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土建結構設計存在的問題及針對性措施研究

來源:核心期刊咨詢網位置:理工論文時間:2020-06-11 10:0712

  【摘要】從土建結構使用反饋的情況分析,設計環節的材料選擇不合理、結構設計不科學等,均會留下隱患和問題,影響土建結構的使用效果,F根據土建結構設計實踐,總結設計常見問題,提出相應的改進措施,共享給相關人員參考。

  【關鍵詞】土建結構;設計問題;針對性優化

  現階段,土建工程建設規模不斷擴大,同時對結構的性能要求較高,如何優化設計提高工程的質量水平,成為研究的重點課題。通過設計環節的嚴格把控,提出高質量的設計方案,為結構施工作業質量把關,減少結構性能問題的發生,確保工程的質量。
 

土木工程論文

  1、土建結構設計常見問題

  設計環節常見的問題如下:1)材料選擇不合理。結構的形成質量,同材料直接相關。結構設計標準不同,選擇的材料也差異。若材料質量不達標,則會影響結構性能。影響材料質量與性能的因素較多,比如溫度等,設計人員未綜合分析把握,很容易引發建筑質量問題,例如裂縫。2)結構設計不合理。土建結構設計實踐,不僅要考慮結構的性能,還要結合經濟性分析。過于追求經濟性,未考慮使用需求,選擇不適宜的結構,極易造成結構不科學或者設計不達標,威脅結構使用安全性。3)參數計算不準確。合理的偏差不會給結構造成重大影響,若數值偏差過大,則會影響整個結構數據的科學性,進而影響工程建設的效果,要加以把控。

  2、土建結構設計實例分析

  2.1 案例概述

  以某建筑工程為例,為6層住宅建筑項目。經過現場勘查得知,建設現場的地質條件良好,未發現不均勻沉降問題。項目的基本情況整理如表1所示,F結合其結構設計,分析方案選擇的原因。

  2.2 基礎結構設計方案

  設計環節提出兩種方案,具體如表2所示。通過方案的對比分析得知,地基加固效果和保護程度沒有很大差別,均可實現對地基沉降變形的有效控制,但A方案的實施難度較大且成本略高,綜合分析選擇B方案。

  2.3 設計的總結

  此項目土木結構的設計,考慮到保障結構安全性以及質量的要求,采取了以下措施:1)做好前期資料的搜集。結合地質勘察和調查,掌握地形地貌資料以及水文氣象信息等,按照土木結構設計規范和標準,對結構設計方案的質量把關,保障方案的設計可以到達要求,符合項目的情況,達到安全性以及合理性要求。結構設計中,運用人工算法和電子計算機技術等,發揮BIM技術以及CAD軟件的優勢,輔助設計工作的開展,動態分析與調整,實現對結構設計方案質量的把控。2)做好力學分析。開展土木結構設計,要對結構力學有著相應的了解,進行力學分析,比如承重柱截面高度等。設計大樓板,設計前要開展荷載換算,后進行配筋計算。若為開間相對比較小的建筑,設計時優選剪力墻結構;對于高層建筑,優選筒體結構,強化結構抗水平荷載的性能。圖1為設計技術。

  3、土建結構設計的優化策略

  3.1 把關材料的選擇

  優化設計質量,保障土建結構的性能達標,要把關材料的選擇環節。作業中根據結構特點和要求,結合材料的特點,做好全面分析,切實發揮材料的價值與作用,選擇匹配度較高的材料,把關土建結構性能。例如,選擇混凝土材料,圍繞強度性能開展分析,模擬其后期使用的效果,通過對比分析,優選高質量水平的材料,減少材料因素給結構性能的影響[1]。

  3.2 采用先進的設計工具

  著眼于土建結構設計前沿,很多工程積極推廣利用BIM技術輔助結構設計,聯合各類模擬分析軟件,通過模擬結構使用的風環境、荷載條件等,對結構設計方案開展分析,不斷優化結構設計,把握建筑結構的性能,為工程運行提供支持。BIM技術的應用,根據同類型土建結構設計資料,結合本工程的數據信息,進行結構優化設計,經過軟件模擬分析和計算,提出質量水平相對較高的方案。最為重要的是,利用BIM軟件,能夠直接轉換CAD的設計數據,通過協同設計,做好整體結構的優化,把關工程的質量。以荷載計算為例,土建結構設計中此部分為關鍵,如何提高荷載計算結果精準性是研究的重點,實踐中設計人員積極探索有效的設計手段,來規避荷載計算對設計方案質量的影響。隨著BIM技術的引入和應用,形成了三維立體設計模式,發揮軟件的計算功能,輔助荷載計算,促使計算結果的準確性以及全面性得到提高,被積極推廣應用。

  3.3 合理設計伸縮縫

  土建結構設計中,常涉及到伸縮縫的布置。為切實發揮伸縮縫的價值與作用,要結合土建結構的特點,開展全面分析與討論,明確結構的施工要求和整體結構布置設計,布置適宜的伸縮縫。布置的位置是設計關鍵,既需要保障伸縮縫的質量,還要協同整個結構,為后續作業的質量奠定基礎,比如澆筑作業[2]。除此之外,對設置的間距大小,通過精準計算與分析,提出設計方案,綜合混凝土結構膨脹特點和收縮性能分析,提出適應性較好的布置方案。

  3.4 做好保護層設計

  土建結構設計中,關于保護層的設計,要高度重視厚度參數的確定和控制。設計人員要將其與混凝土結構的使用性能聯系,保證結構的耐久性,選擇適宜的厚度大小。從后期使用角度出發,分析影響耐久性的因素,比如腐蝕等,通過前期全面細致勘察與測量,掌握結構使用環境的特點,根據水侵蝕程度,進行保護層的設計,把關厚度大小,確保防護性能達標,以免結構長期處于浸泡環境下,性能逐漸弱化,引發結構安全問題[3]。通過協同設計,綜合分析各類因素,實現對工程質量的嚴格把控。

  3.5 提高設計人員的素質水平

  隨著土建結構設計要求不斷提高,以及設計技術優化,對設計人員的業務能力,有著更高的要求。對土建結構設計人員,要加大業務能力的培養和培訓,使其能夠掌握現代化設計技術和軟件等的運用,掌握更多的土建結構設計技術,提升專業度,把關土建結構設計方案的質量。對設計的方案,做好對比分析和優化,以免留下隱患和問題,影響土建結構的施工質量。需要注意的是,優化土建結構設計質量,要注重前期勘察與協同設計,發揮不同專業人員力量,實現對土建結構多方面的把控,確保結構設計方案的可行性[4]。

  結語:

  綜上所述,土建結構設計的質量把控,關系著工程建設的質量與效益,為控制重點。文中結合實踐,總結土建結構設計的措施,具體如下:把關材料的選擇;采用先進的設計工具;合理設計伸縮縫;做好保護層設計等,為相關人員提供借鑒。

  參考文獻:

  [1]韓旭.淺析高層建筑鋼結構在土建工程中的應用[J].居業,2019(12):100+107.

  [2]潘雪松.優化技術在土建結構工程設計中的應用分析[J].中小企業管理與科技(下旬刊),2019(11):189+191.

  [3]鄭琛,鄭健睿,強京.變電站土建設計中的結構安全性與耐久性[J].建材與裝飾,2019(33):237-238.

  [4]潘德濤.淺析油田土建建筑結構設計中的幾個常見問題[J].化工管理,2019(33):207-208.

  作者:周勝武

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