摘要:自从中国步入现代化以来,社会经济发展迅速。随着时代的变迁,人们现在更加关注生活质量。因此,人们对建筑业的质量要求也提高了。土木工程的结构设计直接影响工程质量,但实际施工也有一定难度。本文针对目前土建工程可能严重影响开发进度的现状,本文提出了相应的解决方案,以确保工程的完整性和有效性。
关键词:土木工程;问题解决;方法策略;建筑结构设计
建筑结构设计是土木工程建筑施工的基础,结构设计质量对于土木工程建筑施工质量、对于用户的生命财产安全、对于建筑的正常使用均有很大的影响;有专家甚至认为:建筑结构设计决定土木工程建筑的施工质量。为提高建筑施工质量,必须从源头上抓起,不断提高建筑结构设计质量。
1 土木工程结构设计存在的问题
2000年后,国内建筑行业进入高速发展期。当前,全国建筑施工企业总数已超过8.8万家,相较于2000年增长超过1.85倍;每年土木工程建筑施工面积已超过130亿平方米,相较于2000年增长超过8.23倍。但令人遗憾的是,国内建筑施工质量却没有较高的提升,在某些大中城市,甚至出现了下降。这暴露出建筑施工企业在管理上存在着问题,也折射出当前建筑结构设计上存在着缺陷。我们通过研究分析,认为现阶段土木工程建筑结构上存在着以下问题:
1.1 设计具有局限性
现阶段,我国大部分土建企业在进行结构设计工作时,规划方案存在一定的局限性。具体而言,一些主管部门尚未确定建设项目的特定功能,这将会限制项目进展。且结构设计师倾向于迎合领导人的偏好,难设计出优秀的建筑作品。从理论上讲,建筑的形式主要是由功能决定的,但在实践中,它的功能是让架构适应形式。
1.2 建筑工程结构缺乏稳定性
高层建筑的施工过程中,由于我国是地震多发国家,因此首先要考虑的就是抗震设计,各方面应做好相应的宽度参数数值分析,确保建筑结构稳定性。但是在实际的建筑设计中,由于建筑工程师的专业素养不够,在设计过程中,没有考虑到地基的深度,导致建筑物的地基深度达不到标准,以及相应的宽度参数没有进行适当的研究和分析,建筑承重柱面积也没有进行适当的设计。在没有地震的情况下没有变化,但如果发生地震,建筑就很难承受强大的外力,会造成轴承柱损坏,形成裂缝,极其容易发生建筑物倒塌,直接影响着人民的生命安全。
2 解决建筑结构设计中各种问题的路径
2.1 加强建筑设计企业之间的竞争
当前,国内建筑设计行业企业超过2.4万家,从业人员超过428.5万人,但其中高等级资质企业数量却不多,据统计,在建筑设计行业中,甲级资质企业总数勉强超过1800家,占比不足7.5%。从人员结构上来,拥有高级职称的设计人员仅有38.4万人,占比不足9%。从所有制结构上来看,港澳台商人开办的建筑设计企业只有11家,外商投资的建筑设计公司只有17家,国内民营的建筑设计公司也不足570家。换言之,目前国内绝大多数建筑设计企业仍带有浓厚的国家事业单位(建筑设计院)的色彩,存在着“事企不分,定位模糊”的现象。我们都知道:市场经济是多元化的市场经济,在市场经济中,多种所有制的企业互相进行激烈竞争,实现优胜劣汰,从而使市场经济始终保持旺盛的生命力。在市场经济条件下,为提高土木工程建筑结构设计质量,必须进一步加强建筑设计企业之间的竞争,必须主动引进美国、德国、加拿大、日本等发达国家的建筑设计企业,必须鼓励民营资本投资建筑设计行业,必须在建筑设计市场形成全方位、多元化竞争的格局,使每一家建筑设计公司都切切实实感受到竞争的压力,认识到“市场经济不相信眼泪”,从而倒逼各家建筑设计企业重视设计质量,更新设计观念,主动进行设计创新,主动拿出设计精品。
2.2 提升设计人员的设计能力
建筑设计企业的设计人员,必须主动增强自身的职业素养,练好扎实的基本功,不断提升自己的设计能力。在条件允许的情况下,设计人员还应主动应用BIM系统进行结构设计,通过运用信息化技术,可以使设计质量实现飞跃。
2.3 狠抓设计细节
