土木工程建筑结构设计中的问题探讨
2020-02-16裔博
裔博
(南京金宸建筑设计有限公司,江苏南京 210000)
0 引言
土木工程更加确切地说属于结构工程,研究任务主要是建筑的结构稳定性和安全性。在经济增长、公共设施建设以及城市化建设等工程的推进背景下,土木工程结构在建筑项目的结构设计和施工规划等方面需要提高设计水平和施工质量,避免出现建筑问题而影响建筑项目的预期的使用。
1 土木工程结构设计中存在的相关问题分析
结构设计作为工程建筑基础性、重要性的设计项目之一,在当前阶段的设计选型和施工方案中,部分土木工程存在结构设计上的不足,主要体现在结构选型、地梁设计、钢筋锚固施工以及混凝土楼板等项目上,对于整体工程结构造成一定不良影响,其主要内容包含以下几个方面,即:
1.1 建筑基础选型存在缺陷
地基作为土木工程结构设计中的重要的基础性结构之一,部分土木工程在其结构设计上存在不同程度的问题,从而影响地基结构的承载质量[1]。地基结构的安全性和稳固程度是设计、也是施工中的基本要求,而设计过程中存在选型不当的情况,造成地基结构的承载力没有符合工程项目的建设标准,进而引发建筑结构出现侧移和地基结构不均匀沉降等情况,极大缩短了建筑项目的使用寿命,同时影响整体建筑项目的安全性。对此,在建筑基础的选型工作中,需要重视工程项目的结构设计特点,确保采用的结构设计能够适应地基结构的承载设置。另外,在地基结构的设计过程中,一方面需要重视该结构设计的合理性,另一方面需要重视该结构施工过程中的质量性,通过设计的合理性和施工质量的合理控制,使该结构能够在土木工程结构中具有较好稳定性和结构强度。
1.2 地梁设计存在偏差
地梁的框架结构作为建筑结构中的重要衔接部分,对于建筑结构存在的相关问题能够起到一定调节作用[2]。在工程设计与实际施工过程中,框架柱与地梁之间的衔接可以缩小框架柱的计算范围,同时对地梁的框架受力起到一定影响。地梁作为工程项目中的重要衔接和受力结构,其存在的不足主要体现在工程设计与施工规划中,由于在两项工作中缺乏对工程项目的全面了解,造成地梁与地梁框架之间存在结构不符等情况,进而增加工程建筑的安全风险。地梁结构作为工程建筑结构中的重要骨干部分,其对各个结构间的衔接强度,对于整体建筑结构而言具有重要作用,在该结构的设计与施工过程中,需要重视框架柱等结构的设计合理性,同时注重衔接部分的结构强度,避免由于衔接部分稳固性差,而影响工程结构的整体稳定性。地梁设计缺乏合理性作为影响建筑结构受力质量的原因之一,在实际设计和施工过程中需要重视和加强其合理性,避免该结构出现质量不足的原因,而导致整体建筑结构出现质量缺陷。
1.3 钢筋锚固施工存在不足
钢筋结构在土木工程建筑施工中的主要作用为维持建筑结构与外形,即提供安全性和稳定性[3]。钢筋锚固是钢筋结构应用中存在的问题之一,由于设计过程中存在忽视等情况,较大概率在剪力墙厚度不足的情况下,造成钢筋横向锚固距离不足的情况,以及锚固设计难以满足工程建筑的实际需要。钢筋锚固的结构设计与实际施工,其二者的实施质量对于工程建筑而言具有较大影响,外形与结构维持的稳定性是重要的施工项目之一,而部分工程项目在钢筋锚固结构的设计中不加以重视,造成部分剪力墙结构无法发挥基本的承重作用,进而在一定程度上影响建筑结构稳定性。对此,在工程设计与实际施工的过程中需要重视钢筋锚固的作用。
1.4 混凝土楼板存在裂缝情况
混凝土楼板存在裂缝作为施工中常见的现象之一,造成该现象的原因主要为,当前建筑楼板的主要施工材料为混凝土材料,在工程设计与施工中没有对楼板的受力情况进行调查,为楼板裂缝情况埋下隐患[4]。另外在楼板结构的钢筋结构中,设计者主要根据单向板的使用情况实施工程设计,即以分离式负弯矩钢筋构成主要的支撑结构,造成设计结果与楼板实际受力情况存在出入,造成混凝土楼板受力能力较差而出现不同程度的裂缝。混凝土楼板作为影响建筑稳定性的结构之一,部分设计人员在该结构的设计过程中,没有从实际工程角度出发进行研究和设计,导致该结构在材料应用和施工形式上缺乏科学性、质量管理。从楼板结构和支撑结构相互作用的角度出发,楼板结构设计的合理性和材料强度是影响其稳固性的重要原因,在实际的施工设计与施工建设过程中,需要重视楼板设计方案的合理性,以及施工材料的质量性,针对支撑结构和混凝土楼板之间存在的受力结构不同,对其实施相应的整改方案,由此在一定程度上改善该结构的设计质量和施工质量。
