PDF下载
土木工程建筑结构设计优化探讨

丁栋

摘要: 随着城市化建设的持续推进,我国越发注重土木工程建筑的施工质量,尤其是重视该建筑结构设计工作的开展。就现阶段实际情况而言,土木工程建筑结构设计还是存在一些不足,一定程度上影响了整个工程项目的建设质量,对我国建筑业的发展十分不利。基于此,本文将围绕当前建筑结构合计存在的问题展开分析,然后在此基础上深入探讨建筑结构设计优化的措施,以供相关人员参考与借鉴。
关键词: 土木工程;建筑结构;设计优化
DOI:10.12721/ccn.2023.157034
基金资助:
文章地址:

1.土木工程建筑结构设计存在的问题

1.1图纸设计问题

图纸是项目施工的重要依据,其质量的优劣直接影响整个工程建设成效,想要提高土木工程建筑结构设计水平,就必须要重视图纸设计工作的有效开展。但是,就目前实际情况来看,图纸设计过程中的问题还是比较多,其中最为突出的有以下几点:其一,缺乏对图纸设计的正确认知,只是将其作为施工过程中的一种参考,因而对图纸设计不上心,对图纸可行性的审核也不重视,导致图纸质量不达标,难以满足建筑结构设计要求;其二,在图纸设计过程中没有结合实际情况,有些设计人员仅凭借自身经验就出具了设计图纸,并未亲身参与实地考察,这样的图纸质量必然无法达到要求,直接影响到工程后续建设。

1.2基础设计不合理

基础设计在建筑结构设计中也尤为关键,如果土木工程的地基基础未打好,即便后续各施工环节都加强了质量控制,也难以保证整体建设质量达标。就目前实际情况来看,由于市面上的高层建筑结构越来越多,这也就对基础设计工作提出了更高的要求,如果基础承载力不够,会导致整栋建筑物的稳定性受到影响,进而危及人员生命安全。除此之外,在基础设计过程中,还会遇到以下一些状况:忽视建筑自重而引起不均匀沉降、地下室建设时未充分考虑墙体设计、混凝土强度等要求,导致地基不稳固、对具有特殊力学性质的地基缺乏了解、未考虑地基渗漏方面的问题等等。这些问题都是影响建筑结构设计总体水平的关键,设计人员务必要提高重视。

1.3预埋端设计不合理

在土木工程建筑结构设计过程中,涉及到非常多的数据计算工作,如果某些参数计算不够准确,必然会影响到整体的结构设计效果。其中预埋端设计最为重要,由于当前的很多建筑结构都设有地下室,所以有些设计人员为了更高效地完成施工作业,往往会选择将预埋端取在地下室顶板上,但在进行这项工作之前没有进行前期的数据调查与分析,比如未考虑底板与首层之间的侧向刚度比,导致最终的设计结果无法达到预期要求。另外,预埋端的合理选择也非常重要,如果不注重对这一方面的合理筛选,则会导致杆件内力、结构侧向位移等参数信息出现估算失误,进而影响建筑结构整体稳定性。

2.土木工程建筑结构设计优化的有效措施

2.1优化建筑图纸设计

如前文所述,建筑图纸在土木工程建筑结构设计中占据着非常重要的位置,是保证项目质量的关键资料,如果图纸设计不合理,必然会影响到整体的工程建设质量,甚至引发安全事故。因此,在建筑结构设计优化的过程中,首先需要做的就是对建筑图纸的优化,具体包括以下几项内容:其一,做好施工前的勘察工作。想要保证图纸设计符合实际要求,必须提前安排人员进行现场调查,充分了解施工区域的地形地貌情况、地下管线敷设情况、地面周围环境情况等信息,以保证图纸设计质量;其二,加强对图纸中各项数据的准确计算与标注。由于涉及到参数、指标等信息比较多,为了方便施工人员更住精准地把控施工质量,务必要提前对这些数据加以明确,并标注好对应的含义以及界限;其三,加强图纸可行性研究。图纸完成后不能马上应用,需要安排各参建方进行可行性的研究,确保无误后方可应用到实际施工当中,这样才能保证工程建设的严谨性与合理性。

