分析土建結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題及針對性措施

摘 要：社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，城市化建設(shè)也因此得到了很大程度的推進，土木工程建設(shè)項目也隨之增多。在土建工程施工中，結(jié)構(gòu)設(shè)計占據(jù)重要作用，只有合理的對機構(gòu)進行設(shè)計，才能保證后續(xù)的施工不會出現(xiàn)質(zhì)量問題，同時也為人們的使用提供安全保障。然而現(xiàn)階段土建結(jié)構(gòu)設(shè)計中尚且存在一些問題有待解決，對此文章針對這些問題進行了分析，并對這些結(jié)構(gòu)設(shè)計問題針對性的提出了相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：土建工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計；設(shè)計原則

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.098

近年來，我國土建工程建設(shè)得到了很好的發(fā)展，城市中的高樓大廈數(shù)量越來越多，而且建筑結(jié)構(gòu)形態(tài)也多種多樣。同時國家對土建工程的質(zhì)量要求與規(guī)模要求也越來越高，面對眾多的建筑樣式與較高的要求，當前土建結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度與挑戰(zhàn)也越來越大，設(shè)計過程中難免會出現(xiàn)一些不同程度的問題，但是想要建設(shè)出高質(zhì)量的建筑就必須克服各種困難，設(shè)計出合理的結(jié)構(gòu)，從而為人們創(chuàng)造更好的生活與工作空間。

1 土建結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則

土建結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)當將便利性與安全性作為基本原則，并且結(jié)構(gòu)設(shè)計還需要對經(jīng)濟性與美觀性有所思考，這些原則都是土建項目設(shè)計的基本要求。項目結(jié)構(gòu)設(shè)計還需要考慮到與整體施工的一致性，為項目的合理性與科學性提供保障，避免后續(xù)施工因無法完成結(jié)構(gòu)設(shè)計要求而出現(xiàn)偏差的現(xiàn)象。具體來講，土建結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)當秉承以下幾個原則：選擇適合土建施工的建設(shè)方案、合理選擇結(jié)構(gòu)方案、按照施工要求設(shè)計計算簡圖以及正確分析計算結(jié)果。只有秉承這些原則才能使土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計更加利于施工建設(shè)，從而避免建設(shè)過程中出現(xiàn)不必要的問題與麻煩。

2 土建結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

（1）保護層厚度設(shè)計存在的問題。當前設(shè)計使用的規(guī)范提升了對土建結(jié)構(gòu)耐久性的要求，厚度增加之后，很難避免土建基礎(chǔ)和水的接觸。長時間在水中浸泡，混凝土的強度會大大降低，導致土建工程的安全性受到直接影響。設(shè)計人員在實際設(shè)計過程中，想要通過提升保護層的厚度來提升耐久性，但卻往往會忽視建筑基礎(chǔ)會因此降低耐久性的問題，從而對建筑結(jié)構(gòu)造成更大的影響。

（2）間距設(shè)計存在的問題。土建結(jié)構(gòu)設(shè)計在對伸縮縫進行設(shè)計時，伸縮縫間距設(shè)計往往存在很大的爭議。設(shè)計規(guī)范標準要求若屋面未設(shè)置隔熱層，應(yīng)當保證間距不超過0.5米。但是當前我國很多建筑雖然設(shè)置了伸縮縫，但是仍然避免不了出現(xiàn)溫度裂縫的問題。主要原因就是施工材料與結(jié)構(gòu)會因為溫差的變化發(fā)生伸縮，此外還存在一些設(shè)計人員未嚴格按照相關(guān)設(shè)計要求對伸縮縫間距進行設(shè)計。

（3）荷載取值設(shè)計存在的問題。設(shè)計人員在對屋面可變荷載進行取值時，必須先要進行充分的調(diào)研，才能使取值范圍得到準確性的保障。但是設(shè)計人員在實際進行設(shè)計的過程中，經(jīng)常會將不同的屋面結(jié)構(gòu)統(tǒng)一起來進行取值設(shè)計，導致結(jié)構(gòu)很難得到穩(wěn)定性的影響。例如屋架與拱面結(jié)構(gòu)的建筑在內(nèi)力感應(yīng)方面十分敏感，因此在取值上要比一般結(jié)構(gòu)的屋面更加謹慎，并且考慮到積雪等情況對其荷載的影響。

