土建结构设计存在的问题及针对性措施研究

来源：核心期刊咨询网时间：2020-06-11 10:0712

摘要：【摘要】从土建结构使用反馈的情况分析，设计环节的材料选择不合理、结构设计不科学等，均会留下隐患和问题，影响土建结构的使用效果。现根据土建结构設计实践，总结设计常见问题，提出相应的改进措施，共享给相关人员参考。 【关键词】土建结构;设计问题;针

　　【摘要】从土建结构使用反馈的情况分析，设计环节的材料选择不合理、结构设计不科学等，均会留下隐患和问题，影响土建结构的使用效果。现根据土建结构設计实践，总结设计常见问题，提出相应的改进措施，共享给相关人员参考。

　　【关键词】土建结构;设计问题;针对性优化

　　现阶段，土建工程建设规模不断扩大，同时对结构的性能要求较高，如何优化设计提高工程的质量水平，成为研究的重点课题。通过设计环节的严格把控，提出高质量的设计方案，为结构施工作业质量把关，减少结构性能问题的发生，确保工程的质量。
 

　　1、土建结构设计常见问题

　　设计环节常见的问题如下：1)材料选择不合理。结构的形成质量，同材料直接相关。结构设计标准不同，选择的材料也差异。若材料质量不达标，则会影响结构性能。影响材料质量与性能的因素较多，比如温度等，设计人员未综合分析把握，很容易引发建筑质量问题，例如裂缝。2)结构设计不合理。土建结构设计实践，不仅要考虑结构的性能，还要结合经济性分析。过于追求经济性，未考虑使用需求，选择不适宜的结构，极易造成结构不科学或者设计不达标，威胁结构使用安全性。3)参数计算不准确。合理的偏差不会给结构造成重大影响，若数值偏差过大，则会影响整个结构数据的科学性，进而影响工程建设的效果，要加以把控。

　　2、土建结构设计实例分析

　　2.1 案例概述

　　以某建筑工程为例，为6层住宅建筑项目。经过现场勘查得知，建设现场的地质条件良好，未发现不均匀沉降问题。项目的基本情况整理如表1所示。现结合其结构设计，分析方案选择的原因。

　　2.2 基础结构设计方案

　　设计环节提出两种方案，具体如表2所示。通过方案的对比分析得知，地基加固效果和保护程度没有很大差别，均可实现对地基沉降变形的有效控制，但A方案的实施难度较大且成本略高，综合分析选择B方案。

　　2.3 设计的总结

　　此项目土木结构的设计，考虑到保障结构安全性以及质量的要求，采取了以下措施：1)做好前期资料的搜集。结合地质勘察和调查，掌握地形地貌资料以及水文气象信息等，按照土木结构设计规范和标准，对结构设计方案的质量把关，保障方案的设计可以到达要求，符合项目的情况，达到安全性以及合理性要求。结构设计中，运用人工算法和电子计算机技术等，发挥BIM技术以及CAD软件的优势，辅助设计工作的开展，动态分析与调整，实现对结构设计方案质量的把控。2)做好力学分析。开展土木结构设计，要对结构力学有着相应的了解，进行力学分析，比如承重柱截面高度等。设计大楼板，设计前要开展荷载换算，后进行配筋计算。若为开间相对比较小的建筑，设计时优选剪力墙结构;对于高层建筑，优选筒体结构，强化结构抗水平荷载的性能。图1为设计技术。

　　3、土建结构设计的优化策略

　　3.1 把关材料的选择

　　优化设计质量，保障土建结构的性能达标，要把关材料的选择环节。作业中根据结构特点和要求，结合材料的特点，做好全面分析，切实发挥材料的价值与作用，选择匹配度较高的材料，把关土建结构性能。例如，选择混凝土材料，围绕强度性能开展分析，模拟其后期使用的效果，通过对比分析，优选高质量水平的材料，减少材料因素给结构性能的影响[1]。

　　3.2 采用先进的设计工具

　　着眼于土建结构设计前沿，很多工程积极推广利用BIM技术辅助结构设计，联合各类模拟分析软件，通过模拟结构使用的风环境、荷载条件等，对结构设计方案开展分析，不断优化结构设计，把握建筑结构的性能，为工程运行提供支持。BIM技术的应用，根据同类型土建结构设计资料，结合本工程的数据信息，进行结构优化设计，经过软件模拟分析和计算，提出质量水平相对较高的方案。最为重要的是，利用BIM软件，能够直接转换CAD的设计数据，通过协同设计，做好整体结构的优化，把关工程的质量。以荷载计算为例，土建结构设计中此部分为关键，如何提高荷载计算结果精准性是研究的重点，实践中设计人员积极探索有效的设计手段，来规避荷载计算对设计方案质量的影响。随着BIM技术的引入和应用，形成了三维立体设计模式，发挥软件的计算功能，辅助荷载计算，促使计算结果的准确性以及全面性得到提高，被积极推广应用。

　　3.3 合理设计伸缩缝

　　土建结构设计中，常涉及到伸缩缝的布置。为切实发挥伸缩缝的价值与作用，要结合土建结构的特点，开展全面分析与讨论，明确结构的施工要求和整体结构布置设计，布置适宜的伸缩缝。布置的位置是设计关键，既需要保障伸缩缝的质量，还要协同整个结构，为后续作业的质量奠定基础，比如浇筑作业[2]。除此之外，对设置的间距大小，通过精准计算与分析，提出设计方案，综合混凝土结构膨胀特点和收缩性能分析，提出适应性较好的布置方案。

　　3.4 做好保护层设计

　　土建结构设计中，关于保护层的设计，要高度重视厚度参数的确定和控制。设计人员要将其与混凝土结构的使用性能联系，保证结构的耐久性，选择适宜的厚度大小。从后期使用角度出发，分析影响耐久性的因素，比如腐蚀等，通过前期全面细致勘察与测量，掌握结构使用环境的特点，根据水侵蚀程度，进行保护层的设计，把关厚度大小，确保防护性能达标，以免结构长期处于浸泡环境下，性能逐渐弱化，引发结构安全问题[3]。通过协同设计，综合分析各类因素，实现对工程质量的严格把控。

　　3.5 提高设计人员的素质水平

　　随着土建结构设计要求不断提高，以及设计技术优化，对设计人员的业务能力，有着更高的要求。对土建结构设计人员，要加大业务能力的培养和培训，使其能够掌握现代化设计技术和软件等的运用，掌握更多的土建结构设计技术，提升专业度，把关土建结构设计方案的质量。对设计的方案，做好对比分析和优化，以免留下隐患和问题，影响土建结构的施工质量。需要注意的是，优化土建结构设计质量，要注重前期勘察与协同设计，发挥不同专业人员力量，实现对土建结构多方面的把控，确保结构设计方案的可行性[4]。

　　结语：

　　综上所述，土建结构设计的质量把控，关系着工程建设的质量与效益，为控制重点。文中结合实践，总结土建结构设计的措施，具体如下：把关材料的选择;采用先进的设计工具;合理设计伸缩缝;做好保护层设计等，为相关人员提供借鉴。

　　参考文献：

　　[1]韩旭.浅析高层建筑钢结构在土建工程中的应用[J].居业，2019(12)：100+107.

　　[2]潘雪松.优化技术在土建结构工程设计中的应用分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊)，2019(11)：189+191.

　　[3]郑琛，郑健睿，强京.变电站土建设计中的结构安全性与耐久性[J].建材与装饰，2019(33)：237-238.

　　[4]潘德涛.浅析油田土建建筑结构设计中的几个常见问题[J].化工管理，2019(33)：207-208.

　　作者：周胜武

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