2.2优化地基基础设计

想要保证地基基础设计质量,需要做好如下工作:其一,掌握项目现场的实际情况。可以先安排人员对施工图纸、地质报告及其他工程资料进行全面的了解,然后在此基础上估算建筑物本身的重量,以便更好地掌握地基的受力范围,为后续基础设计工作的开展奠定坚实基础;其二,需要做好材料质量控制及施工技术选择工作。想要保证地基基础的稳定性与强度,不仅要合理应用各种先进技术手段,选择不同的基础处理技术与施工工艺,如桩基、深地基处理技术等,还应当额外加强对建筑材料的质量把控,尤其是要关注材料的材质、性能、规格型号等信息,确保符合建筑结构设计要求方能投入使用;其三,做好地基的压实设计工作。地基基础的承重性能优劣与其压实效果有直接关系,只有做好压实工作,才能增强地基结构的密实度,从而避免材料出现膨胀或压缩的问题。

2.3合理设置嵌固端

在土木工程建筑结构设计中,为避免因预埋端设计不合理而导致工程整体质量受损的情况发生,还必须合理设置嵌固端。具体来说,当建筑结构没有地下室时,预埋端位置的布设相对简单明了,但如果建筑结构设有地下室,则需要考虑的因素就比较多,可以从以下几点出发:如果地下室结构刚度和抗剪承载力均比地面结构要强,那么设计人员可以直接将地下室顶板作为预埋端,这样既能节省地下室空间,同时也能保证结构稳定性;如果地下室顶板无法满足埋设要求,那么就不能将其作为埋设端,而是应当结合建筑结构实际情况将埋设端位置尽量下移,以保证结构设计符合要求;如果是带有底盘的地下室,并且顶板与顶板之间的差异<一层高度的1/3,那么预埋端可位于地下室顶板,但需要做好相应的固定工作;若两者的差异>一层高度的1/3,那么就无法将其作为预埋端。

2.4优化钢结构设计

就现阶段实际情况来看,钢结构在建筑结构设计中非常常见,其具有诸多应用优势,但如果钢结构设计不合理,不仅会影响其本身的应用价值,而且还会导致整个建筑结构质量受到影响,引发钢结构失稳问题、钢结构腐蚀问题等,所以加强对钢结构设计的优化工作也很有必要。具体来说,首先需要提高钢结构设计质量,需要建筑企业选择设计资质高的分包单位,并在土木工程施工建设过程中,制定完善的监督制度,为设计单位开展工作奠定基础,保证钢结构设计质量。其次需要充分考虑防腐蚀问题,在喷锌或喷铝之前,务必要先在钢结构外部涂抹防腐材料,以保证钢结构质量不受腐蚀影响。最后,在钢结构设计时还需考虑防火灾事宜,包括防火涂料保护、防火板保护、选择耐火钢等,以此来提高钢结构防火性能,保证建筑整体建造质量与安全。

结束语

总而言之,在新时期社会背景下,加强对土木工程建筑结构设计优化措施的研究与分析,具有非常重要的现实意义,特别是对推动建筑业发展以及加快城市化进程,起到了极大的促进作用。因此,相关从业人员务必要提高重视,充分意识到建筑结构优化设计的重要性,并正确看待当前设计过程中存在的问题,积极采取有效措施加以应对,从图纸设计、地基基础设计、结构安全设计及钢结构设计等方面进行全面优化,这样才能最终提高建筑结构设计水平,并促进我国土木工程建设的长远发展。

参考文献:

[1]吴树明.土木工程建筑结构设计问题及优化措施[J].中国高新科技,2021(06):33-34.

[2]闫炜龙.基于土木工程建筑结构设计的优化分析[J].建材与装饰,2020(21):95+97.

[3]王苯宇.土木工程建设中房屋建筑结构设计常见问题探讨[J].中外企业家,2020(13):114.

[4]郑如东.土木工程建筑结构设计的优化研究[J].住宅与房地产,2020(05):69.

[5]李运超.基于土木工程建筑结构设计的优化分析[J].建材与装饰,2018(40):61-62.