3 土建結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的針對性優(yōu)化措施

（1）保護層厚度優(yōu)化設(shè)計措施?；炷聊途眯酝Ｗo層的厚度之間存在直接的關(guān)聯(lián)，在設(shè)計過程中，如果設(shè)計師發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)會與水接觸，可提升此部分混凝土的強度，從而保障該部分的混凝土長時間浸泡在水中的前提下也不會出現(xiàn)過早報廢的問題。與此同時，結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)保護層厚度需要在原有設(shè)計上適當增厚，但是需要對該厚度進行合理的控制，不能超過5毫米。

（2）間距設(shè)計優(yōu)化措施。首先需要優(yōu)化砌體的結(jié)構(gòu)設(shè)計，在設(shè)計過程中對地下防潮、防塵設(shè)計進行綜合思考，從而保障土建結(jié)構(gòu)能夠延長使用壽命。對于潮濕的環(huán)境而言，需要保障水泥砂漿的配合比在M7.5以上，砌筑使用的磚應(yīng)當保證具有15MPa的抗壓強度。雖然土建結(jié)構(gòu)設(shè)計中已經(jīng)明確規(guī)定了這項指標，但是一些設(shè)計人員仍然在設(shè)計時替換成M5的砂漿和抗壓強度10MPa的磚體，導致砌體使用壽命縮短。還需注意砂漿與磚的選擇需要同時滿足地下結(jié)構(gòu)與地面潮濕環(huán)境的使用條件，諸如衛(wèi)生間等區(qū)域。其次，為了減少墻體裂縫還需要設(shè)置伸縮縫?；炷潦褂玫揭欢螘r間以后，受到外界溫度的影響會發(fā)生膨脹或是緊縮等變化，從而出現(xiàn)墻體裂縫。在土建設(shè)計中，明確規(guī)定了伸縮縫間距的最大值，所以設(shè)計師在設(shè)定伸縮縫間距時應(yīng)當嚴格依照建筑所處環(huán)境準確設(shè)定。

（3）荷載取值優(yōu)化設(shè)計措施。通常來講荷載的設(shè)計值應(yīng)當是1.5倍的永久組合值，但是設(shè)計師在荷載取值方面經(jīng)常用設(shè)計值充當永久組合值，事實上這種使用方式是不正確的。若這樣使用，即使地基變形值低于設(shè)計值卻依然被視為不滿足要求，那么將因為基礎(chǔ)底面積加大導致材料浪費。此外，一些設(shè)計師在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中還會錯誤的認為全跨布置產(chǎn)生的內(nèi)力最大，而沒有認識到半跨式設(shè)計同全跨布置相比產(chǎn)生的可荷載會更大，也會在更大程度上影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此，設(shè)計人員不僅要界定全跨布置的取值范圍，還需要分析半跨式結(jié)構(gòu)可能承受的應(yīng)力范圍。與此同時，荷載取值設(shè)計的實際過程中，還應(yīng)假設(shè)最危險的情況并以此進行取值設(shè)計，從而保障土建結(jié)構(gòu)可以具備良好的穩(wěn)定性。除此之外，針對積雪荷載而言，需要分別針對全跨情況和半跨情況進行分別的分析，全跨情況下需要對均勻與不均勻分布產(chǎn)生的影響進行分析；半跨情況需要對積雪均勻的不同情況進行分析，從而為屋面結(jié)構(gòu)提供安全性的保障。

4 結(jié)束語

綜上所述，近年來隨著城市化建設(shè)進程的逐步加深，國家對土建工程的質(zhì)量要求與規(guī)模要求也越來越高。在此情況下土建結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中難免會出現(xiàn)一些不同程度的問題，其中比較突出的問題表現(xiàn)在保護層厚度設(shè)計、間距設(shè)計、荷載取值設(shè)計等方面。土建工程與人們的日常生活存在直接的關(guān)聯(lián)，所以文章對著這些土建結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中存在的問題探討針對性的解決措施，旨在土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計能夠為人們創(chuàng)造出更好的生活空間與工作空間。

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作者簡介：李金釗（1984-），男，河南鄭州人，學士，工程師，研究方向：土木工程。