建筑施工中土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探究與思考

杜曉

【摘要】隨著我國城市化進(jìn)程的加快，建筑也是對結(jié)構(gòu)的性能的要求也是越來越高，在土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，協(xié)調(diào)好安全性和經(jīng)濟(jì)性等多元化之前的關(guān)系，對于高質(zhì)量工程有效建設(shè)有著重要意義。

【關(guān)鍵詞】建筑施工；土木工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；安全性；探究與思考

【Abstract】With the acceleration of urbanization process in China， but also the performance of the building structure requirements are getting higher and higher， in the structural design of civil engineering， and coordinate the relationship between safety and other diversified economy before， effective for high quality engineering construction of great significance.

【Key words】Civil engineering；Structure design；Security；Research and Thinking of Construction

伴隨著國民經(jīng)濟(jì)的上升發(fā)展，我國土木工程建設(shè)數(shù)量逐漸增多，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)既全面又系統(tǒng)的工作。因此，如何完善土木工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性，保障施工質(zhì)量成為我們工作人員關(guān)注的焦點(diǎn)。本文我將借鑒專家一些理論研究，有效結(jié)合自身幾年來工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對建筑施工中土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)展開探究與思考。

1. 建筑施工中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的

在建筑業(yè)中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有其自身多方面的目的，其目的主要表現(xiàn)在一下幾個(gè)方面：

（1）首先，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要目的，也是最為重要的目的就是具有安全性。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須要保證其設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)能夠承受各種情況下的負(fù)載和變形，從而保證建筑的質(zhì)量，保證人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。

（2）其次，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的適用性。這一點(diǎn)主要是指在建筑投入使用時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要確保建筑內(nèi)部各個(gè)方面的工作性能，使得建筑內(nèi)的各個(gè)性能都具有良好的適用性。

（3）再次，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有良好的耐久性。一個(gè)建筑在施工前都要確定建筑的預(yù)期使用年限，因此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要在保證各項(xiàng)性能良好的情況下，保證建筑的耐久性，從而保證建筑物的使用壽命。

2. 土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述

（1）土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)?；A(chǔ)設(shè)計(jì)是根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告、上部結(jié)構(gòu)類型及上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應(yīng)和當(dāng)?shù)氐氖┕ぜ夹g(shù)水平及材料供應(yīng)情況確定基礎(chǔ)的形式，材料強(qiáng)度等級，一般有淺基礎(chǔ)（獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)等）和深基礎(chǔ)（樁基）；基礎(chǔ)底面積的確定及地基承載力驗(yàn)算；基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算及配筋計(jì)算；考慮必要的構(gòu)造措施。

（2）上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要分為框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、框架--核心筒結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)。上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容及步驟：根據(jù)建筑設(shè)計(jì)來確定結(jié)構(gòu)體系、確定結(jié)構(gòu)主要材料；結(jié)構(gòu)平面布置；初步選用材料類型、強(qiáng)度等級等，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)初步確定構(gòu)件的截面尺寸；結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算及各種荷載作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析；荷載效應(yīng)組合；構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)。此外還包括某些必要構(gòu)造措施，需要依據(jù)結(jié)構(gòu)專業(yè)相關(guān)規(guī)范、圖集等。

（3）土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是工程的前期準(zhǔn)備，前期設(shè)計(jì)工作質(zhì)量不高，將會(huì)導(dǎo)致后期的施工過程不能順利進(jìn)行，嚴(yán)重的會(huì)引起施工中的不安全事故的發(fā)生，威脅到了施工人員的生命安全，并增加了建筑成本，影響到整個(gè)建筑的質(zhì)量水平。土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也關(guān)系到國家基礎(chǔ)事業(yè)的發(fā)展與人們的生命安全，土木建筑工程是國家的基礎(chǔ)事業(yè)，關(guān)系到國家的整體發(fā)展情況，只有做好土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，才能保證整個(gè)工程達(dá)到國家建筑業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)代社會(huì)，建筑行業(yè)蒸蒸日上的發(fā)展對于建筑的質(zhì)量與安全的要求越來越嚴(yán)格，因此，要保證土木工程的質(zhì)量與安全，必須要重視土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

3. 土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題

（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)牢固性不高，難以保證工程質(zhì)量。土木工程的牢固性不高雖然一般不會(huì)在整體上對土木工程造成威脅但是如果遇到地震、火災(zāi)或者爆炸事故，這些薄弱環(huán)節(jié)必將產(chǎn)生致命的影響，將是對結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)、冗余度設(shè)計(jì)的極大考驗(yàn)。例如在地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對于地質(zhì)承載能力等情況沒有考慮到位，在外力破壞下工程結(jié)構(gòu)很難安然無恙。在土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要充分結(jié)合土質(zhì)承載能力和地質(zhì)情況，在地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如果未充分考慮到地質(zhì)承載能力，外力的發(fā)生就會(huì)導(dǎo)致對工程結(jié)構(gòu)的破壞，由此造成工程的安全事故。

