淺談土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及對(duì)策

邊志強(qiáng)

摘要：土木工程結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)是施工質(zhì)量的保證，也是工程安全的基礎(chǔ)，所以土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在工程中是非常重要的，它貫穿于整個(gè)建筑環(huán)節(jié)，不僅關(guān)系著建筑水平的高低，還關(guān)系著人們生命財(cái)產(chǎn)的安全和國(guó)家基礎(chǔ)事業(yè)的發(fā)展。本文主要分析了我國(guó)的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑中存在的問(wèn)題，并提出相關(guān)的措施建議，為我國(guó)的建筑業(yè)能夠更好的發(fā)展，出謀劃策。

關(guān)鍵詞：土木工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；安全質(zhì)量

中圖分類號(hào)： TB482.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)常發(fā)生土木工程的事故，給企業(yè)或國(guó)家都造成了經(jīng)濟(jì)上的損失，也給人們的生命安全帶來(lái)了隱患。在我國(guó)針對(duì)這一情況頒布了質(zhì)量終身負(fù)責(zé)制后，工程事故發(fā)生的頻率有所減少了，而由于設(shè)計(jì)原因引起的事故在總事故中的比例有所增加。還有，我國(guó)的設(shè)計(jì)師往往因?yàn)榕聯(lián)?fù)設(shè)計(jì)問(wèn)題的責(zé)任，在設(shè)計(jì)的時(shí)候過(guò)于保守，這給國(guó)家造成了經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。因此，工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既要保證安全又要經(jīng)濟(jì)合理。

一、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

土木工程結(jié)構(gòu)的安全性與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)息息相關(guān)，目前大多數(shù)土木工程結(jié)構(gòu)存在以下幾方面的質(zhì)量通病。

、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)牢固性差

土木工程的結(jié)構(gòu)是否牢固直接關(guān)系到工程的安全性水平。目前，土木工程的牢固性問(wèn)題已成為工程結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的質(zhì)量隱患。盡管局部結(jié)構(gòu)的損壞不會(huì)破壞整體結(jié)構(gòu)，但一旦發(fā)生地震、火災(zāi)或者爆炸事故，將是對(duì)結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)、冗余度設(shè)計(jì)的極大考驗(yàn)。譬如基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沒(méi)有充分考慮到地質(zhì)承載能力等情況，對(duì)于設(shè)計(jì)的論證不足，自然難以保證外力破壞下工程結(jié)構(gòu)的安然無(wú)恙。目前我國(guó)很多土木工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上很不完善，給土木工程建筑物的坍塌、損壞等重大傷亡事故埋下了伏筆。如漢川地震時(shí)，房屋的大范圍倒塌。這也從側(cè)面說(shuō)明了結(jié)構(gòu)牢固性的重要性。

、構(gòu)造柱和承重柱的區(qū)分問(wèn)題

土木工程磚混結(jié)構(gòu)建筑的構(gòu)造柱和梁圈梁配合設(shè)計(jì)，可以對(duì)防止墻體開(kāi)裂產(chǎn)生良好的效果，是提高房屋建筑抗震水平的重要措施。實(shí)際上，設(shè)計(jì)人員混淆了構(gòu)造柱和承重柱的概念，將承重柱的設(shè)計(jì)方法直接套用到構(gòu)造柱設(shè)計(jì)當(dāng)中。因此難以抵抗地震的震動(dòng)強(qiáng)度，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫、沉降等，甚至引起建筑物倒塌。另外。為了方便分析承重柱受力，將其截面面積設(shè)計(jì)得太小。這樣在外力的作用下，柱體和梁體就會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題。

、忽略環(huán)境影響因素

土木工程設(shè)計(jì)除了需要考慮安全性和耐久性問(wèn)題，還需要綜合溫度、濕度、水土酸堿度、化學(xué)腐蝕等環(huán)境因素，但在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，環(huán)境是經(jīng)常被忽略的因素，而這些因素對(duì)混凝土和鋼筋又具有很大的負(fù)面影響。既不利于工程結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性的保持，也存在很大的安全隱患。

