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摘要:土木结构设计使建设项目的重要组成,会对后续施工及项目整体性能产生直接影响。同时,土木结构设计的安全性与经济性会对建筑工程使用寿命形成影响,所以必须高度重视土木建筑结构设计的安全性与经济性。但受诸多因素影响,土木建筑结构设计始终存在诸多不足。要想全面优化结构性能,就应注重土木结构设计重要作用,对设计问题加以解决。由此可见,深入研究并分析土木建筑结构设计中的中的安全性与经济性十分有必要。
关键词:土木工程结构设计;安全性;经济性
1导言
随着我国建筑事业的高速发展,建筑数量的增加成为了城市发展的重要标志之一。建筑结构设计的安全性和经济性,是支撑建筑物稳定性、可靠性的标准,同时也是人们切实关注话题,因此,加强土木工程结构设计安全性和经济性,对建筑事业发展有着较为关键的现实意义。
2土木工程结构设计中的问题
2.1牢固性不够
土木工程结构设计的过程中,结构的牢固性对建筑质量的整体安全有着较为关键的影响。随着我国社会建设的高速变革,土木工程设计较差的牢固性已成为影响土木工程结构安全的主要因素,是现阶段土木设计面临的重要课题。虽然部分结构的牢固性在一定程度上不会对土木工程结构造成严重危害,但如出现特殊事故,局部的不稳定,就会导致整体结构的安全性受到影响。在实际结构设计过程中,普遍存在着牢固性较差的问题。此外,在实际结构设计的环节中,混淆构造柱以及承重柱会来带较大的安全事故。具体体现在土木建筑结构设计过程中,没有注意构造柱以及承重柱的设计,导致在遇到地震的自然灾害情况下,由于构造柱做了承重墙进行使用,基础不牢固,进而对建筑造成了严重的损害。
2.2抗震设计问题
在现代土木结构设计中,因高度特点不同,特别是高层建筑,需确保其稳定性,以免自然灾害对建筑结构产生不利影响,所以要注重抗震设计的重要性。然而,在此土木建筑项目结构设计中,并未展开综合考虑,使得承重柱横截面过小,在建筑受外力作用的时候会使其结构稳定性降低,进而产生倒塌的情况。另外,在抗震设计方面,国家明确规定了抗震等级,然而设计期间不应将抗震等级当成设计主要指标。究其原因,由于建筑工程项目不同,地理环境也有所差异,很容易出现理论与实际不匹配的情况,增加安全隐患。
2.3耐久性问题
针对土木工程项目结构设计的安全性问题分析可以发现,安全性不仅指土木工程项目结构使用的过程中,其表现出所设想的那种安全效果,同时更要在一定程度上可以长期性的使用过程中具备良好的耐久性。土木建筑结构的耐久安全性,耐久性通常指在土木工程使用过程中,可以在规定的年限中发挥其正常功能,如耐久性存在明显差异或表现不足的情况下,不仅会对后续使用造成一定影响,同样会对后续土木工程建筑的安全性造成威胁。这一点在现阶段我国土木工程项目结构设计中同样并不少见,在对于需要长期性使用的土木工程而言,结构设计的耐久性较为关键。此外,在建筑结构设计的过程中,要考虑到温度、雨水、湿度等外界环境因素的影响,规避外界因素对土木建筑结构耐久性造成影响。
3土木工程结构设计中的安全性与经济性的有效策略
3.1加强土木工程结构设计图纸质量
设计图纸的质量在一定程度上与土木工程结构的质量有直接关系,有关人员应充分重视设计图纸的质量保障,并在此基础上进行综合考虑,以此保障设计图纸的安全性、经济性以及可行性。
此外,鉴于施工人员自身素养以及理解能力存在一定差异化,因此,在设计图纸的过程中,设计人员要对设计图纸进行明晰化理解,对每个设计环节进行详细说明,并在设计图纸的过程中突出建筑结构施工的重要性因素,规避后期施工过程中,出现设计质量的问题或施工人员施工差异导致返工,切实保障了企业经济效益的同时,全面提高了土木结构设计的安全性。土木工程结构交付使用后,建筑责任主体方应对建筑的使用要求进行严格把控,建筑应按设计条件进行使用,规避出现超设计标准的现象,避免对土木工程结构造成可靠度降低的影响。
