淺談土木工程結(jié)構(gòu)設計中存在的問題及對策

楊愛玉

（南京市凱盛建筑設計研究院有限責任公司第二分公司，江蘇 南京 210000）

當前，社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，推動了建筑行業(yè)的進步，各類工程的建設數(shù)量正在提升，其中就包括土木工程。在對土木工程進行施工建設之前，相關建筑企業(yè)需要對工程結(jié)構(gòu)進行科學合理的設計，確保土木工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以此保障土木工程的施工質(zhì)量。在設計土木工程結(jié)構(gòu)的過程中，建筑企業(yè)需要對其中存在的問題予以確定，結(jié)合土木工程的建設要求以及具體的施工情況，采用合適的方法，有效解決其中存在的問題，確保工程結(jié)構(gòu)的設計符合土木工程的施工要求。

一、土木工程結(jié)構(gòu)設計中存在的問題

（一）土木工程結(jié)構(gòu)基礎設計問題

1．承重柱截面高度設計的比較小。在當前的工程結(jié)構(gòu)設計工作中，設計人員需要通過有效的設計，使工程結(jié)構(gòu)的抗震性達到規(guī)定的級別要求，不過，部分設計工作人員則認為沒有將土木工程結(jié)構(gòu)的防震性能涉及六度的必要，這樣也能夠提高受力分析工作的有效性。而就實際情況來看，降低結(jié)構(gòu)抗震等級，減少其防護標準，使得土木工程結(jié)構(gòu)的承重柱截面變得比較小，在這種情況下，若是受到外界的作用，則會致使梁、柱之間產(chǎn)生斷裂問題，并且會在較大程度上產(chǎn)生安全隱患，甚至會引發(fā)安全事故，導致土木工程的局部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)崩塌等現(xiàn)象，大大降低了土木工程結(jié)構(gòu)整體的耐久度。另外，若是該土木工程結(jié)構(gòu)面臨比較大的地震災害，很容易出現(xiàn)工程結(jié)構(gòu)崩塌這一安全事故，使得人們的人身財產(chǎn)安全受到較大的威脅[1]。

2．構(gòu)造柱與承重柱的設計問題。相關設計人員在開展土木工程的結(jié)構(gòu)設計工作時，會對構(gòu)造柱與梁之間的配合加以設計，這樣能夠降低墻體裂縫問題的產(chǎn)生幾率，同時也有利于提高土木工程本身的抗震性能。不過，就實際情況來看，不少設計人員對于構(gòu)造柱與承重柱這兩者的概念沒有明確，并且還存在混淆的情況，以至于在設計過程中，將承重柱的設計方式運用到了構(gòu)造柱的設計之中，而且也沒有進行構(gòu)造柱的基礎設計。在這種情況下，墻體的約束作用則會降低，若是出現(xiàn)地震災害，則會因為構(gòu)造柱的強度低于結(jié)構(gòu)柱，致使其薄弱部位受到損壞，甚至還會出現(xiàn)梁體坍塌的情況。另外，一些設計人員在對土木工程結(jié)構(gòu)的構(gòu)造柱進行設計時，沒有設置相應的基礎，還會降低構(gòu)造柱本身的承重性能，若將其當作土木結(jié)構(gòu)的承重柱，則很難達到相應的負荷要求，并且還會使支撐部位出現(xiàn)裂縫問題。

（二）土木工程結(jié)構(gòu)不夠牢固

在設計土木工程結(jié)構(gòu)時，若是結(jié)構(gòu)的牢固性不足，則會對整個土木工程的施工安全產(chǎn)生至直接的影響。雖然，土木工程的局部結(jié)構(gòu)存在損壞問題，不會對其整體的結(jié)構(gòu)造成影響，不過，若是遇到火災、地震等相關災害事故，則會導致墻體出現(xiàn)崩塌問題，就算土木工程的局部結(jié)構(gòu)沒有任何損壞情況，上述災害事故也會對土木工程結(jié)構(gòu)造成重大影響。就具體的設計工作來看，相關設計工作人員在對土木工程結(jié)構(gòu)進行設計時，沒有考慮到地質(zhì)本身的承載力，對于結(jié)構(gòu)的牢固性也缺乏重視，這就使得其設計出來的土木工程結(jié)構(gòu)的牢固性較低[2]。

