分析土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題及針對(duì)性措施

郭丹

摘要：對(duì)于土建結(jié)構(gòu)工程而言，要想保障施工順利進(jìn)行，首先要確保土建的結(jié)構(gòu)安全，避免在施工中或是交付后發(fā)生坍塌現(xiàn)象。本文基于土建工程的特點(diǎn)，分析了土建工程在設(shè)計(jì)上存在的一些缺陷。并針對(duì)這些問(wèn)題提出了幾點(diǎn)解決策略，幫助優(yōu)化土建設(shè)計(jì)，提高工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);存在的問(wèn)題;對(duì)策;分析

我國(guó)土建工程規(guī)模越來(lái)越大，在設(shè)計(jì)上的難度也隨之增加。土建工程的質(zhì)量安全主要由設(shè)計(jì)階段以及施工階段兩者相互作用來(lái)保障的，同時(shí)也關(guān)系到結(jié)構(gòu)使用的標(biāo)準(zhǔn)化，像超載或是二次施工等行為。另外，設(shè)計(jì)安全也關(guān)系到土建工程設(shè)計(jì)相關(guān)法律法規(guī)實(shí)施的有效性。要想加強(qiáng)設(shè)計(jì)規(guī)范化，必須先了解設(shè)計(jì)中存在哪些問(wèn)題。

一、土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

（一）材料設(shè)計(jì)

在土建結(jié)構(gòu)的材料規(guī)劃方面，設(shè)計(jì)人員往往會(huì)忽略規(guī)范條例中的某個(gè)要求，造成材料使用不規(guī)范現(xiàn)象發(fā)生。例如在對(duì)混凝土的設(shè)計(jì)方面，其截面在未到達(dá)某一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，混凝土的強(qiáng)度需要乘上相應(yīng)系數(shù)。否則在較小的截面設(shè)計(jì)中，混凝土構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生較大的強(qiáng)度損失。設(shè)計(jì)人員在此方面存在問(wèn)題在于對(duì)這一條款的理解方面，即當(dāng)混凝土是作為墊層的時(shí)候，能否使用C10標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)問(wèn)題在很長(zhǎng)一段時(shí)間都是一個(gè)具有爭(zhēng)議性的話題，一些設(shè)計(jì)人員將墊層混凝土設(shè)計(jì)為C10的時(shí)候，會(huì)遭到工程監(jiān)理人員的質(zhì)疑，而改為C15又會(huì)造成資金上的浪費(fèi)。

（二）砌體結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距

我們?cè)谕两ǖ南嚓P(guān)施工和設(shè)計(jì)規(guī)范中。主要是對(duì)燒結(jié)普通磚的使用來(lái)進(jìn)行明 確規(guī)定的，但是，對(duì)于目前墻體改革中新使用的混凝士砌塊等房屋，該規(guī)范已強(qiáng)調(diào)由于混凝土有干縮性。其次該規(guī)范在注釋中還強(qiáng)調(diào)了對(duì)于白天和夜晚溫差較大地區(qū)，伸縮縫的最大間距應(yīng)予以適當(dāng)減小，因此，對(duì)于我國(guó)晝夜溫差較大的地區(qū)來(lái)說(shuō)，應(yīng)適當(dāng)減小伸縮縫的最大間距，使用燒結(jié)普通磚的上述砌體房屋，伸縮縫的最大間距應(yīng)降為45m，使用混凝土砌塊的上述房屋，伸縮縫的最大間距應(yīng)降為35m。按調(diào)整后的伸縮縫的最大間距設(shè)計(jì)的砌體房屋再輔以其它措施后，很少再出現(xiàn)溫度裂縫了。

（三）保護(hù)層厚度設(shè)計(jì)

在保護(hù)層厚度設(shè)計(jì)方面，目前使用的設(shè)計(jì)規(guī)范在土建結(jié)構(gòu)耐久程度上有了更高的要求。但是由于厚度的增加，土建基礎(chǔ)會(huì)與水產(chǎn)生接觸?；炷灵L(zhǎng)期在水的浸泡下，其強(qiáng)度會(huì)很快下降，影響到土建工程的安全性。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員也會(huì)故意將這一問(wèn)題忽略。雖然保護(hù)層的厚度增加了，但建筑基礎(chǔ)的耐久力下降，對(duì)土建結(jié)構(gòu)的影響更大。

（四）屋面可變荷載的取值和分布

相應(yīng)的計(jì)算，然后按最不利的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)屋面可變荷載的取值應(yīng)十分

謹(jǐn)慎，特別是對(duì)于屋架和拱殼屋面，因?yàn)檫@類屋面荷載的分布對(duì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力很敏

感。例如積雪荷載應(yīng)按全跨均勻分布、不均勻分布，半跨均勻分布的幾種情況進(jìn)

行設(shè)計(jì)，這樣才能保證屋面結(jié)構(gòu)的安全。計(jì)算地基變形時(shí)將荷載取值錯(cuò)誤地取為荷載設(shè)計(jì)值而不是荷載的準(zhǔn)永久組合值。由于荷載的設(shè)計(jì)值大約為荷載準(zhǔn)永久組合值的1.4～1.6倍，因此這一錯(cuò)誤取值造成的影響更多，常常使原本地基變形不超過(guò)限值，錯(cuò)誤的判斷為地基的變形不滿足設(shè)計(jì)要求。錯(cuò)誤地將基礎(chǔ)加深或?qū)⒒A(chǔ)的底面積擴(kuò)大，造成很大的浪費(fèi)。在確定基礎(chǔ)底面積或確定樁數(shù)時(shí)，荷載取值錯(cuò)誤地取為荷載的設(shè)計(jì)值而不是荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，由于荷載的設(shè)計(jì)值大約為荷載標(biāo)準(zhǔn)值的1.25倍左右。因此這一錯(cuò)誤將導(dǎo)致約20%的浪費(fèi)，對(duì)整棟建筑而言，這一浪費(fèi)是相當(dāng)大的，必須要引起重視和注意。

