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摘要:随着城市化的进程逐渐加快,我国土木工程建筑市场日益繁荣,对土木工程建筑结构设计的要求也越来越高,土木工程建设结构设计受到多方面的影响,很容易存在一些问题,最后给整个建筑带来不利影响。通过分析土木工程建筑设计中存在的一些问题,找出相应的解决措施,并指出土木工程建筑结构设计应遵循现代化的发展道路。
关键词:土木工程;建筑结构设计;发展
土木工程建筑结构设计是指建筑师将建筑所要表达的内容,根据相关专业知识,通过建筑的结构予以体现的过程,建筑结构设计包括建筑结构方案、结构计算和施工图设计几个部分。当前提高土木工程建筑结构设计水平,最重要的提高建筑施工的质量和效益。因此设计人员应该从实际出发,充分了解建筑结构设计的原则和存在的问题,对问题进行改善和优化,提高土木工程建筑结构的施工质量,促进土木工建筑结构设计的发展。
1.土木工程建筑结构设计存在的问题
1.1地基基础设计方面
地基基础设计方面存在的问题,主要有这三个:第一,设计人员没有对基地给予足够的重视,导致很多地基承载力不合格,达不到施工的质量要求;第二,缺乏对地基稳固性的考虑,特特别是建造在斜坡上的建筑,很容易导致建筑倾斜甚至崩溃;第三,未验算软弱地基的承载力和沉降水平就开始施工,最后建筑下陷,损害建筑的质量。
1.2构造柱与承重柱含糊不清
在建筑结构设计中,构造柱适用于砖混结构的建筑,主要为了承担横向荷载,防止墙面出现裂缝,提高建筑的抗击能力;而承重柱主要是用框架结构的建筑,主要为了承担纵向荷载。但是在建筑设计过程中,很多设计者分不清两者的区别,将构造柱和承重柱的功能混淆了,最后给建筑带来一系列的危害。比如发生地震,正常建造的房子对震级较小的地震有一定的抵抗能力,但如果建筑时将构造柱当成了承重柱使用,建筑物的就会变得脆弱无比,即使是轻微地震也能使建筑坍塌。而如果将承重柱当成了构造柱使用,过大的负荷会使支撑的墙面变形,甚至产生开裂的现象。因此,在设计和建筑过程中,一定要分清构造柱和承重柱的区别,根据它们自身的功能在适合的地方使用,避免造成安全隐患。
1.3建筑结构设计牢固性差
建筑结构的牢固程度直接关系着建筑的质量和安全水平,目前,土木工程建筑的牢固问题已成为工程结构中常见的质量隐患,因此,提高建筑结构设计的牢固性是建筑结构设计的重中之重。虽然局部的损坏在一般情况下不会对整体造成太大影响,但如果遇到地震、台风、爆炸等重大事故,一点点小问题就可能就造成严重的后果。建筑结构设计牢固性差,给日后建筑物的坍塌、损坏埋下了隐患。
1.4忽略了环境因素
土木工程建筑结构在设计时除了要考虑建筑的持久性和安全性,还要对当地的环境因素进行考量。气候适不适合建造这种结构的房子,土地酸碱程度会不会对地基造成损害,这些都是在设计时考量清楚。
2.土木工程建筑结构设计的有优化策略
2.1重视建筑结构的整体设计
设计者对建筑结构进行设计时要从整体出发,考虑整个建筑的性能,重视上层结构和基础结构的关系。一般来说,先设计基础结构,再设计上层结构。因此在对基础结构进行设计时,不能只考虑对基础建筑的作用,还要考虑这样设计是否会对上层结构产生不利影响,设计者要从全局出发,对整体建筑进行合理构造,确保结构的一致性,尽量消除因基础结构设计滞后带来的误差,确保整个建筑的设计质量。
2.2重视地基基础设计
地基基础设计是整个土木工程建筑结构设计的基础,对建筑的整体质量有重要的示范作用,因此设计师要重视地基的作用。在进行地基基础设计时,必须严格要求地基的质量,通过不同地区地基性能的不同,对地基的稳定性和承载性做合理的推算,确保日后建筑的地基不会出现问题。
