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摘要:随着建筑业的不断发展,建筑的质量已经存在着威胁,因此,不断提高建筑结构设计质量已经成为了重中之重,土木工程建筑结构设计是建筑行业中较难的一部分,是关键性的一步,直接关系到建筑的牢固性和稳定性,因此这一部分的建筑设计一定不能马虎,要进行详细地核查,在保证最基本的建筑质量上,提高土木工程建设结构的设计效率。
关键词:土木工程;建筑结构;设计;
1建筑结构设计需要遵守的基本原则
1.1严格确保建筑结构设计整体完整
土木工程建筑是一个完整的整体,建筑结构也是如此,在设计阶段一定要保证建筑结构的完整性,确保在接下来的施工过程与使用过程中不出现影响使用功能与使用寿命的严重问题。保证建筑结构设计的整体完整性,需保证在使用过程中不出现严重的质量问题,保证人民群众的生命财产安全。
1.2保证设计计算准确无误
建筑结构的高度与受力情况都是根据详细的计算而确定的的。通过公式进行计算而得到建筑结构所需要的具体数据。一旦计算出现问题,会导致最终的计算结果与实际需要产生极大的偏差。产生偏差一般会造成两种后果:第一种是用料过多导致资源与资金的浪费,第二种是用料过少导致产品质量较差,在使用过程中十分容易发生危险,对使用者以及周围人民群众的生命财产安全产生极其严重的威胁。设计人员在进行设计工作时,一定要保证对每一个计算公式的深刻理解,在选择计算数据时也要有严格的证明作为保证,不可以随意选取。还有就是计算过程,由于建筑结构计算所使用的公式大多数都比较复杂,且数字较大,稍有疏忽就会造成计算结果错误。为了保证结构设计的准确性,必须保证设计计算的正确性。
2土木工程建筑结构设计中的问题
2.1不良的结构抗震性能
土木工程建筑的三大基本要求是安全性、适用性、耐久性,可见结构的安全性是建筑的首要问题,一般安全性反应在结构设计中分为三个方面,一是建筑在正常使用中能承受自重和附加恒活荷载附加风荷载重,二是建筑在地震发生时不仅能承受自重和附加恒活荷载附加风荷载能承受自重(60m以上建筑考虑风荷载组合荷载组合),还要承担地震作用在建筑中产生的惯性力,三是在具有人防功能的建筑中能承受附加人防荷载的安全具有人防功能的建筑中能承受附加人防荷载的安全。2016年我国修订新的抗震设计规范,要求几乎所有地区都要进行抗震设计,结构的抗震性能也成为我们面对的头等问题。目前很多建筑在设计阶段为了追求新颖过分强调立面效果而忽视结构形体的规则性,有些其实是不必要的。又由于各种结构计算软件的普及应用,造成我们很多结构设计人员成为所谓的“软件高手”,然不知三分计算,七分概念构造。更由于在设计中国家相关施工图集、标准的使用混乱,殊不知这些图集标准是结构抗震性能很大程度的体现。
2.2整体性比较差
在土木工程建设结构设计工作的开展过程中,结构方案整体性比较差的问题尤为突出,不能对土木工程建筑整体进行全方位的分析,在结构设计时产生零散问题,让许多区域设计规划出现各为其主的现象,致使土木工程建筑不具备整体性,完成的建筑本身会表现出一些特别明显的缺陷。
土木工程建筑结构整体形不强,不仅会在结构自身各个组成部分带来缺陷,还会使土木工程建筑整体与建筑周边造成不协调现象,会降低居住者生活幸福感,导致土木工程建筑本身不能得到长久发展。另外,这些问题还会造成环境污染、人文损坏、能源浪费等不良影响。
2.3细节不完善
目前在土木工程建筑结构设计工作的开展过程中主要考虑建筑的主体部分,对于细节性的问题不太重视,因此在建筑施工过程中形成许多建筑风险与危机。如预埋件问题、区域划分结构均衡差、建筑内部空间预留问题等,都是设计细节问题,这些细节问题形成的威胁是特别突出的,可能会导致建筑内部结构发生变动,影响其他系统施工安装,降低建筑整体质量与效果,使建筑施工无法正常进行。如在土木工程建筑结构设计中常出现的预埋件问题,可能会因为考虑不完善进而造成后续施工无法进行,对改变后的建筑结构不再施工原有的施工方案,导致建筑整体的质量降低,使其耐久性下降。预埋件问题就是土木工程建筑结构中的预埋件设计失衡,导致建筑内部发生变动,影响建筑整体的质量与有效的应用。
3针对土木工程建筑结构设计工作中主要问题进行解决的策略
3.1注重方案阶段的概念设计
工程师在确定结构方案中,要根据建筑方案,对结构的平面布置、竖向布置作宏观的把控,对可能出现的薄弱处做出预判,刚心与质心尽可能相近,避免过大的扭转效应,避免弱连接产生应力集中。对于重要部位、受力复杂部位要采用不同软件不同计算模型科学分析,进行性能化设计。
3.2设计工作中应积极提升细节的科学性
对于土木工程建筑结构设计工作的落实,为了提升其后续应用效果,还需要重点把握好各个核心细节的处理,促使这些细节能够具备理想的协调性和合理性,避免形成较大的缺陷。在细节的优化处理中,一些关键节点的把握是必不可少的,除了要促使其体现出较强的协调性和预见性,保障后续各个其他相关系统的有效安装处理之外,还需要确保其规范性较为可靠,详细了解国家相关规范要求,如此也就能够较好降低可能形成的细节处理矛盾。在建筑结构设计工作中细节处理的水平要求较高,且很多细节处理还存在较大难度,这就要求设计者要积极提升自身专业水平,对设计规范以及基础原理必须深入理解。对于一些复杂的结点可以进行有限元分析,必要时采用实际模型进行试验验证。
3.3积极应用新型技术
对于复杂工程可采用BIM等信息化技术,应用这些新型技术能够为建筑结构设计的科学性提供保障,BIM设计平台可以为建筑结构设计者提供三维模型构建服务以及后期结构碰撞检查服务,这样就能够对建筑结构设计工作中的错漏碰缺问题进行探讨与改正,为建筑结构设计准确性提供保障。
总结:土木工程结构设计人员需要明确总体设计概念,理清设计思路计思路,了解其它相关专业知识,不断加强自身设计能力建设的同时,不断在实践中丰富工程经验,做到把握抗震性能,确保设计质量计质量、钻研设计细节。
参考文献:
[1]朱明明,郑玺辰.土木工程结构设计中存在的问题及策略研究[J].住宅与房地产,2015(22).
[2]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).
[3]杨娇艳.关于土木工程结构设计中存在的问题与对策[J].中国建筑金属结构,2013(14).