二、土木工程結(jié)構(gòu)設計問題解決的有效對策

（一）做好土木工程結(jié)構(gòu)基礎設計工作

現(xiàn)階段，土木工程結(jié)構(gòu)基礎的設計通常會涉及力學、彈性力學定理等多種專業(yè)知識，因此，相關設計人員在對土木工程結(jié)構(gòu)基礎進行設計時，需要應用到多種理論知識。而且土木工程結(jié)構(gòu)基礎的有效設計，有利于提升結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性以及牢固性，減少土木工程施工中的各種問題，所以，設計人員要提高對結(jié)構(gòu)基礎設計的重視程度。在具體的設計工作中，設計人員需要對土木工程的實際建設要求、施工現(xiàn)場等多個方面進行充分考慮，并且要做好施工現(xiàn)場的勘測工作，以便于收集更多的數(shù)據(jù)信息，為工程結(jié)構(gòu)基礎設計提供可靠的參考依據(jù)，確保土木工程結(jié)構(gòu)基礎設計的科學性與有效性[3]。

（二）科學設計土木工程結(jié)構(gòu)建設方案

1．土木工程的框架結(jié)構(gòu)通常是由梁、柱等多種構(gòu)件組成，而在對構(gòu)件進行連接時，需要使用節(jié)點這一連接方式，借此提高工程結(jié)構(gòu)豎向、水平荷載的承載力。另外，若是對高層建筑土木工程結(jié)構(gòu)進行設計，則要對水平風荷載這一因素予以充分考慮。與此同時，在對框架結(jié)構(gòu)的建設，要使用鋼筋混凝土材質(zhì)的梁、柱等相關構(gòu)件，建立桿件鋼接體系，這樣則能夠在較大程度上提升工程結(jié)構(gòu)的抗震性與承載力。

2．在對土木工程結(jié)構(gòu)基礎進行布置時，設計人員則要對工程施工現(xiàn)場的地質(zhì)、水文等相關自然條件予以充分考慮，若是土木工程本身的樓層數(shù)相對較少，就說明工程的上部結(jié)構(gòu)荷載力比較小，在這種情況下，設計者可以將獨立技術結(jié)構(gòu)形式應用其中。

3．設計人員在對土木工程結(jié)構(gòu)設計時，還需要對工程結(jié)構(gòu)抗震設計的相關標準要求加以重視，結(jié)合實際情況，采用合適的設計手段，借此提高工程結(jié)構(gòu)的抗震性能，比如，在對土木工程結(jié)構(gòu)標高進行設計時，設計人員可以進行統(tǒng)一結(jié)構(gòu)單位基礎的埋設[4]。

（三）板設計

在對工程結(jié)構(gòu)中的板及配筋結(jié)構(gòu)進行設計時，設計人員需要對板的長、短邊長度進行科學分析，若是二者之間的長度差距在2以下，設計者就要使用雙向板這一計算方式；若是其長度差處在2到3的范圍之內(nèi)，設計者則需要沿著短邊受力單向板進行計算，而且還要確保板的長邊位置能夠布置充足的鋼筋。相關設計人員在設計工作中，還需要根據(jù)土木工程結(jié)構(gòu)板的規(guī)格尺寸，利用相應的彈性方式進行計算。在計算過程中，設計者要對連續(xù)雙向板跨中的最大彎矩予以科學計算，并且結(jié)合荷載力的具體分布情況，對荷載的分解與間隔予以科學布置。一般情況下，設計者要將隔板固定在支撐中間柱這一位置，同時還要根據(jù)結(jié)構(gòu)支撐的實際情況，對不同部位的隔板彎矩予以明確。

（四）科學確定構(gòu)件截面

1．柱尺寸。一般情況下，土木工程結(jié)構(gòu)中的主體柱截面應該是相同的規(guī)格，因此，設計人員只要明確一個截面，就能夠?qū)χ兄慕孛娉叽缈茖W估算出來，然后就可以借此，對整個土木工程結(jié)構(gòu)的恒荷載、動力荷載的標準值等多方面的數(shù)據(jù)予以合理估算。

2．梁尺寸。設計人員需要將柱距作為相應的標桿，若是柱間距相同，就說明各種梁的截面也是一致的。

3．板尺寸。在對該結(jié)構(gòu)的尺寸進行設計時，設計人員需要對控制板撓度、裂縫寬度等多種因素予以全面考慮，同時還要注重板內(nèi)管線所受到的影響，以此計算并明確板尺寸[5]。

三、結(jié)束語

通過上述分析，對土木工程結(jié)構(gòu)進行科學合理的設計，有利于保障土木工程整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減少土木工程結(jié)構(gòu)施工中的各種問題，提高結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量。因此，相關建筑企業(yè)要提高對土木工程結(jié)構(gòu)設計的重視，并且要根據(jù)具體需求，對該結(jié)構(gòu)進行有效設計，使其能夠滿足土木工程的實際施工需求，避免產(chǎn)生質(zhì)量問題。