喬棟

（山西大同大學(xué)，山西 大同 037003）

工程技術(shù)

土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題初探

喬棟

（山西大同大學(xué)，山西 大同 037003）

對當(dāng)前中國土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題展開分析，并在此基礎(chǔ)上探討解決土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的具體對策，旨在為推動中國土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平以及土木工程建筑質(zhì)量的提高貢獻(xiàn)綿薄之力。

土木工程；建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；問題

引言

土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是保證建筑施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)質(zhì)量不但與整體建筑質(zhì)量息息相關(guān)，而且還在極大程度上影響著人民生命財產(chǎn)安全以及國家基礎(chǔ)事業(yè)的發(fā)展，因此，必須對土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)予以充分重視。然而在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，仍存在不少問題制約著設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高，為此下文將對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題以及相應(yīng)的解決對策進(jìn)行探討。

1　土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題

雖然土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是保證整個工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，但是在具體的設(shè)計(jì)過程中，依然存在一定的問題，諸如建筑基礎(chǔ)選型的問題、地梁設(shè)計(jì)的問題、鋼筋錨固問題以及混凝土樓板裂縫問題等等，倘若這些問題不能被很好地解決，將給土木工程建筑的質(zhì)量埋下嚴(yán)重的安全隱患。

地基對整體土木工程建筑中結(jié)構(gòu)而言是一個極為關(guān)鍵的內(nèi)容，整個土木工程建筑的大部分重力都是由地基承載。因此，地基質(zhì)量對整體建筑結(jié)構(gòu)而言有著重要影響。所以在建筑地基選型上務(wù)必保證建筑的安全與穩(wěn)固。然而在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，常常會出現(xiàn)選型不當(dāng)，致使地基實(shí)際承載能力無法滿足建筑需求的現(xiàn)象，使得建筑在使用后期出現(xiàn)了側(cè)移以及不均勻沉降的情況，大幅降低了整體建筑結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)，使得建筑使用壽命減短。

在土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，地梁設(shè)計(jì)是最為重要的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容之一。地梁的主要作用在于連接各個建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，并可在一定程度上對基礎(chǔ)出現(xiàn)的不均勻沉降起到調(diào)整的作用。如若基礎(chǔ)所處層次較深時，框架柱和地梁的連接能夠減小框架柱的計(jì)算高度，并對地梁的框架內(nèi)力產(chǎn)生影響。所以地梁是整體建筑的重要受力構(gòu)件，如若設(shè)計(jì)稍有偏差均會導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。但是由于地梁和普通框架梁相比有很大不同，因此在一定程度上加大了地梁設(shè)計(jì)的難度。

當(dāng)前在土木工程建筑結(jié)構(gòu)中，鋼筋成了較為常用的構(gòu)筑物，以維持建筑物形態(tài)，并提高建筑物的穩(wěn)定性與安全性。在使用鋼筋過程中，不可避免要考慮鋼筋錨固的問題。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，人們?nèi)菀缀鲆曚摻铄^固問題，可能會因?yàn)榧袅穸炔蛔愣鴮?dǎo)致鋼筋水平錨固長度不足的現(xiàn)象，使得錨固設(shè)計(jì)無法達(dá)到相關(guān)規(guī)定要求。此外，在施工過程中，綁扎框架梁縱筋和剪力墻于一起，容易影響混凝土澆搗條件、導(dǎo)致鋼筋綁扎困難的現(xiàn)象，因此，在施工過程中必須嚴(yán)格依照規(guī)定要設(shè)計(jì)鋼筋錨固。

在設(shè)計(jì)過程中，混凝土樓板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象較為常見。目前，建筑樓板多是采用混凝土直接建造，而在分析樓板受力情況時往往只考慮樓板的平面受力情況，從而在很大程度是導(dǎo)致了日后混凝土樓板裂縫的出現(xiàn)。所以，在分析樓板受力情況時，應(yīng)當(dāng)對三維空間上的受力情況進(jìn)行綜合考慮，方可有效確保樓板受力的均勻。此外，在設(shè)計(jì)樓板鋼筋結(jié)構(gòu)時，設(shè)計(jì)人員通常僅僅是利用單向板來進(jìn)行計(jì)算，用分離式負(fù)彎矩鋼筋來作為支撐，以致于設(shè)計(jì)所得的樓板受力情況與實(shí)際受力情況相差甚遠(yuǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致建造而成的混凝土樓板在后期的使用過程中由于受力過重而出現(xiàn)裂縫。

2　解決土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的對策

常言道“有問題存在并不可怕，可怕的是不能及時尋找到解決問題的方法以及對策”，雖然目前中國土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中仍然存在一定的問題，但相信在與之對應(yīng)的解決對策的幫助下，這些問題一定能夠迎刃而解。接下來，本文將從四個方面闡述解決目前土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在問題的方法以及對策。

