土木工程建筑結構設計中的問題初探

喬棟

（山西大同大學，山西 大同 037003）

工程技術

土木工程建筑結構設計中的問題初探

喬棟

（山西大同大學，山西 大同 037003）

對當前中國土木工程建筑結構設計的問題展開分析，并在此基礎上探討解決土木工程建筑結構設計問題的具體對策，旨在為推動中國土木工程建筑結構設計水平以及土木工程建筑質量的提高貢獻綿薄之力。

土木工程；建筑結構；設計；問題

引言

土木工程建筑結構設計是保證建筑施工質量的重要環節，其設計質量不但與整體建筑質量息息相關，而且還在極大程度上影響著人民生命財產安全以及國家基礎事業的發展，因此，必須對土木工程建筑結構設計予以充分重視。然而在實際設計過程中，仍存在不少問題制約著設計質量的提高，為此下文將對結構設計中存在的問題以及相應的解決對策進行探討。

1　土木工程建筑結構設計中的問題

雖然土木工程建筑結構設計是保證整個工程質量的關鍵環節，但是在具體的設計過程中，依然存在一定的問題，諸如建筑基礎選型的問題、地梁設計的問題、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量埋下嚴重的安全隱患。

地基對整體土木工程建筑中結構而言是一個極為關鍵的內容，整個土木工程建筑的大部分重力都是由地基承載。因此，地基質量對整體建筑結構而言有著重要影響。所以在建筑地基選型上務必保證建筑的安全與穩固。然而在實際設計過程中，常常會出現選型不當，致使地基實際承載能力無法滿足建筑需求的現象，使得建筑在使用后期出現了側移以及不均勻沉降的情況，大幅降低了整體建筑結構的安全系數，使得建筑使用壽命減短。

在土木工程建筑結構設計中，地梁設計是最為重要的框架結構設計內容之一。地梁的主要作用在于連接各個建筑結構基礎，并可在一定程度上對基礎出現的不均勻沉降起到調整的作用。如若基礎所處層次較深時，框架柱和地梁的連接能夠減小框架柱的計算高度，并對地梁的框架內力產生影響。所以地梁是整體建筑的重要受力構件，如若設計稍有偏差均會導致安全事故的發生。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計的難度。

當前在土木工程建筑結構中，鋼筋成了較為常用的構筑物，以維持建筑物形態，并提高建筑物的穩定性與安全性。在使用鋼筋過程中，不可避免要考慮鋼筋錨固的問題。但是在實際設計過程中，人們容易忽視鋼筋錨固問題，可能會因為剪力墻厚度不足而導致鋼筋水平錨固長度不足的現象，使得錨固設計無法達到相關規定要求。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、導致鋼筋綁扎困難的現象，因此，在施工過程中必須嚴格依照規定要設計鋼筋錨固。

在設計過程中，混凝土樓板出現裂縫的現象較為常見。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致了日后混凝土樓板裂縫的出現。所以，在分析樓板受力情況時，應當對三維空間上的受力情況進行綜合考慮，方可有效確保樓板受力的均勻。此外，在設計樓板鋼筋結構時，設計人員通常僅僅是利用單向板來進行計算，用分離式負彎矩鋼筋來作為支撐，以致于設計所得的樓板受力情況與實際受力情況相差甚遠，進而導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裂縫。

2　解決土木工程建筑結構設計問題的對策

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構設計中仍然存在一定的問題，但相信在與之對應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構設計中存在問題的方法以及對策。

只有確保土木工程建筑基礎選型的合理，才能確保建筑物能夠有效承受自身重量，避免出現超負荷的現象出現，進而有效控制建筑側移在合理范圍內，以提高整體建筑結構的安全性與穩定性。所以，在進行建筑基礎選型時，首先應全面了解工程所在區域的地質情況以及建筑的外形設計情況，并有針對性得在工程區域進行全面的勘探與分析。其次，由于建筑結構選型不同，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，才能保證建構結構受力均勻，且具有較強的抗風、抗震能力。最后，設計人員應積極與相關專業人員進行協調與合作，共同制定出合理的選型方案，以確保建筑基礎選型的合理。

結合筆者實踐來看，解決地梁建設問題可從以下幾方面內容著手進行：一是，不將地基土的影響考慮在內，按一層框架梁計算地梁，并將全部荷載轉移到框架梁柱上。雖然該方法所得結構會與實際情況有些出入，但大致上能夠作為參考依據，能夠有效減少與避免地震、風力等自然災害帶來的影響。二是，僅對整體框架結構進行計算，并除去地梁，將地梁彎矩的影響忽略不計。較上一種方法而言，該種方法要更為合理。

鋼筋錨固的任務在于加強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固性。鋼筋錨固長度通常是指柱、板、梁等構件的受力鋼筋深入基礎或支座中的總長度，包含彎折與直線部分。在設計鋼筋錨固時，不但要對其長度進行嚴格規范，并且還應嚴格要求其強度。加上剪力墻施工質量與鋼筋錨固息息相關，因此，在設計過程中，必須將鋼筋錨固與剪力墻設計有機結合起來進行分析與考慮，并設計出對二者均有利的施工方案。

在設計土木工程建筑結構時，可以通過設計后澆帶的施工方法來有效避免混凝土出現變形以及由于不均勻沉降而導致的裂縫出現。在設計過程中，應結合建筑混凝土性質以及區域土質情況等因素來對后澆帶寬度進行合理設計。并將后澆帶設置與地基基礎層至房屋頂板的統一位置上，并確保混凝土等級高于兩側混凝土。其次，應做好后澆帶支撐工作，在確保混凝土強度達標以及后澆帶完全封閉的情況下再將支撐拆除。挨著，因為在地基施工錯中，結構集中應力會減小，并且在溫度影響下混凝土會出現收縮裂縫，因此，應當設計后澆帶。但值得注意是，部分地基工程最終后澆帶是不允許設置的，因此，在設置后澆帶時還應結合實際情況來進行。

3　結語

土木工程建筑結構設計對土木工程而言有著重要的作用，在實際設計過程中設計人員應當對土木工程建筑中結構實際情況進行全面了解，并采用多種方式來解決在設計過程中遇到的各類問題，提高整體建筑結構的穩定性與安全性，從而更好地提高土木工程建筑的質量。

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（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

大同大學教學改革項目，項目名稱：《材料力學》基本原理在土木工程專業結構設計教學中的研究與應用，項目編號：X JG 20 1 5 1 0 5

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