2 相关改善思路和解决措施
工程项目根据不同的施工要求、设计要求进行结构施工,该施工环节作为建筑稳定性构建的重要流程,需要在结构设计方案和施工形式上进行优化,使建筑结构通过合理的结构设计以及高水平的施工形式,使其建筑结构能够获得结构上的设计优化、施工优化,由此在建筑项目的后续使用过程中,避免从出现严重的质量问题。建筑结构的改善思路和施工流程优化主要涉及以下几个方面,即:
2.1 建筑基础选型的改善思路及措施
土木工程建筑的基础选型质量对建筑物的承载能力相关,若建筑基础选型质量较差或与实际工程项目不符,则容易影响建筑物的承重能力,对此需要提高建筑的基础选型质量,使建筑结构具备安全性和稳定性。在实际的建筑基础选型中,须加强工程项目的现场勘测,如地质情况勘测和施工现场的话环境情况等,同时结合建筑物的外形要求;建筑结构选型根据工程建筑项目的不同而不同,比如体现在建筑物的高度和空间结构上。在建筑基础选型的过程中,需要结合建筑结构功能结构要求使选型合理,在一定程度上改善建筑结构的受力均衡性,以及外部因素的抵抗能力,如抗风能力和抗震能力。此外,设计者还须加强与施工人员的沟通,使工程建筑的项目实施能够及时得到调整,使工程项目的设计方案实施满足实际需要。因此,在建筑基础选型的过程中需要重视其合理性、质量性和协调性,避免出现结构承载方面存在质量差异,使建筑项目在后续的使用与运行过程中,存在不同程度的质量差异。
2.2 地梁设计和施工的改善思路及措施
地梁设计和施工方面的改善思路及措施主要从两方面进行:①在地梁施工过程中排除地基土的影响因素,根据一层框架对地梁实施计算,同时使所有荷载移动至框架梁柱上。该地梁设计方案和部分工程的施工情况存在一定差异,但总体上能够满足工程建筑的实际需要;②地梁设计与施工中主要围绕整体框架结构进行,排除地梁弯矩等方面的影响。相比于排除地基土的形式,排除弯矩的形式较为符合大部分工程的需要。对此,在地梁结构的设计过程中,需要重视地基土对施工建设的影响,避免在某环节的施工过程中出现质量不足的情况。进而影响该施工环节的稳定性和质量性。此外,还应对整体结构框架实施进一步优化,避免出现设计环节与施工环节适应性差等情况。
2.3 钢筋锚固施工的改善思路及措施
钢筋锚固在实施上需要改善钢筋与混凝土的使用质量,使工程建设项目的稳定性得到一定改善,钢筋锚固的长度主要指柱和梁板等结构中受力钢筋的深入长度,以及深入支座中的长度(含弯折部分)。在钢筋锚固的设计过程中一方面需要加强其长度的设计质量,另一方面需要加强其结构强度的管控。此外,在剪力墙的设计与施工中,加强钢筋锚固和剪力墙的衔接质量,使其在结构上符合工程项目的施工标准。剪力墙结构作为建筑结构的重要承重项目之一,在该项目的设计和施工过程中,需要进一步加强质量监管,使设计工作和施工流程能够符合建筑结构稳定性的相关要求,一定程度上避免出现严重的质量问题和安全问题等。
2.4 混凝土楼板裂缝的改善思路及措施
混凝土楼板裂缝的改善思路及措施主要应用后浇带的施工形式,使其在混凝土施工中降低结构变形和不均匀沉降的发生概率,进而避免工程建筑的结构变化导致楼板出现裂缝。实际施工过程中需重视混凝土的性质,从而通过后浇带的施工,使地基基础层至房屋顶部处于同一的位置上,同时控制混凝土质量强于两侧混凝土结构。除此之外,混凝土楼板裂缝的施工还应规范后浇带的支撑施工,在支撑结构的拆除工作中,需要确保混凝土结构强度稳定且符合工程建设标准后进行拆除。支撑结构拆除过程中需要在后浇带完全封闭的环境下进行,使其结构集中应力得到调整,避免温度因素影响混凝土的施工质量。
3 结束语
本文根据土木工程结构设计的实际情况、存在问题以及相关应对措施等,分别进行理论分析和实践探究,旨在通过相关研究成果改善工程项目的建设质量。土木工程在实际建设过程中存在多个方面的问题,如结构设计问题和施工问题等,工程建筑项目的安全性和稳定性作为设计与施工中的重要原则,需要在工程项目的建设过程中给予重视,并采取必要的施工形式使其符合建筑工程的实际需要。