苏武

（安徽电信规划设计有限责任公司　安徽　合肥　230001）

土木工程建筑结构设计要点探析

苏武

（安徽电信规划设计有限责任公司安徽合肥230001）

随着城市化进程不断推进，我国建筑领域取得了进一步发展。土木工程作为工程施工的重要组成部分，其中建筑结构设计是一项复杂、系统工作，设计的合理与否直接影响工程质量。近几年出现很多因为结构设计不合理导致建筑质量问题的事件，对人们日常生活产生了不良影响，如何更好地规划建筑结构设计受到社会广泛关注。本文将从土木工程概念入手，分析和研究当前土木工程结构设计现状，并阐述土木工程设计要点及管理措施。

土木工程；建筑结构；设计要点

前言

建筑行业蓬勃发展，土木工程结构设计备受关注，结构安全性与耐久性始终是结构工程的关键衡量指标，土木工程结构设计技术合理性直接影响建筑工程整体安全性。当前我国土建工程结构设计往往忽视环境等因素，导致土建建筑结构设计存在诸多不合理之处，耐久性低、牢固性较差等问题普遍存在，不利于建筑领域健康发展。因此，加强对土木工程建筑结构设计要点的研究具有积极意义。

1　土木工程概念

土木工程主要是指建造各类工程设施科学技术的总称。其既是指所应用的材料、设备及进行的勘测、设计等技术活动，也是工程建设的对象，即建造在地上或者地下、陆上，直接或者间接为人类生产和生活、军事和科研等活动提供服务的各项工程设施，如房屋、道路等。

2　当前土木工程结构设计现状分析

建筑领域快速发展背景下，土木工程迎来更多发展机遇，但是，土木工程结构逐渐呈现多元化、复杂化趋势发展，随即产生了很多建筑结构设计问题。具体表现在两个方面：

（1）构造柱与承重柱问题，土木工程质量直接影响房屋建筑抗震性能，需要对柱梁的具体构造进行科学、合理的结构设计。只有这样，才能够避免裂缝的形成，保障工程施工质量。在实际工程中，很多设计师对于构造柱与承重柱认识不够充分，甚至将承重柱设计应用于构造柱当中，使得原有设置的积极作用得不到有效发挥，当遇到强烈地震时，工程结构会发生巨大的沉降，一旦出现裂缝，势必造成建筑物倒塌。此外，对承重柱设计过程中，由于对截面面积设计过小，当受到外力影响情况下，梁柱会出现开裂等不良情况，影响工程整体质量。

（2）土木工程结构设计是一项复杂工作，涉及内容较多，影响因素业具有多样性，增加了设计工作难度。在具体设计中，除了工程安全性、耐久性要求之外，对于工程的土壤温度、酸碱度等也需要进行综合考虑。但是在实际设计中，设计人员往往会忽视外部因素，对具体施工过程产生消极影响。

3　土木工程建筑结构要点及管理对策

3.1要点分析

3.1.1选择合理施工技术，加强基础结构设计

土木工程建筑结构主要包括土方开挖、现浇混凝土、基坑支护等方面，其中基础施工是工程的重中之重。基础施工时间较长，占总工期的30～40%左右。不同的土木工程要求不尽相同，具体可以参照相关《规程》。通常情况下，埋置天然地基应控制在总建筑高度的1/12，埋置桩基时，要占总建筑高度的1/15，要注意不能够将桩长算在埋置深度当中。同时，由于工程施工普遍集中在城市地区，施工场地较为紧缺，且工期较为紧张，需要对施工场地周边建筑物及设施进行保护，制定相关保护方案，保障基坑稳定性，从而避免位移现象的发生。针对基坑开挖建设一定要控制施工工期，一般来说，施工时间较短，基础开挖安全性越高[1]。如果施工对地下水等方面提出了特殊要求，需要经过专家组审批才能够开展后续工作，提高土木施工安全性。