二、加強(qiáng)木工工程安全性和耐久性的建議及對(duì)策

改善我國(guó)土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性，是符合社會(huì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定的基本要求?？偟膩?lái)說(shuō)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題需要引起國(guó)家有關(guān)部門的重視：建議國(guó)家及相關(guān)研究單位或機(jī)構(gòu)，強(qiáng)化對(duì)混凝土工程耐久性及對(duì)特殊環(huán)境狀態(tài)下耐久性的基礎(chǔ)理論研究，并制定技術(shù)規(guī)范和有關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)督措施；科學(xué)的編制相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于土建結(jié)構(gòu)工程的檢測(cè)與評(píng)估要建立從業(yè)人員的注冊(cè)制度和從業(yè)機(jī)構(gòu)的資質(zhì)認(rèn)證與監(jiān)管體制與常設(shè)機(jī)構(gòu)；完善土建結(jié)構(gòu)工程使用階段的正常檢測(cè)與維護(hù)機(jī)制，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命的概念和意識(shí)；用科學(xué)的管理手段把握和約束從業(yè)人員的注冊(cè)和從業(yè)機(jī)構(gòu)的資質(zhì)的認(rèn)證，規(guī)范土建結(jié)構(gòu)工程安全性及耐久性的管理體制，學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，以人為本，注重人性化管理與科學(xué)管理相結(jié)合，逐步淡化技術(shù)規(guī)范條文的強(qiáng)制性質(zhì)，并鼓勵(lì)科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步；合理制定和設(shè)置土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全及耐久性水準(zhǔn)，主管部門、研究機(jī)構(gòu)實(shí)事求是組織論證，在建筑結(jié)構(gòu)的安全設(shè)置水準(zhǔn)上，建議集思廣益，收集不同意見(jiàn)，使規(guī)范具有實(shí)實(shí)在在的科學(xué)性、先進(jìn)性和可操作性。

從具體而言可以從兩方面進(jìn)行考慮：

、設(shè)計(jì)的安全性：第一，從管理上保證設(shè)計(jì)的安全性。選擇資質(zhì)等級(jí)高、實(shí)力強(qiáng)、管理先進(jìn)的設(shè)計(jì)單位，掌握最先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論及設(shè)計(jì)方法，擁有最先進(jìn)的設(shè)計(jì)設(shè)備，其設(shè)計(jì)人員素質(zhì)較高，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)比較豐富，其設(shè)計(jì)成果質(zhì)量往往也很高。第二，加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，熟練掌握設(shè)計(jì)計(jì)算理論及方法，提高設(shè)計(jì)素質(zhì)。設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)方法的掌握程度直接影響設(shè)計(jì)質(zhì)量。第三，設(shè)計(jì)計(jì)算不漏項(xiàng)。一般來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)者考慮到的設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目都能滿足安全要求。對(duì)幾起設(shè)計(jì)事故原因的分析表明，設(shè)計(jì)事故多數(shù)是由設(shè)計(jì)者疏忽而漏掉某個(gè)項(xiàng)目引起的。所以在設(shè)計(jì)時(shí)要認(rèn)真對(duì)待，對(duì)于每一部分的數(shù)據(jù)都要認(rèn)真核對(duì)。第四，由于施工人員的文化素質(zhì)高低不齊，對(duì)于有些設(shè)計(jì)的意圖不太明確，所以，設(shè)計(jì)者在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該竟可能對(duì)設(shè)計(jì)的圖紙進(jìn)行詳細(xì)的標(biāo)注，說(shuō)明。以便施工人員都應(yīng)該能夠理解設(shè)計(jì)的意圖，能夠嚴(yán)格按照?qǐng)D紙進(jìn)行施工，從而避免因圖紙的問(wèn)題造成的工程質(zhì)量事故。第五，加強(qiáng)過(guò)程監(jiān)管發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修改設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)文件審核實(shí)施后，設(shè)計(jì)單位與施工單位要保持聯(lián)系，及時(shí)糾正施工人員的理解錯(cuò)誤，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題要及時(shí)核對(duì)設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)改正。對(duì)施工人員提出的建議，要給以足夠的重視。

