摘 要:社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(jìn),土木工程建設(shè)項(xiàng)目也隨之增多。在土建工程施工中,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)占據(jù)重要作用,只有合理的對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),才能保證后續(xù)的施工不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,同時(shí)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(jì)中尚且存在一些問(wèn)題有待解決,對(duì)此文章針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行了分析,并對(duì)這些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題針對(duì)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(jì);設(shè)計(jì)原則
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.098
近年來(lái),我國(guó)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(lái)越多,而且建筑結(jié)構(gòu)形態(tài)也多種多樣。同時(shí)國(guó)家對(duì)土建工程的質(zhì)量要求與規(guī)模要求也越來(lái)越高,面對(duì)眾多的建筑樣式與較高的要求,當(dāng)前土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度與挑戰(zhàn)也越來(lái)越大,設(shè)計(jì)過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)一些不同程度的問(wèn)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(jì)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(jì)的原則
土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)將便利性與安全性作為基本原則,并且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還需要對(duì)經(jīng)濟(jì)性與美觀性有所思考,這些原則都是土建項(xiàng)目設(shè)計(jì)的基本要求。項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還需要考慮到與整體施工的一致性,為項(xiàng)目的合理性與科學(xué)性提供保障,避免后續(xù)施工因無(wú)法完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求而出現(xiàn)偏差的現(xiàn)象。具體來(lái)講,土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)秉承以下幾個(gè)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(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖以及正確分析計(jì)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(jì)更加利于施工建設(shè),從而避免建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)不必要的問(wèn)題與麻煩。
2 土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題
(1)保護(hù)層厚度設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題。當(dāng)前設(shè)計(jì)使用的規(guī)范提升了對(duì)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(zhǎng)時(shí)間在水中浸泡,混凝土的強(qiáng)度會(huì)大大降低,導(dǎo)致土建工程的安全性受到直接影響。設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中,想要通過(guò)提升保護(hù)層的厚度來(lái)提升耐久性,但卻往往會(huì)忽視建筑基礎(chǔ)會(huì)因此降低耐久性的問(wèn)題,從而對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成更大的影響。
(2)間距設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題。土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在對(duì)伸縮縫進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),伸縮縫間距設(shè)計(jì)往往存在很大的爭(zhēng)議。設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求若屋面未設(shè)置隔熱層,應(yīng)當(dāng)保證間距不超過(guò)0.5米。但是當(dāng)前我國(guó)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(wèn)題。主要原因就是施工材料與結(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)闇夭畹淖兓l(fā)生伸縮,此外還存在一些設(shè)計(jì)人員未嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求對(duì)伸縮縫間距進(jìn)行設(shè)計(jì)。
(3)荷載取值設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題。設(shè)計(jì)人員在對(duì)屋面可變荷載進(jìn)行取值時(shí),必須先要進(jìn)行充分的調(diào)研,才能使取值范圍得到準(zhǔn)確性的保障。但是設(shè)計(jì)人員在實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)將不同的屋面結(jié)構(gòu)統(tǒng)一起來(lái)進(jìn)行取值設(shè)計(jì),導(dǎo)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(jǐn)慎,并且考慮到積雪等情況對(duì)其荷載的影響。
3 土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題的針對(duì)性?xún)?yōu)化措施
(1)保護(hù)層厚度優(yōu)化設(shè)計(jì)措施?;炷聊途眯酝Wo(hù)層的厚度之間存在直接的關(guān)聯(lián),在設(shè)計(jì)過(guò)程中,如果設(shè)計(jì)師發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)會(huì)與水接觸,可提升此部分混凝土的強(qiáng)度,從而保障該部分的混凝土長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中的前提下也不會(huì)出現(xiàn)過(guò)早報(bào)廢的問(wèn)題。與此同時(shí),結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)保護(hù)層厚度需要在原有設(shè)計(jì)上適當(dāng)增厚,但是需要對(duì)該厚度進(jìn)行合理的控制,不能超過(guò)5毫米。
(2)間距設(shè)計(jì)優(yōu)化措施。首先需要優(yōu)化砌體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)地下防潮、防塵設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合思考,從而保障土建結(jié)構(gòu)能夠延長(zhǎng)使用壽命。對(duì)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(dāng)保證具有15MPa的抗壓強(qiáng)度。雖然土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中已經(jīng)明確規(guī)定了這項(xiàng)指標(biāo),但是一些設(shè)計(jì)人員仍然在設(shè)計(jì)時(shí)替換成M5的砂漿和抗壓強(qiáng)度10MPa的磚體,導(dǎo)致砌體使用壽命縮短。還需注意砂漿與磚的選擇需要同時(shí)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(shí)間以后,受到外界溫度的影響會(huì)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(jì)中,明確規(guī)定了伸縮縫間距的最大值,所以設(shè)計(jì)師在設(shè)定伸縮縫間距時(shí)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依照建筑所處環(huán)境準(zhǔn)確設(shè)定。
(3)荷載取值優(yōu)化設(shè)計(jì)措施。通常來(lái)講荷載的設(shè)計(jì)值應(yīng)當(dāng)是1.5倍的永久組合值,但是設(shè)計(jì)師在荷載取值方面經(jīng)常用設(shè)計(jì)值充當(dāng)永久組合值,事實(shí)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(jì)值卻依然被視為不滿足要求,那么將因?yàn)榛A(chǔ)底面積加大導(dǎo)致材料浪費(fèi)。此外,一些設(shè)計(jì)師在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中還會(huì)錯(cuò)誤的認(rèn)為全跨布置產(chǎn)生的內(nèi)力最大,而沒(méi)有認(rèn)識(shí)到半跨式設(shè)計(jì)同全跨布置相比產(chǎn)生的可荷載會(huì)更大,也會(huì)在更大程度上影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此,設(shè)計(jì)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(shí),荷載取值設(shè)計(jì)的實(shí)際過(guò)程中,還應(yīng)假設(shè)最危險(xiǎn)的情況并以此進(jìn)行取值設(shè)計(jì),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(duì)積雪荷載而言,需要分別針對(duì)全跨情況和半跨情況進(jìn)行分別的分析,全跨情況下需要對(duì)均勻與不均勻分布產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析;半跨情況需要對(duì)積雪均勻的不同情況進(jìn)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(yǔ)
綜上所述,近年來(lái)隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的逐步加深,國(guó)家對(duì)土建工程的質(zhì)量要求與規(guī)模要求也越來(lái)越高。在此情況下土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)一些不同程度的問(wèn)題,其中比較突出的問(wèn)題表現(xiàn)在保護(hù)層厚度設(shè)計(jì)、間距設(shè)計(jì)、荷載取值設(shè)計(jì)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(duì)著這些土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題探討針對(duì)性的解決措施,旨在土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能夠?yàn)槿藗儎?chuàng)造出更好的生活空間與工作空間。
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作者簡(jiǎn)介:李金釗(1984-),男,河南鄭州人,學(xué)士,工程師,研究方向:土木工程。