二、土建結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

（一）材料選擇優(yōu)化

之前提到，土建結(jié)構(gòu)在材料的選擇上存在一定爭(zhēng)議，其爭(zhēng)議主要表現(xiàn)在混凝土強(qiáng)度方面。在設(shè)計(jì)上，基礎(chǔ)墊層的設(shè)計(jì)在混凝土強(qiáng)度方面應(yīng)設(shè)定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，讓工程監(jiān)理人員與設(shè)計(jì)人員有一個(gè)共同的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行混凝土標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置。墊層的混凝土并不是鋼筋混凝土，其存在的目的是要保護(hù)基土的穩(wěn)固性，讓其在施工中不會(huì)因?yàn)槭┕ぴO(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的震動(dòng)造成結(jié)構(gòu)上穩(wěn)定程度的損壞。因此基礎(chǔ)層墊只要保障基土的穩(wěn)固即可，這一功能的生效只要使用C10強(qiáng)度的混凝土就能夠有效完成。

（二）砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)需要綜合考慮地下防塵與防潮設(shè)計(jì)，對(duì)砌體進(jìn)行要求目的在于保障結(jié)構(gòu)能夠持久使用。對(duì)砂漿以及磚的要求不僅用于地下結(jié)構(gòu)，地面上潮濕環(huán)境也同樣適用，像衛(wèi)生間等地。

（三）結(jié)構(gòu)構(gòu)造優(yōu)化

伸縮縫是為了減少墻體裂縫而設(shè)置的，就像橋梁建筑一樣?；炷猎谑褂靡欢螘r(shí)間后會(huì)因?yàn)橥饨鐪囟鹊淖兓a(chǎn)生膨脹或是緊縮，造成墻體開(kāi)裂。在土建設(shè)計(jì)中，已經(jīng)規(guī)定了伸縮縫的最大間距，設(shè)計(jì)師們應(yīng)根據(jù)建筑所處位置以及周圍環(huán)境合理設(shè)定伸縮縫寬度。

（四）保護(hù)層厚度

保護(hù)層的厚度與所用混凝土的耐久程度是緊密聯(lián)系的，設(shè)計(jì)人員若是發(fā)現(xiàn)在設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)會(huì)接觸到水，可以將該部分的混凝土強(qiáng)度要求提高，保障該部位混凝土不會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期浸水提早報(bào)廢。同時(shí)，基礎(chǔ)的保護(hù)層厚度應(yīng)該要比原有設(shè)計(jì)稍多一點(diǎn)。例如原有設(shè)計(jì)為25mm，可以將其改為30mm。

（五）結(jié)構(gòu)荷載取值優(yōu)化

荷載在設(shè)計(jì)值上一般是永久組合值的1.5倍左右，設(shè)計(jì)師們?cè)谌≈捣矫嫒菀族e(cuò)誤的將設(shè)計(jì)值作為永久組合值來(lái)使用。這樣一來(lái)，地基變形在沒(méi)有超過(guò)設(shè)計(jì)值的情況下也會(huì)被判斷為不滿足要求，從而可以加大基礎(chǔ)的底面積與深度，造成材料使用上的浪費(fèi)。在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師應(yīng)該知道并不是進(jìn)行屋面全跨布置時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)力就一定是最大的。在進(jìn)行半跨式設(shè)計(jì)時(shí)，建筑受到的可變荷載往往更大，對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響也更大。所以，設(shè)計(jì)人員除了需要對(duì)全跨進(jìn)行取值范圍界定之外，還應(yīng)對(duì)半跨式結(jié)構(gòu)受到的應(yīng)力進(jìn)行分析，并計(jì)算大致范圍。在具體展開(kāi)設(shè)計(jì)時(shí)，需要以最危險(xiǎn)的情況作為取值來(lái)設(shè)計(jì)，保障土建結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固。另外，在積雪荷載的分析方面，應(yīng)該區(qū)分全跨情況下，積雪均勻分布與不均勻分布的影響;半跨式情況下，積雪均勻分布的幾種情況，以此來(lái)保障屋面結(jié)構(gòu)的安全性。

三、結(jié)語(yǔ)：

所有在進(jìn)行土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們一定要嚴(yán)格和控制設(shè)計(jì)和施工的每個(gè)環(huán)節(jié)，堅(jiān)決不能夠給建筑工程的基礎(chǔ)質(zhì)量留下隱患和影響，因?yàn)橥两ńY(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工可以說(shuō)是土建工程建筑中，非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，如果對(duì)其的力度和過(guò)程掌控不好，那么必然會(huì)給整個(gè)建筑工程留下安全隱患，為此，希望我們相關(guān)的設(shè)計(jì)和施工人員，能夠不斷的完善自身的方式方法，做到時(shí)刻豐富自我，提高自我素質(zhì)的要求，不斷的對(duì)土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中相應(yīng)的方法和進(jìn)行完善和創(chuàng)新，為建筑工程的質(zhì)量，提供更進(jìn)一步的保障。

參考文獻(xiàn)：

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