文/蘇靖，河北泰臻水利工程有限公司

土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討

文/蘇靖，河北泰臻水利工程有限公司

本文分析并闡述了土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的主要問題，提出了土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體措施，旨在通過采取科學(xué)的設(shè)計(jì)方案及技術(shù)，保證建筑項(xiàng)目良好的穩(wěn)定性及安全性，提高土木工程建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。

土木工程；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在城市化快速發(fā)展的背景下，我國土木工程數(shù)量不斷的增加，房產(chǎn)建筑投資商在追求高額利潤(rùn)的同時(shí)，居民對(duì)土木工程建筑的質(zhì)量要求不斷的提高，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是施工的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，關(guān)乎建筑整體質(zhì)量及投資方的投資成本，建設(shè)單位通過建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不斷優(yōu)化，在實(shí)現(xiàn)自身利潤(rùn)最大化的同時(shí)，保證了建設(shè)項(xiàng)目整體的質(zhì)量。

1 土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

目前，土木工程的建筑物以高層建筑物居多，高層建筑物施工會(huì)受到諸多外界因素的干擾，影響建筑物整體的穩(wěn)定性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑物的穩(wěn)定性及抗震性是建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。在抗震性能設(shè)計(jì)中，建筑物的實(shí)際寬度參數(shù)是極為重要的一點(diǎn)，該參數(shù)關(guān)乎建筑物整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)人員在考慮建筑物寬度的同時(shí)，還要考慮建筑物基礎(chǔ)深埋的深度。例如，在建筑設(shè)計(jì)中，部分設(shè)計(jì)人員利用變形縫將主樓與裙樓分開，由于建筑物深埋不合理，在遇到地震的情況下，會(huì)出現(xiàn)建筑物滑移的問題，建筑物不穩(wěn)定會(huì)影響居民生命財(cái)產(chǎn)安全。

1.1 樓層平面剛度問題

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，如果發(fā)生結(jié)構(gòu)布置方式及基本結(jié)構(gòu)概念缺失等問題，設(shè)計(jì)人員會(huì)采用樓板變形的計(jì)算方式來計(jì)算樓層平面具體的剛度，就力學(xué)模型角度而言，該方式具備可行性。但是，設(shè)計(jì)人員在確定樓板變形的過程中，無法保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。研究得出，造成結(jié)果準(zhǔn)確度低下的原因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建立于安全儲(chǔ)備之上的部分位置過大，為有效的解決這一問題，設(shè)計(jì)人員通常通過將樓層設(shè)計(jì)為剛性露面的方式來解決，以避免程序計(jì)算得到的結(jié)果與樓板實(shí)際受力間存在較大的誤差。

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全問題

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量決定著建筑物的穩(wěn)定性及安全性。部分設(shè)計(jì)人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，往往存在隨意擴(kuò)大建筑物構(gòu)建截面或增添建筑物所用鋼量的現(xiàn)象，造成企業(yè)投資額的增加，影響建筑結(jié)構(gòu)整體的安全性。我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面所設(shè)定的安全儲(chǔ)備較低，但工程材料用料要求高于其他國家同類的工程標(biāo)準(zhǔn)。早期我國建筑結(jié)構(gòu)中使用的混凝土強(qiáng)度不夠，加上施工方式落后，造成大量的建筑安全事故發(fā)生。建筑結(jié)構(gòu)自身的安全性是降低建筑安全事故的主要措施。