2.3对于钢混框架建筑结构的设计,注意柔度和刚度
从建筑结构设计的实际情况来看,对钢混框架进行设计的主要依据是结构力学和弹性力学,这种设计的优点是操作简便、易于运用到实践。在现代建筑工程设计中,钢混框架的结构往往比较大,这就给基础结构的承载力带来了挑战,如果承载能力不过关,基础结构很可能出现下陷、坍塌等现象,给整个建筑架构带来危险。某些建筑建造的地区地质条件差、土质较软,运用结构力学和弹性力学对基础受力进行计算时,很容易出现差错,造成设计与实际的较大出入。因此,在对钢混建筑结构进行设计时,一定要多特别注意柔度和刚度。
2.4注意结构受力的合理性
根据对建筑结构设计的全面计算,可以得出建筑结构的受力情况,建筑结构的受力,关系着建筑结构的整体强度。因此在设计时,要使结构受力合理。但目前还存在一个问题,那就是用计算机计算建筑的结构受力和现实相比会存在一定误差,在这种情况下,就必须采取适当的手段使建筑结构的设计更加可靠。
2.5加强施工现场的管理规划
施工过程中,难免会出现很多意外情况,这就需要设计者统筹规划,把握施工现场的整体情况,合理调动每一位工作人员,以降低不确定因素带来的影响,保证施工进度有条不紊的进行。在加上对木土工程的建筑结构进行设计性,很多数据的取得都依靠计算机,但计算机得出的数据始终和现实存在差距,这就要求设计者运用自身的专业知识,做好施工现场的实地勘测,加强和各部门的协调,保证建筑的质量不受影响。
3.土木工程建筑结构设计应遵循现代化的发展道路
3.1信息化和自动化发展
任何建筑结构的设计都不离不开计算机、网络技术和智能化的信息处理技术。推动土木工程建筑结构设计朝着信息化的方向发展,可以改善施工技术,为施工过程提供实时监督和管理,使设计者能及时看到设计中不合理的地方,并加以改正,减少因错误设计而造成成本增加,继而提高施工质量。随着信息化的进一步发展,土木工程的每一个环节,从图纸的设计到工程的竣工,都可以实现信息化建设。在信息技术的推动下,土木工程建筑结构设计的自动化发展也会被提上日程。在未来,土木工程有可能引进成套的施工技术和规范的设计理念,以此减少设计时间,提高施工效率。
3.2科技化发展
土木工程技术的发展离不开科学技术的推动,信息化、自动化都需要强大的科学技术作为基础,新的施工材料的发掘、施工技术的完善需要科学技术作为后盾。在先进科学技术的支持下,各种高难度的施工项目会变得简单,极大地提高施工效率降低施工成本。因此,想要拓宽土木工程市场,保证其长远发展,推动土木工程建筑结构设计的科技化发展势在必行。
3.3绿色生态化发展
在经济发展的过程中,生态环境问题日益严重,绿色化生态化必定是日后各个行业要遵守的发展要求,土木工程也不例外。在不破坏自然环境基础上,适当地对其进行开发和利用,在建筑施工的过程中注意资源的合理利用,确保项目朝着绿色生态化的方向发展。
4.结语
综上所诉,土木工程建筑结构设计是一项期为复杂的工作,对整个建筑的结构起着至关重要的作用,影响着建筑的施工效率和收益。这就要求建筑结构设计者一方面要根据现有的设计中存在的问题,结合自身专业知识,采取相应的措施,避免出现相同或类似的错误。另一方面,在建筑过程中设计者师要有全局观念,确保建筑的整体质量,从而促进土木工程建筑结构设计的优化和发展。
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作者简介:刘红军(1977.10)男 河南省汝南县 汉 本科 工程师 中国有色金属工业第六冶金建设有限公司 研究方向:土木工程设计