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摘要:土木工程中的建筑主要是以建筑需求和功能为目的进行的施工操作,包括支撑人类生活和生产过程需求的一种技术活动。在施工活动开展之前,要做好土木工程建筑结构设计工作,确保工程项目能够全面推进,从而施工中对项目基本荷载进行控制。同时,为了保障土木工程建筑结构设计效益全面提升,需要根据项目建设拟定优化方法。基于此,文章阐述了当前土木工程结构设计中存在的部分问题,并提出优化建筑结构设计的措施,包括优化结构设计方案、提升相关人员综合素质等,供同行探讨,希望能为推动土木工程行业健康长远发展贡献一份微薄的力量。
关键词:土木工程;建筑结构;结构设计;设计优化
作为国民经济中占据中坚地位的建筑企业,在社会经济发展愈加快速的前提下,获得前所未有的快速发展。但是相对应的,新闻报道中多次出现某建筑因质量问题造成人员伤亡的事故问题,引起建筑行业领域的高度重视,相关企业针对易发生安全问题的建筑结构方面积极做出相应的改进和完善措施,制定相应预处理方案。但是调查研究显示,很多企业仍然存在侥幸心理,认为自身所负责区域并不是自然灾害高发区,便很大程度上忽视了对建筑结构的科学设计,而且也没有投入相对应的人力财力物力资源,以至于潜藏着巨大的安全风险,不利于建筑工程的健康发展。而作为建筑工程中非常关键的组成部分土木工程,探讨提升和优化其建筑结构设计同样具有非常重要的现实意义。
一、对土建结构工程设计进行优化的意义
在工程设计中有效应用相关的优化措施可以保证整个建筑的质量,并减少企业对建筑的投资,最大化经济效益。近一些年来采用的优化措施与过去的方法相比,在思想上发生了更大的变化,而且在降低设计成本方面更有效。优化措施的合理应用能更好地选择建筑材料,协调不同建筑目标之间的内部关系,保证建筑质量和安全,保障人们的生命财产安全。近年来在社会经济的快速发展下,建筑的增长和数量也正在稳步上升,对建筑的标准也越来越高。因此,在固定面积建筑项目中合理使用优化措施,不仅能提供更科学的项目来建造土木,确保建筑特性满足人们的需求,还能提高建筑企业的经济效益,降低建设成本。
二、土木工程建筑结构设计中存在的问题
1.地基设计方面的问题
地基设计是土木建筑设计过程中的基础,对于结构的安全以及稳定有着重要的作用,随着建筑承重能力的提高,在地基设计过程中也有了很多方面的压力。这也就导致在地基设计中,存在一些原则上的问题。首先,在土木建筑的地基设计过程中,设计师没有考虑到在施工过程中由于建筑的自重从而导致的压缩以及沉降不均匀的问题,特别是有些建筑它的自重并不是理论上的数据,还需要考虑在施工过程中所施加的压力,这就导致在地基下沉过程中出现不平衡受力的情况,如果当地基所承受的荷载能力较大时,不均匀沉降的可能性也在提高。其次,设计师在设计的过程中没有考虑到地基渗漏方面的问题,没有采取有效的防水措施,对于水量的设置范围没有从长远角度来考虑,如果经过长时间的累积,地基的渗透量超过一定的范围,就可能引发一些严重的安全事故。另外,对于一些带有地下室的土木建筑来说,设计师在混凝土强度以及墙体设计等多方面没有采取针对性的设计方案,没有考虑到地下室环境的影响,从而导致存在一定的安全隐患。出现这些情况的原因是由于在设计过程中没有对实地进行仔细的考察,缺少一定的实践依据。
2.建筑的结构设计中设计缺陷较
多在设计过程中,受到设计人员自身综合素质影响,不能全面整合多项细节问题,加上建筑结构自身多个部分与施工环境难以协调发展。导致结构设计中整体性有待强化,要对多项资源合理利用,提升建筑结构安全性。土木工程结构设计整体要求较高,各类设计问题将导致后续系统化施工会出现较多问题,对工程项目整体施工质量影响较大。在设计过程中,要对建筑结构不同节点实际情况进行分析。但是由于设计人员未能从整体进行控制,导致多项偏差问题突出,对建筑结构整体稳定性造成了较大影响。