2 土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

2.1 完善建筑設(shè)計(jì)圖紙

建筑設(shè)計(jì)圖紙建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)理念的集中體現(xiàn)，是現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行施工的基礎(chǔ)及依據(jù)，施工人員的實(shí)際施工都應(yīng)依照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙的進(jìn)度極為重要，設(shè)計(jì)圖紙問題會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)施工中被不斷的放大，影響施工的實(shí)際進(jìn)度，造成安全事故發(fā)生。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)，必須遵循科學(xué)設(shè)計(jì)的原則，不應(yīng)為了降低成本或節(jié)省工作量而將設(shè)計(jì)圖紙中的重要信息標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，或者直接忽視掉。在部分復(fù)雜或者較為細(xì)致的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)細(xì)心開展工作。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)具備科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)及合理的特征。在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)完成后，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)圖紙內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的檢查，確認(rèn)圖紙準(zhǔn)確無誤再組織建設(shè)人員進(jìn)行施工。若發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙存在問題，應(yīng)立刻結(jié)合工程實(shí)際情況進(jìn)行修改，保證圖紙所有內(nèi)容均以標(biāo)注，保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性及嚴(yán)謹(jǐn)性。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作是土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)之一，設(shè)計(jì)人員在保證設(shè)計(jì)圖紙精確的同時(shí)，應(yīng)采取必要的措施對(duì)建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。設(shè)計(jì)人員應(yīng)明確，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的在于保證建筑工程項(xiàng)目整體質(zhì)量的提高，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)將企業(yè)的建設(shè)成本壓縮至最低。因此，設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)既要考慮土木工程的實(shí)際需要，又要考慮投資方的經(jīng)濟(jì)實(shí)力及成本投入，建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)符合施工單位及投資方雙方面的要求。但建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化工作并不是單純的壓縮建設(shè)成本，設(shè)計(jì)人員的優(yōu)化方案應(yīng)綜合考慮設(shè)計(jì)的總體需求，將具備優(yōu)化的關(guān)鍵部分進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)方案的合理性及經(jīng)濟(jì)性。設(shè)計(jì)人員在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，首先要深入現(xiàn)場(chǎng)，了解實(shí)際情況，在通讀相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)，計(jì)算出建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實(shí)際承載力，比對(duì)多種構(gòu)建的屬性，選擇最適合的構(gòu)件進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)水平承載力構(gòu)建的時(shí)候，應(yīng)考慮多方面的設(shè)計(jì)限制因素，依據(jù)建筑子項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化滿足建筑項(xiàng)目的要求。在具體的設(shè)計(jì)方案中，應(yīng)保證結(jié)構(gòu)傳力路徑不能過長(zhǎng)，采取簡(jiǎn)易的方法將建筑結(jié)構(gòu)的整體負(fù)荷傳至主梁。采用柱、剪力墻等豎直方向的構(gòu)件將建筑結(jié)構(gòu)的負(fù)荷傳至地基。

2.3 應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件

信息時(shí)代技術(shù)的進(jìn)步，減少了設(shè)計(jì)人員的工作量及工作難度，有效的簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)人員的工作。傳統(tǒng)手繪方式寫下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作復(fù)雜，圖紙的質(zhì)量及精度難以保證。計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下的建筑結(jié)構(gòu)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作更加的簡(jiǎn)潔。軟禁PKPM的使用為例，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，該軟軟件被廣泛的使用。設(shè)計(jì)人員通過軟件完成剪力墻的設(shè)計(jì)，完成單元的科學(xué)劃分。設(shè)計(jì)人員利用軟件完成不同了類型的洞口排列方法，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的實(shí)際受力情況進(jìn)行詳細(xì)的掌握，保證設(shè)計(jì)方案的最優(yōu)性。計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下的軟件使用，有效的提高了設(shè)計(jì)圖紙的精度及準(zhǔn)確性，設(shè)計(jì)人員利用軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)施加形式選擇合適的計(jì)算模型。保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及安全性，保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量。

3 總結(jié)

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作是土木工程中的重要環(huán)節(jié)之一，其決定著建設(shè)項(xiàng)目整體的質(zhì)量及外觀設(shè)計(jì)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)在保證建筑項(xiàng)目安全性及穩(wěn)定性的同時(shí)，延長(zhǎng)建筑物的使用年限，壓縮建設(shè)企業(yè)的投資成本，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)取得良好的效果。

[1]董旭. 淺析土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 江西建材 ,2016,07：43.

[2]王勇. 土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化研究[J]. 河南科技 ,2016,19：112-113.

蘇靖(1988.8-)，女，河北邢臺(tái)，研究方向：結(jié)構(gòu)。