只有確保土木工程建筑基礎(chǔ)選型的合理，才能確保建筑物能夠有效承受自身重量，避免出現(xiàn)超負(fù)荷的現(xiàn)象出現(xiàn)，進(jìn)而有效控制建筑側(cè)移在合理范圍內(nèi)，以提高整體建筑結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性。所以，在進(jìn)行建筑基礎(chǔ)選型時，首先應(yīng)全面了解工程所在區(qū)域的地質(zhì)情況以及建筑的外形設(shè)計(jì)情況，并有針對性得在工程區(qū)域進(jìn)行全面的勘探與分析。其次，由于建筑結(jié)構(gòu)選型不同，建筑的高度與空間要求也各不相同，因此在選型過程中，應(yīng)充分考慮建筑的使用功能與空間要求。只有確保建筑選型合理，才能保證建構(gòu)結(jié)構(gòu)受力均勻，且具有較強(qiáng)的抗風(fēng)、抗震能力。最后，設(shè)計(jì)人員應(yīng)積極與相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行協(xié)調(diào)與合作，共同制定出合理的選型方案，以確保建筑基礎(chǔ)選型的合理。

結(jié)合筆者實(shí)踐來看，解決地梁建設(shè)問題可從以下幾方面內(nèi)容著手進(jìn)行：一是，不將地基土的影響考慮在內(nèi)，按一層框架梁計(jì)算地梁，并將全部荷載轉(zhuǎn)移到框架梁柱上。雖然該方法所得結(jié)構(gòu)會與實(shí)際情況有些出入，但大致上能夠作為參考依據(jù)，能夠有效減少與避免地震、風(fēng)力等自然災(zāi)害帶來的影響。二是，僅對整體框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，并除去地梁，將地梁彎矩的影響忽略不計(jì)。較上一種方法而言，該種方法要更為合理。

鋼筋錨固的任務(wù)在于加強(qiáng)鋼筋和混凝土的連接，把鋼筋包裹與混凝土中從而提高建筑物的穩(wěn)固性。鋼筋錨固長度通常是指柱、板、梁等構(gòu)件的受力鋼筋深入基礎(chǔ)或支座中的總長度，包含彎折與直線部分。在設(shè)計(jì)鋼筋錨固時，不但要對其長度進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范，并且還應(yīng)嚴(yán)格要求其強(qiáng)度。加上剪力墻施工質(zhì)量與鋼筋錨固息息相關(guān)，因此，在設(shè)計(jì)過程中，必須將鋼筋錨固與剪力墻設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合起來進(jìn)行分析與考慮，并設(shè)計(jì)出對二者均有利的施工方案。

在設(shè)計(jì)土木工程建筑結(jié)構(gòu)時，可以通過設(shè)計(jì)后澆帶的施工方法來有效避免混凝土出現(xiàn)變形以及由于不均勻沉降而導(dǎo)致的裂縫出現(xiàn)。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)結(jié)合建筑混凝土性質(zhì)以及區(qū)域土質(zhì)情況等因素來對后澆帶寬度進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。并將后澆帶設(shè)置與地基基礎(chǔ)層至房屋頂板的統(tǒng)一位置上，并確保混凝土等級高于兩側(cè)混凝土。其次，應(yīng)做好后澆帶支撐工作，在確?；炷翉?qiáng)度達(dá)標(biāo)以及后澆帶完全封閉的情況下再將支撐拆除。挨著，因?yàn)樵诘鼗┕ゅe中，結(jié)構(gòu)集中應(yīng)力會減小，并且在溫度影響下混凝土?xí)霈F(xiàn)收縮裂縫，因此，應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)后澆帶。但值得注意是，部分地基工程最終后澆帶是不允許設(shè)置的，因此，在設(shè)置后澆帶時還應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況來進(jìn)行。

3　結(jié)語

土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對土木工程而言有著重要的作用，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對土木工程建筑中結(jié)構(gòu)實(shí)際情況進(jìn)行全面了解，并采用多種方式來解決在設(shè)計(jì)過程中遇到的各類問題，提高整體建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性，從而更好地提高土木工程建筑的質(zhì)量。

［1］涂艷文. 土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題與解決措施分析［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)， 2015（7）：67-68.

［2］安海龍. 土木工程建設(shè)中對建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的思考［J］. 商品與質(zhì)量， 2015（51）：24-25.

［3］薛揚(yáng)欣. 土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全問題分析及策略研究［J］. 華東科技（學(xué)術(shù)版）， 2012（16）：17-18.

（編輯：劉楠）Problems on Building Structure of Civil Engineering

Qiao Dong
（Datong University，Datong Shanxi 037003）

Civil engineering construction in our country about the problem of structure design is analyzed， and on this basis， this paper discusses the concrete countermeasures to solve the problem of civil engineering structure design， promotes our country civil engineering structure design level and contribute to the improvement of civil engineering construction quality contribution.

civil engineering； building structure； design； problem

TU318

A

2095-0748（2016）15-0032-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.15.13

2016-06-25

大同大學(xué)教學(xué)改革項(xiàng)目，項(xiàng)目名稱：《材料力學(xué)》基本原理在土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)中的研究與應(yīng)用，項(xiàng)目編號：X JG 20 1 5 1 0 5

喬棟（1981—），男，山西大同人，碩士研究生，工程力學(xué)專業(yè)，現(xiàn)就職于大同大學(xué)。