3.2优化抗震设计
设计建筑抗震结构的时候,要保证数据计算的准确,使得承重柱的横截面积满足标准要求。为此,在施工建设前应测验预应力,使其能够承受特定范围的外界作用力。在设计阶段,要求支柱、横梁和剪力墙处于平衡状态,以免设计出现刚度过强的情况,同时要具备变性能力,能够根据外力对承受能力加以调节,并保护剪力墙,使得建筑抗震能力不断增强。同时,要根据国家规定要求设计抗震等级,因工程环境与外力影响,设计的抗震等级应高于规定标准,确保土木建筑在作用力下同样具有延展性与承载能力。为此,设计人员在设计期间应强调钢筋结构配比与混凝土间作用力,使得抗震安全更加有效。
3.3选择合理的土木工程结构类型
为了节省成本并改善土木工程的经济性,有必要结合现实情况来科学选择土木工程结构类型。例如,当设计框架时,必须确保框架的尺寸和数量的设计,降低成本并提高经济效益。在土木工程中需要严格把握的截面尺寸的构件主要有柱、梁、板三种。柱尺寸的确定首先要进行中柱截面尺寸的计算,确定后再进行整个结构恒荷载、活荷载等数值的估算。梁尺寸需要以柱距为标杆,也就是说当柱距的数值一致时就能够保证跨梁、中柱连系梁等梁的尺寸相等。
3.4强化信息化技术应用
信息化技术与我国建筑事业结合日臻完善的背景下,土木工程结构设计中利用理论知识以及信息技术结合对工程进行设计,全面提高了其安全性。例如:土木工程设计人员依托统计学以及设计原理,对土木工程受损因素以及缝隙产生的因素进行探析的情况下,利用信息化技术,将各种原因进行分类以及识别,将受损因素的发生概率以及发生规律进行统计分析,并将分析结果通过信息技术直观化呈现,为我国工程设计提供有力的数据参考。此外,土木工程逐渐与全新元素相结合,并在应用的过程中,可以创造出更好且满足多元化需求的设计。例如:施工人员可利用现代化信息及时,对需要建设的建筑物结构进行分析,在通过综合分析后,依托信息化技术建模系统,制作模型,并进一步对模型进行实验,深度探析设计建筑物对自然环境因素的破坏的抵抗能力,因此我们可以看出,土木工程结构设计与信息化技术的应用逐渐广泛,在提高了土木工程结构设计效率的同时,全面提高了土木工程结构的设计质量。
3.5采用灵活的土木工程结构设计思路
在土木工程结构设计中,有必要打破惯性思维,并灵活的考虑设计的每一方面。工程的设计人员必须选择一种严格的科学且适当的方法来创建工程的设计方法,从而保证土木工程结构设计的经济性。比如目前在我国的大跨度建筑工程以及特殊的结构中可以进行预应力技术的创新,即采用体外预应力技术。体外预应力指的就是预应力筋设置在混凝土截面之外的预应力,与设置在截面内部的预应力筋进而完成无粘结或者是有粘结的预应力相对应。
4结束语
总之,土木建筑结构设计是建筑工程的基础,良好的稳定性、安全性和经济性为后续施工奠定基础,同时建筑结构设计人员较高的职业技能和安全意识是提高建筑物结构安全性和经济性的根本保障。
参考文献:
[1]张万和.土木工程结构设计中的安全性与经济性[J].科技展望,2015,25(02):39.
[2]王燕伟.土木工程结构设计中安全性与经济性分析[J].山东工业技术,2019(11):114.
[3]杨洋.浅谈土木工程结构设计中的安全及经济性[J].中国新技术新产品,2017(16):96-97.
[4]张艺琼.关于土木工程结构设计安全问题分析[J].建材与装饰,2017(45):76.