土木工程建筑结构设计中的问题初探

乔栋

（山西大同大学，山西 大同 037003）

工程技术

土木工程建筑结构设计中的问题初探

乔栋

（山西大同大学，山西 大同 037003）

对当前中国土木工程建筑结构设计的问题展开分析，并在此基础上探讨解决土木工程建筑结构设计问题的具体对策，旨在为推动中国土木工程建筑结构设计水平以及土木工程建筑质量的提高贡献绵薄之力。

土木工程；建筑结构；设计；问题

引言

土木工程建筑结构设计是保证建筑施工质量的重要环节，其设计质量不但与整体建筑质量息息相关，而且还在极大程度上影响着人民生命财产安全以及国家基础事业的发展，因此，必须对土木工程建筑结构设计予以充分重视。然而在实际设计过程中，仍存在不少问题制约着设计质量的提高，为此下文将对结构设计中存在的问题以及相应的解决对策进行探讨。

1　土木工程建筑结构设计中的问题

虽然土木工程建筑结构设计是保证整个工程质量的关键环节，但是在具体的设计过程中，依然存在一定的问题，诸如建筑基础选型的问题、地梁设计的问题、钢筋锚固问题以及混凝土楼板裂缝问题等等，倘若这些问题不能被很好地解决，将给土木工程建筑的质量埋下严重的安全隐患。

地基对整体土木工程建筑中结构而言是一个极为关键的内容，整个土木工程建筑的大部分重力都是由地基承载。因此，地基质量对整体建筑结构而言有着重要影响。所以在建筑地基选型上务必保证建筑的安全与稳固。然而在实际设计过程中，常常会出现选型不当，致使地基实际承载能力无法满足建筑需求的现象，使得建筑在使用后期出现了侧移以及不均匀沉降的情况，大幅降低了整体建筑结构的安全系数，使得建筑使用寿命减短。

在土木工程建筑结构设计中，地梁设计是最为重要的框架结构设计内容之一。地梁的主要作用在于连接各个建筑结构基础，并可在一定程度上对基础出现的不均匀沉降起到调整的作用。如若基础所处层次较深时，框架柱和地梁的连接能够减小框架柱的计算高度，并对地梁的框架内力产生影响。所以地梁是整体建筑的重要受力构件，如若设计稍有偏差均会导致安全事故的发生。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设计的难度。

当前在土木工程建筑结构中，钢筋成了较为常用的构筑物，以维持建筑物形态，并提高建筑物的稳定性与安全性。在使用钢筋过程中，不可避免要考虑钢筋锚固的问题。但是在实际设计过程中，人们容易忽视钢筋锚固问题，可能会因为剪力墙厚度不足而导致钢筋水平锚固长度不足的现象，使得锚固设计无法达到相关规定要求。此外，在施工过程中，绑扎框架梁纵筋和剪力墙于一起，容易影响混凝土浇捣条件、导致钢筋绑扎困难的现象，因此，在施工过程中必须严格依照规定要设计钢筋锚固。

在设计过程中，混凝土楼板出现裂缝的现象较为常见。目前，建筑楼板多是采用混凝土直接建造，而在分析楼板受力情况时往往只考虑楼板的平面受力情况，从而在很大程度是导致了日后混凝土楼板裂缝的出现。所以，在分析楼板受力情况时，应当对三维空间上的受力情况进行综合考虑，方可有效确保楼板受力的均匀。此外，在设计楼板钢筋结构时，设计人员通常仅仅是利用单向板来进行计算，用分离式负弯矩钢筋来作为支撑，以致于设计所得的楼板受力情况与实际受力情况相差甚远，进而导致建造而成的混凝土楼板在后期的使用过程中由于受力过重而出现裂缝。

2　解决土木工程建筑结构设计问题的对策

常言道“有问题存在并不可怕，可怕的是不能及时寻找到解决问题的方法以及对策”，虽然目前中国土木工程结构设计中仍然存在一定的问题，但相信在与之对应的解决对策的帮助下，这些问题一定能够迎刃而解。接下来，本文将从四个方面阐述解决目前土木工程结构设计中存在问题的方法以及对策。

只有确保土木工程建筑基础选型的合理，才能确保建筑物能够有效承受自身重量，避免出现超负荷的现象出现，进而有效控制建筑侧移在合理范围内，以提高整体建筑结构的安全性与稳定性。所以，在进行建筑基础选型时，首先应全面了解工程所在区域的地质情况以及建筑的外形设计情况，并有针对性得在工程区域进行全面的勘探与分析。其次，由于建筑结构选型不同，建筑的高度与空间要求也各不相同，因此在选型过程中，应充分考虑建筑的使用功能与空间要求。只有确保建筑选型合理，才能保证建构结构受力均匀，且具有较强的抗风、抗震能力。最后，设计人员应积极与相关专业人员进行协调与合作，共同制定出合理的选型方案，以确保建筑基础选型的合理。

结合笔者实践来看，解决地梁建设问题可从以下几方面内容着手进行：一是，不将地基土的影响考虑在内，按一层框架梁计算地梁，并将全部荷载转移到框架梁柱上。虽然该方法所得结构会与实际情况有些出入，但大致上能够作为参考依据，能够有效减少与避免地震、风力等自然灾害带来的影响。二是，仅对整体框架结构进行计算，并除去地梁，将地梁弯矩的影响忽略不计。较上一种方法而言，该种方法要更为合理。

钢筋锚固的任务在于加强钢筋和混凝土的连接，把钢筋包裹与混凝土中从而提高建筑物的稳固性。钢筋锚固长度通常是指柱、板、梁等构件的受力钢筋深入基础或支座中的总长度，包含弯折与直线部分。在设计钢筋锚固时，不但要对其长度进行严格规范，并且还应严格要求其强度。加上剪力墙施工质量与钢筋锚固息息相关，因此，在设计过程中，必须将钢筋锚固与剪力墙设计有机结合起来进行分析与考虑，并设计出对二者均有利的施工方案。

在设计土木工程建筑结构时，可以通过设计后浇带的施工方法来有效避免混凝土出现变形以及由于不均匀沉降而导致的裂缝出现。在设计过程中，应结合建筑混凝土性质以及区域土质情况等因素来对后浇带宽度进行合理设计。并将后浇带设置与地基基础层至房屋顶板的统一位置上，并确保混凝土等级高于两侧混凝土。其次，应做好后浇带支撑工作，在确保混凝土强度达标以及后浇带完全封闭的情况下再将支撑拆除。挨着，因为在地基施工错中，结构集中应力会减小，并且在温度影响下混凝土会出现收缩裂缝，因此，应当设计后浇带。但值得注意是，部分地基工程最终后浇带是不允许设置的，因此，在设置后浇带时还应结合实际情况来进行。

3　结语

土木工程建筑结构设计对土木工程而言有着重要的作用，在实际设计过程中设计人员应当对土木工程建筑中结构实际情况进行全面了解，并采用多种方式来解决在设计过程中遇到的各类问题，提高整体建筑结构的稳定性与安全性，从而更好地提高土木工程建筑的质量。

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（编辑：刘楠）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

大同大学教学改革项目，项目名称：《材料力学》基本原理在土木工程专业结构设计教学中的研究与应用，项目编号：X JG 20 1 5 1 0 5

乔栋（1981—），男，山西大同人，硕士研究生，工程力学专业，现就职于大同大学。