土木工程结构设计中存在的问题及对策

2022-09-12

1 引言

随着社会经济的飞速发展, 同时, 土木工程行业也得到了进一步的发展。土木工程行业的应用范围非常广泛, 社会上的各行各业都离不开土木工程。在设计土木工程结构时, 首先要考虑的是土木工程施工当中出现的安全隐患问题, 如果施工中出现安全事故, 会对整个土木工程有很大的影响。因此, 在对土木工程设计结构时, 应该根据工程施工的具有情况来进行设计土木工程结构的图纸与方案。这样有利于土木工程未来的发展。

2 结构设计的主要作用

土木工程的整体质量与前期的结构设计有着紧密联系, 特别是针对安全性的结构设计, 是整个土木工程首先要重视的设计环节。土木工程行业的规模越来越大, 同时, 业务量也在不断的增加, 因此, 必须加强土木工程的质量和安全隐患问题。而这必须是建立在土木工程结构设计的基础上的。如果前期设计不好, 将会影响到施工的过程, 使施工工艺的水平不能正常发挥, 情况严重的话, 会引发安全事故问题, 尤其是施工工人。如果设计的不到位, 还会提高施工成本费用, 影响建筑质量。最重要的是, 作为国家的基础建设, 土木工程结构设计影响巨大, 如果设计不好, 会影响到国家基础建设的发展。因此, 必须对土木工程结构设计以非常严肃的态度进行, 保证土木工程的质量, 推进国家建筑业的发展。

3 土木工程结构设计的具体方法

3.1. 结构可靠度的设计方法

以概率论为参考, 研究相关知识融入到结构设计中, 分析结构的极限状态来做结构设计工作, 就叫做结构可靠度设计。

3.2 多系数极限状态的设计方法

极限的状态通常是指无法再承受更多, 达到临界的状态。土木工程结构设计不能超过极限, 要在结构的临界点以下, 否则, 就会超出承受力, 引发安全隐患。因此, 在进行土木工程结构设计时, 要考虑到正常使用的极限, 承载能力的极限, 了解清楚结构的极限, 再设计。

3.3 容许应力的设计方法

容许应力的设计方法很早以前就出现了, 它是以弹性理论为依据进行设计的。在考虑设计方案时, 对于不确定的因素, 会建立一个统一的系数, 然后根据此系数来考虑设计。对于安全系数也不能确定, 通常是凭经验来估计的。对于材料的强度和塑性也没有规范, 无统一标准。

4 土木工程结构设计存在的问题

土木工程结构设计, 关乎着土木工程结构的安全, 很多的土木工程结构, 有质量问题, 存在以下几方面。

4.1 结构设计的牢固性很差

土木工程的结构如果不稳定, 那么工程的安全也就不能保证。现在, 很多的土木工程结构都不太稳定, 工程结构不牢固性, 存在质量隐患。有的土木工程虽然只是局部质量问题, 但是, 如果发生大的震荡, 例如地震, 或者爆炸火灾等, 就是验证结构设计质量的时候。尤其是基础结构设计, 有的设计没有经过充分考虑, 对地质承载能力极限状态论证不足, 如果有外力破坏, 就无法保证工程结构的安全性。我国的土木工程结构中, 有很多都设计不足, 引发了很多的安全事故, 伤亡事故。

4.2 构造柱和承重柱的区分问题

在土木工程中, 砖混结构建筑很多, 如果将构造柱和梁圈梁配合设计, 就不会发生墙体开裂, 效果很好, 能够达到很好的抗震作用。有的设计人员设计水平有限, 会将构造柱和承重柱混为一体, 以致于使用一种设计方法, 这样的设计, 导致工程结构是无法抗震的, 就会出现结构裂缝, 引起沉降, 如果严重的会引起倒塌事故。有的设计考虑不周, 没有分析好承重柱的承受力, 将其截面的面积设计不足, 这样的设计, 如果有外力破坏, 柱体和梁体承受力就会不足, 出现开裂现象。

4.3 忽略环境的影响因素

土木工程的设计, 通常优先考虑的是安全性, 还要考虑建筑的耐久性, 然而, 水土, 温湿度和化学腐蚀等原因也是应该考虑的, 但是, 这些环境因素在设计中通常都被忽视掉了, 如果没有将这些环境因素融合在设计中, 会对钢筋混凝土的使用产生极其不好的效果。影响土木工程建筑结构的质量和使用寿命, 容易引发安全隐患。

5 土木工程结构设计中的对策

土木工程结构设计是土木工程中最重要的环节之一, 在设计时要注意工程项目的每一个细节。对于经常出现的土木工程结构设计中的问题, 本文研究了一些可以解决的对策, 如下几点分析:

5.1 结构设计的整体性

在进行设计工程结构当中, 应该保证设计结构的整体性。全面考虑设计工程结构所涉及的各个细节, 尽量做到对工程的每一个细节进行了解。避免设计的工程结构在施工中出现细节问题, 从而对工程的质量有所影响。在设计工程结构时, 要考虑工程的全面性, 才能够在保证工程的质量, 使工程施工顺利进行。

5.2 提高结构设计的安全性

土木工程的安全对整个土木工程有一定的影响, 要想保证工程的安全性能, 一定要重视工程结构的设计。在土木工程施工前, 根据土木工程的具体情况进行结构设计, 在设计的同时, 如果发现设计的问题, 应该采取科学合理方法来解决其中出现的问题。在设计土木结构图纸的过程中, 设计工作人员和施工人员, 应该相互沟通, 能够让设计人员对工程施工的实际情况进一步了解。也可以及时采纳一些施工人员的正确建议。

5.3 设计全面的结构图纸

在土木工程施工的过程中, 工程施工的工作人员当前文化水平参差不齐, 无法全面理解设计图纸的具体内容, 设计标准性的图纸, 可以减少设计人员的工作时间, 有效的提升工作效率。为了保证工程施工的安全, 设计结构的图纸所包含的内容要全面, 在不影响土木工程质量的情况下, 尽量减少施工的成本, 从而也能够起到节约能源的作用。

5.4 设计工程结构要了解施工的实际情况

在进行工程结构的设计阶段, 应该做到对土木工程施工的实际情况进行了解, 把施工的实际情况融入到工程结构的设计中去。施工工作人员应该配合设计人员的工作, 互相沟通, 通过沟通了解, 在施工的过程中有哪些地方做的不足, 及时找出原因, 并加以改正, 设计工作人员与施工人员保持良好的工作关系, 才可以让土木工程的安全有所保障。

5.5 节省开支

将设计好的土木工程结构方案, 进行对比、研究以及分析, 在影响工程正常施工的情况下, 选择使用能够节省开支的设计方案, 同时还要保证施工的安全。设计土木工程的工作人员, 应该和工程施工中的各个单位建立良好的合作关系。对各个施工单位的施工情况进行了解, 掌握施工的具体细节, 从而判断出需要在哪个施工阶段, 可以节省开支。例如工程中所使用的砂子、水泥、钢筋以及模板等等, 都能够为工程节省开支。节省开支的前提必须是在保证工程质量的情况下。