶段(结构工程师要参与方案设计),这一环节完全根据结构工程师自己对于建筑结构的理解程度(概念设计),以及自己的经验,对于各种相关的结构都有非常到位的了解,并且能够让这些设计都灵活的运用起来。通过这些概念的不断引用和交互设计,把内部每一个结构之间的功能和性能都联系起来,共同工作,从而设计出最完美的土木工程设计作品。
4.2关于剪力墙的设计
剪力墙的设计根据要求的不同也有很多种区别,主要是因为一般的剪力墙和柱、短肢剪力墙所能够承载的性质和力量等特性是不一样的。因构造标准的提高导致截面厚度的增大,使构件定义改变,这种情况下构件截面增大是整体性的,增大的幅度也是有限的,因此其受力特性不会有太大的变化,更不会对局部构件造成新的危害,原则上不必要提高原确定的结构抗震等级;增大截面后的墙肢应比原构件的承载能力提高;当因建筑功能需要而改变局部墙肢的截面尺寸,使其受力性能发生变化时,应给予加强。
4.3在设计的时候将框支梁支放在剪力墙上
如果要将框支梁直接放在剪力墙上,这时候就要对于剪力墙的底部给予高度重视,看剪力墙的底部是否有翼墙的相关要求;对于具体的措施,可以通过一些相关的规定进行整改,比如对于剪力墙的厚度的确定,或者根据框支梁的情况对暗柱进行相关的严密性设计。在设计的过程当中,计算的方法一定要严格并且有根据和有针对性,对于配筋的情况予以确认,对于剪力墙和框支梁所能够承受的抗力也要经过严格的计算和检验。
4.4关于基础的设计
对于锚桩裂缝的控制,在确保不影响试桩构件承载力的前提下,不用计较构件的裂缝宽度。但应考虑地下水浮力的作用及基础底板的作用荷载问题,对各阶段作用在箱体上的荷载以及分项系数的取用,应做认真的分析。对于正常使用极限状态设计时,应根据不同目的选用不同的组合方式。作用在基础板上的荷载有基础板自重;基础板面上的永久荷载和可变荷载;墙柱所传竖向荷载;其中包括上部荷载作用下的地基反力和水浮力。基础板下无桩基时的受荷关系,如果基础板下没有桩基础时,应根据结构的平衡状态,使其上下所有荷载的作用平衡。
结束语
建筑结构设计是建筑工程的开端,其需要设计师具有扎实理论功底和创新思维,以及严谨的设计工作态度。对于结构设计中出现的问题,设计师要积极采取相应的措施进行解决,保证建筑结构设计的合理性和科学性,以此来保证建筑结构的稳定性和建筑工程质量,推动建筑行业的不断向前发展。
参考文献
[1]温启平,殷欣.基于防震考虑的高层建筑结构设计要点探析[J].建筑知识(学术刊),2013(02).