（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常常忽略環(huán)境因素，降低土木工程結(jié)構(gòu)的耐久性。土木工程設(shè)計(jì)關(guān)乎整個(gè)土木工程建設(shè)的使用時(shí)間，因此在設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮所有因素，還要考慮土木工程周圍環(huán)境的影響。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，土木工程施工過程中，鋼筋和混凝土是基本的材料，由此理應(yīng)對周圍環(huán)境做出分析，從而防止環(huán)境對材料使用壽命的影響。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中忽略這層因素，就會(huì)降低土木工程的耐用性和安全性，造成安全隱患的發(fā)生，降低土木工程建設(shè)的效益。

（3）土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性低，易導(dǎo)致安全事故發(fā)生。我國土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全規(guī)范低于國外水平，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)偏低，由此導(dǎo)致了工程安全規(guī)范方面的漏洞，致使安全設(shè)置規(guī)范難以發(fā)揮對工程設(shè)計(jì)的約束作用，工程質(zhì)量相對較低，較易造成安全事故的發(fā)生，損害了工程的建設(shè)效益，縮短了工程的使用年限。在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)安全性主要取決于構(gòu)件承載能力、結(jié)構(gòu)工程耐久能力、結(jié)構(gòu)牢固性等方面，我國土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水準(zhǔn)與國外相較存在一定差距，且施工人員在施工過程中，很難以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為依據(jù)施工，導(dǎo)致施工質(zhì)量偏低，致使安全事故頻發(fā)。

4. 土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略

（1）任用綜合素質(zhì)較高、專業(yè)性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)人員來對土木工程進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)工作人員是作為土木工程的設(shè)計(jì)者和創(chuàng)造者，必須明確工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和高精確性，應(yīng)具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ魉悸罚罁?jù)理論和經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，進(jìn)行完美的安全設(shè)計(jì)。要不斷加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的理論和經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)，使其不斷掌握先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念、擁有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)致力于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完善過程中。除此之外，要增強(qiáng)設(shè)計(jì)人員責(zé)任感和執(zhí)業(yè)使命感，使其能夠認(rèn)真的對待設(shè)計(jì)工作，保證設(shè)計(jì)的質(zhì)量，充分為土木工程建設(shè)效果的發(fā)揮而奮斗。作為一名土木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師，不但要認(rèn)真的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的規(guī)章制度，也要按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以此來促進(jìn)建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)向著規(guī)范化的方向發(fā)展，避免在土木過程中發(fā)生一些安全問題。

（2）結(jié)合土木環(huán)境現(xiàn)狀，綜合設(shè)計(jì)最優(yōu)方案。土木工程設(shè)計(jì)要結(jié)合地方環(huán)境，設(shè)計(jì)人員需要考慮多種因素，其中包括施工條件、水位、地質(zhì)情況、溫度等。在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，要對圖紙進(jìn)行精細(xì)化處理，對于設(shè)計(jì)的每個(gè)細(xì)節(jié)要進(jìn)行詳細(xì)的說明，從而方便工程施工人員理解。在土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，還要考慮設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性，要摒棄一味采用標(biāo)準(zhǔn)圖的做法，標(biāo)準(zhǔn)圖能夠加快設(shè)計(jì)的進(jìn)度，但是由于未經(jīng)過計(jì)算，為了保證設(shè)計(jì)的安全就會(huì)采取高標(biāo)準(zhǔn)的系列，由此就會(huì)增加成本，造成不經(jīng)濟(jì)性的問題。所以，在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員既要考慮圖紙的精細(xì)化，又要考慮設(shè)計(jì)成本的問題，從而綜合設(shè)計(jì)最優(yōu)方案。

（3）強(qiáng)制執(zhí)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。由于我國土木工程質(zhì)量頻發(fā)，土木工程的安全性受到高度的重視。我國政府已經(jīng)頒布了相關(guān)的法律法規(guī)，主要目的在于確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變得更加規(guī)范。因此，設(shè)計(jì)人員必須意識到工程質(zhì)量的重要性，根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保建筑的安全性與穩(wěn)固性。施工單位施工時(shí)，若發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙上存在不足之處，要及時(shí)予以更正，若無法判斷其是否合理，可讓開發(fā)商進(jìn)行判斷，并協(xié)商解決方法。施工單位必須要重視建筑安全問題，如果開發(fā)商或施工單位了解到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中存在不合理情況卻沒有做出修正，雙方均要受到法律制裁。

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們生活質(zhì)量的提高，各類建筑拔地而起，推動(dòng)了我國建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展。在土木工程的建設(shè)過程中，要充分保證工程的安全性和耐用性，從而保證工程的質(zhì)量和工程的使用壽命，滿足人們對土木工程的使用要求，使其更好地為我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

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