3.1.2重视地下室嵌固端的选择，增强结构稳定性

对于地下室结构设计，其中嵌固端的设计较为重要，不仅关系到计算结构的内力，且对于整体结构稳固性具有直接影响，是结构设计的难点。土木工程结构设计中的嵌固主要是指强度嵌固，而非力学嵌固。因此，在具体设计中，应重视地下室嵌固端的选择，具体来说，可以通过以下几个途径实现：①增加屋梁抗弯能力；②增加地下室柱顶的抗弯能力；③满足规范具体要求。嵌固端所在层楼板应进行连续设计，保证水平地震力的传递，减少自然灾害对建筑整体稳固性的威胁。工程中常常遇到地下室顶板标高问题，如下沉式广场，如果地下室顶板不一致，会出现顶板与地上一层高差小于层高1/3，需要地上一层侧向刚度能够满足规范要求，即地下室顶板可以作为嵌固端，并在错层处楼板加腋，保障水平剪力传递路径（见图1）。

3.1.3加强对细节的控制，协调板设计与配筋

图1　结构简图

板设计和配筋结构设计，需要分析二者长短边长度，结合具体长度确定施工材料。如果长度差距小于2mm，可以采取双向板计算方法；超过2mm，需要采取短边进行计算，并在较长的一边设置足够的构造钢筋。要想采用弹性方法，需要确定板的具体尺寸[2]。针对连续双向板跨中最大弯矩计算，需要依据工程中的荷载分布状况，加强对荷载分析后进行间隔布置，提高设计科学、合理性。

3.1.4完善基础结构设计，优化内力组合设计

土木工程结构承载力抗震结构设计重点体现在内力组合各个方面。因此在具体设计中，设计师应对承载力抗震系统进行相应调整，并在此基础上按照抗震的具体要求合理选择建筑材料，以此提高建筑承载力。

3.2管理措施

为了提高土木工程设计科学、合理性，为建筑整体提供支持，应加强对设计的有效管理，具体可以采取以下几个途径入手：

（1）充分利用现代测量技术。科学技术快速发展，在促进建筑工程等方面提供了极大支持。因此，在设计之初，应充分利用现代测量技术，如GPS测量技术等，对建筑各个方面进行有效测量。日后高层建筑施工中，还应采取CAC先进技术，逐渐完善高楼建筑施工系统及管理体制，有效降低企业施工成本，从而提高建筑整体质量，满足人们对建筑的多元化要求。

（2）严格遵循力学理论。土木工程结构设计应建立在力学理论基础之上，运用理论指导具体施工，提高建筑整体效果。随着施工工艺的更新，传统混凝土施工将无法满足结构设计[3]。因此，在结构设计中，设计师应切合建筑领域发展趋势，采取多元化结构设计方法，避免在施工中出现工程质量问题，为人们建设安全、可靠的工程。

（3）严把材料质量关。建筑领域中，材料作为建筑工程的核心，其质量高低直接影响建筑整体质量。近年来材料质量受到广泛关注，且节能减排理念影响下，新型环保建筑材料层出不穷，如人造轻骨料、工业废料轻骨料等，下图是人造文化砖。在具体设计中，设计师应加强对新型环保材料的应用，由于新型环保材料更适合当今建筑行业发展需求，引进新型建筑材料，能够显著提高工程整体质量。

图2　人造文化砖

（4）引进先进软件。建筑行业快速发展，在土木建筑行业出现了多种新型的绘图工具，为建筑行业发展注入了新鲜血液。因此设计中应积极引进先进软件，通过对施工图的精确计算，能够提高建筑结构的设计，按照施工标准同时，加强建筑施工信息化建设，对设计程序、材料等方面进行科学的管理，从而有效把握施工进度，节省工程施工成本，提高建筑工程质量。

4　结论

根据上文所述，建筑结构设计作为建筑工程的开端，设计合理与否直接影响建筑整体质量，对设计师专业水平提出了高要求。对于结构设计出现的问题，设计师应树立现代设计理念，将可持续发展理念、节能环保理念等渗透到设计过程中，充分利用现代技术，综合考虑各项因素，调整和优化建筑结构设计，提高结构设计合理性，保证建筑结构稳定性，不断提高建筑工程质量，从而促进我国建筑领域可持续发展。

[1]段亚洲，郎宏伟.土木工程建设中对建筑结构基础设计的探析[J].经营管理者，2013（07）：309.

[2]王慧君，徐勇.高层建筑结构设计的要点探析[J].科技与企业，2014 （06）：171.

[3]乔亮.大体积混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的应用探析[J].科技风，2014（19）：167.

TU318

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2015-9-20