当不同设计方案全面建立之后,未能依照项目施工要求对设计方案进行优化调整,导致实际实施中会出现较多问题。
3.设计图的规范性问题
设计图是建筑结构设计中最为重要的一个成果,是后续建筑工程项
目建设的重要基础,其设计的合理性与科学性直接关乎整体工程建设的质量、效率与成本。但是在实际的建筑结构设计过程中,却常常存在图纸不规范设计问题,这主要是由于建筑工程图纸设计过程中涉及到结构设计类型、结构抗震等级、结构材料等,这些因素考虑是否全面、到位都会直接影响最终所设计建筑工程设计的质量与效率。比如,在建筑结构设计过程中,建筑地上结构的设计图纸中没有按照规范化的设计标准与依据来标识梁柱以及标高等参数,如梁柱配筋图设计混乱或结构标高不明晰,或者设计图纸中所用的结构符号等不准确等,这些设计因素都会在很大长度限制建筑工程结构设计的质量与进度,甚至可能会因为建筑结构设计图纸不合理问题而埋下潜在的质量与安全隐患。
三、结构设计优化措施的建议
1.优化结构方案的选择与设计
建设项目的前期工作中,结构设计是十分关键的一环。设计人员需要合理进行结构方案的选择与设计,不断提升自身专业能力与综合素质,强化对结构方案重要性的认识,熟悉不同的结构构件特征,并充分考虑到结构设计付诸实施的难度以及安全、适用、耐久、经济等因素,将结构的标准化设计与个性设计有机结合,优化结构方案。加强土木工程结构设计的安全性评估,从结构方案概念上整体把握结构的安全性。工程设计人员要从根本上提升建筑结构的稳定性,通过抗震设计,保障建筑物的整体抗震性能,做好钢筋配置设计、结构构件刚度的调整,确保整体结构设计的合理性,从而提升建筑物的抗震性能。在结构方案选择上要根据不同项目的特点和要求,通盘考虑整个工程的工期时间要求、投资预算限制,结合满足上游专业实现工艺性能或建筑功能要求的需要,科学合理地选择、制定结构方案。同时,根据初步科学估算调整结构方案,以免后期施工图设计出现不必要的麻烦。
2.提高认识,对设计工作加强重视
在土木工程项目建筑结构设计过程中,施工部门要对设计图纸突出更多质量要求,在各项工作中重视图纸设计,确保工程项目能够有序开展。相关设计部门要为设计人员提供更多技能培训与工作实践的平台,引导人员积极学习,这样能够提升自身专业技能。在设计过程中,设计人员需要提升职业道德,能够端正工作态度,在设计工作开展之前深入施工现场,掌握施工现场实际情况,对考察内容进行记录。通过明确记录能够更好地整合项目施工建设中存在的各项问题,分析勘测的施工数据。对不同参数进行利用,提升土木工程建筑设计的合理性。
3.优化安全设计,降低自然灾害影响
在当前土木工程建筑施工过程中,建筑物主体与基础结构之间大多设置隔离层,在顶部设置倒摆,通过这种方式来避免自然灾害后建筑物碰撞,解决建筑物振动大的问题,确保建筑结构的稳定性。这种建设设置在建筑行业领域已经得到大范围的应用,而且这种方式的应用价值已经得到证实。
结语
综上所述,为了实现土木工程建筑结构方案的优化,进一步提升建筑工程结构的安全稳固性,所以,相关部门需要提高重视,强化各个部门之间的协作交流,对建筑工程结构进行优化设计,合理应用信息模型技术对结构设计进行优化,从而达到提升项目建设质量的目的。
参考文献:
[1]李汇锋.房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略[J].工程技术研究,2018(15):157-158.
[2]陈文杰.土木工程结构设计安全与优化设计方案研究[J].住宅与房地产,2017(12):112.