2.3.1 计算地勘承载力
结构设计人员必须善于阅读勘察报告,但不必逐字逐句、一字不漏地阅读冗长的勘察报告,这样做严重浪费时间和精力,不必仔细研究土的抗剪强度指标、土的缩限等与设计关联不大的参数,而要重点关注勘察报告中的持力层土质、地勘承载力特征值、地基类型等重点内容。必须牢记稳定岩石、碎石土的地基承载力大于密实砂、中密砂;密实砂、中密砂的地基承载力又优于粉质黏土,在各种土质中,回填土与软土的地基承载力最差。必须牢记北方地区干燥,土质较好;南方地方潮湿,分布有大量软土。不同土层的剪切波速范围也各有不同,若现场土层为坚硬土、岩石、碎石土,则土层剪切波速范围大于500m/s;若现场土层为中硬土,则土层剪切波速范围在250m/s~500m/s之间;若现场土层为中软土,则土层剪切波速范围在140m/s~250m/s之间;设计人员要根据现场土质的具体情况,仔细计算现场土层的地基承载力。
2.3.2 计算建筑楼面均布活荷载设计值
当前,各大中城市的土木工程建筑项目大多为民用住宅、商务楼;而档案库、车库、礼堂等项目较少。因此,须牢记住宅、办公楼的建筑楼面及其走廊、门厅、楼梯、会议室的均布活荷载标准值为2.0kN/m2,餐厅的均布活荷载标准值为4.0kN/m2,通风设备机房、电梯机房的均布活荷载标准值为7.0kN/m2;再根据以上标准值,从最高安全标准的角度考虑,精细计算建筑楼面活荷载设计值。
2.3.3 设计配筋
设计配筋,须掌握好不同规格钢筋的单根实际截面积。一般来说,直径6mm的钢筋单根实际截面积为28.27mm2,直径8mm的钢筋单根实际截面积为50.27mm2,直径10mm的钢筋单根实际截面积为78.54mm2。设计配筋,须注意一般板配筋的间距,通常为100mm、
150mm、200mm。设计配筋,还要掌握好梁内单排钢筋最大根数。在一般情况下,梁宽150mm的梁内最多只能配3根10mm直径的钢筋(或2根18mm直径的钢筋);梁宽200mm的梁内最多只能配4根10mm直径的钢筋(或3根18mm直径的钢筋);梁宽250mm的梁内最多只能配6根10mm直径的钢筋(或4根18mm直径的钢筋)。
2.4 明确参数含义
在建设的过程中,一些专业术语应该被明确定义和区分,避免出现定义混乱的现象。如果建筑结构的设计者,没有明确参数含义,就擅自进行建筑结构设计,那么这个建筑一定是不符合建筑要求和标准的。由于参数的实际有效含义将在实际施工过程中定义,在建筑结构设计中,相关人员需要明确和理解参数的含义,并根据参数的含义进行设计,达到建筑行业的要求和标准,以确保设计方案符合实际需要。
2.5 优化设计方案
首先,设计师应该澄清的电力和能源建设、结构优化的第一步。满足电力和能源需求的基础上,设计者应该优化成本、美学等方面,以确保最终的方案可以在所有方面符合要求。对于整体性的结构设计和概念,在施工前就要对其进行优化设计,从整体出发,要对过于片面的东西弃之不顾或以其他方式加以完善补充,避免个别因素带来不利影响,从而保证整个建筑结构的完整性和有效性。
2.6 合理设计土木工程建设结构
建筑工程质量是当前人们最关心的问题,出于这个原因,相关部门制定相关法律法规,保证建筑工程的质量。在实际的设计中,设计者应严格按要求进行设计,同时,也要考虑一些意想不到的问题,以确保项目的顺利施工;此外,在设计时还要考虑周围的环境,如土壤、地质强度,从而有效地提高建设工程的质量。
3 结束语
综上所述,近些年以来,国内土木工程建筑数量有了很大的增长,但建筑质量与设计质量却没有实现同步飞跃,在建筑结构设计中存在着一些问题。因此,建筑设计企业必须正视这些问题,主动开展良性竞争,鼓励设计人员进行精细化设计,以不断提高建筑结构设计质量,并推动建筑设计行业向前发展。
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