、設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性

首先，從管理的方面來(lái)促進(jìn)工程的經(jīng)濟(jì)效益，在工程的招投標(biāo)期間，一定要對(duì)所有的投標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，每一個(gè)投標(biāo)的方案的基礎(chǔ)是安全，然后再考慮其設(shè)計(jì)的美觀經(jīng)濟(jì)性，選擇最合適的設(shè)計(jì)方案，為國(guó)家節(jié)約開(kāi)支。其次，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該吃苦耐勞，對(duì)工程施工期間可能節(jié)省的費(fèi)用，都進(jìn)行仔細(xì)認(rèn)真的核算，不要一味采用標(biāo)準(zhǔn)圖。如果采用標(biāo)準(zhǔn)圖是可以降低設(shè)計(jì)師的工作量，加快工程設(shè)計(jì)的進(jìn)度，在一定程度上可以減少工程設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤，但是另一個(gè)方面，也造成工程耗資過(guò)大，因?yàn)槎及凑諛?biāo)準(zhǔn)圖進(jìn)行施工，但是沒(méi)有經(jīng)過(guò)計(jì)算，為了安全起見(jiàn)，一般都采用的是標(biāo)準(zhǔn)比較高的材料。再次，注意減少多參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)的安全累積。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)是個(gè)多因素問(wèn)題，涉及材料選擇、截面形狀、尺寸、鋼筋用量、合理布置等，所以，對(duì)于同一荷載，設(shè)計(jì)結(jié)果并不惟一，但必須滿足構(gòu)造和強(qiáng)度要求。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)該使構(gòu)件美觀經(jīng)濟(jì)。在設(shè)計(jì)期間，一定要注意對(duì)各個(gè)工種關(guān)系的協(xié)調(diào)，工程的各個(gè)工種一定要以設(shè)計(jì)的質(zhì)量為重，注意各個(gè)工種的配合。如果每個(gè)工種能以大局為重，積極配合，將大大減少工程費(fèi)用。

（三）、板設(shè)計(jì)和配筋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要分析板長(zhǎng)邊和短邊的比值。如果比值＜ 2，則適合采用雙向板計(jì)算的方式設(shè)計(jì)；如果兩者的比值在 2 ～ 3之間，則適合沿著短邊的受力單向板進(jìn)行計(jì)算，并將足夠的構(gòu)造鋼筋布置在長(zhǎng)邊位置。根據(jù)工程結(jié)構(gòu)板的具體大小，可按照彈性的方法計(jì)算。對(duì)于連續(xù)雙向板跨中的最大彎矩計(jì)算，要求根據(jù)荷載分布的具體情況，對(duì)滿布荷載進(jìn)行分解和間隔進(jìn)行布置。通常是在支承中間柱的位置上固定格板，然后根據(jù)實(shí)際的支承情況，求得各個(gè)區(qū)域格板的彎矩。最后將各個(gè)區(qū)域格板的彎矩進(jìn)行疊加，就能夠得出跨中的最大彎矩。

總而言之，土木工程的結(jié)構(gòu)是否牢固，直接關(guān)系到工程的安全性水平。目前我國(guó)很多土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很不完善，不利于工程結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性的保持，存在很大的安全隱患。因此，我們需要根據(jù)國(guó)家的規(guī)范技術(shù)要求，在創(chuàng)新技術(shù)的同時(shí)，提高安全設(shè)置的水準(zhǔn)，提出土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的對(duì)策。

參考文獻(xiàn)：

[1] 任秀軍. 淺談土木工程施工管理中存在的問(wèn)題及對(duì)策[J]. 中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2013,04:02

[2] 郝敏. 淺談土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全性與經(jīng)濟(jì)性[J]. 黑龍江科技信息,2013,12.25

[3] 趙國(guó)藩,貢金鑫,趙尚傳. 我國(guó)土木工程結(jié)構(gòu)可靠性研究的一些進(jìn)展[J]. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào),2000,03:25