探討土木工程設計中的常見問題

陳清泉

身份證號210212198812310015

探討土木工程設計中的常見問題

陳清泉

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土木工程的設計決定著建筑工程的質量和安全，因此土木工程的設計是建筑單位需要注意的問題。結構設計的優化是土木工程設計工作的重要內容，工程結構設計是保證施工順利進行的關鍵因素。本文以土木工程結構設計為重點，從混凝土結構設計存在的問題出發，分析其中原因并提出相應的措施，為土木工程設計優化提供一定參考。

土木工程；結構設計；混凝土；優化

1 引言

由于建筑行業的發展迅速，土木工程設計尤其是結構設計方面暴露的問題越來越多，為建筑工程的整體質量埋下了很多安全隱患。土木工程結構設計中涉及范圍較廣，本文將以混凝土結構設計為例，探究土木工程設計的主要問題。

2 混凝土結構設計

2.1 混凝土結構設計要點

2.1.1 設計中的結構問題

施工和使用期的不同階段中，結構的受力情況不同，所以結構的分析要分別進行，并在作用效應中確定其最不利的組合。根據建筑的實際情況進行嚴格混凝土的結構分析，分析數據要達到計算指標，并且對結構的工作情況進行分析記錄，保證其與預算的結果相符。火災、爆炸等突發問題會對混凝土的結構造成影響，混凝土結構達不到國家標準就會造成人員、財產的損失，因此必須保障設計中的結構達到標準。

2.1.2 防火、抗震設計

建筑物的防火能力影響著建筑物的質量，混凝土的燃點較高但其防火隔熱性較弱，火災、地震或爆炸會減弱混凝土的耐久力及承壓力，很容易造成建筑物的損壞，對人身、財產安全造成威脅。因此要保證混凝土材料達到防火、防震的標準，保證建筑物的安全。

3 混凝土結構設計存在的問題及其優化方法

3.1 地基穩定性問題分析

地基穩定性不足導致的問題主要包括：地基受力不均衡為房屋建筑帶來安全隱患，建筑內部受力不均，容易出現偏差；混凝土無法承受建筑物的重量，導致建筑下陷、沉降。在混凝土結構設計中，設計人員要確保地基的穩定性。在混凝土結構建筑的地基設計中，容易出現地下結構墻體上發揮的的集中力作用較大，墻體與基礎將集中力向地基部分擴散的范圍有限，且地基土層的反力分布不均勻的現象。這就需要設計人員根據集中力的大小、墻體的真實寬度等數據進行分析，計算出地基與基礎部分的荷載情況，以此確定基礎的寬度，提高地基與基礎設計的安全系數，保證地基的穩定。

3.2 混凝土結構安全、耐久性問題分析

混凝土結構設計的安全性是確保它能在突發情況下承受住負荷，保證混凝土不發生結構變化，從而保證人身安全，因此混凝土的材料和設計的質量和耐久性非常重要。在原材料的選擇中，應選擇堿含量低、抗熱、抗凍、抗水、抗腐蝕性能好、干縮性好的水泥，保證混凝土的質量。在混凝土的設計中，嚴格控制水泥和水的比例，加大混凝土的強度，減少因高溫產生的混凝土裂縫。在設計過程中要尤其注重環境的影響，高溫嚴寒、晝夜溫差大等都會影響混凝土的結構，導致裂縫的出現。

3.3 混凝土結構的剪力墻設計問題分析

剪力墻設計是混凝土結構設計的重要組成部分也是問題頻發的環節。預應力全部集中在剪力墻機構中的一個具體架構部分，導致剪力墻載荷超標使結構受損，從而無法為建筑提供支持的情況的發生，要求設計者對剪力墻空間設計受力均衡要點的注意。剪力墻結構設計與其他框架支持結構相互影響，這為優化剪力墻設計提供條件。例如，建筑所處地的地震監測級別在五到七級之間，在設計級別為一級的剪力墻支撐結構之外設計出其它級別的剪力墻為建筑提供抗震支持，這種設計可以在地震發生時使抗震級別較低的剪力墻先受到破壞從而保證主要承重剪力墻的安全，為人身財產安全提供保障。

4 土木工程其他結構設計中存在的主要問題

4.1 設計人員對構造柱與承重柱的區分不到位

構造柱的主要作用是防止建筑物的墻面出現裂縫，承重柱主要作用是提高建筑物抗水平荷載（包括地震荷載、爆炸荷載等）能力，兩者的功能完全不同，但是在實際施工中，經常出現土木工程設計人員將兩者混淆，為建筑物帶來巨大安全隱患。例如一些事故的原因主要是設計人員將承重柱當做了構造柱，導致建筑物墻體出現裂縫、變形等。無論哪種現象出現，都會導致整個建筑團隊的工作受到影響，嚴重影響建筑質量。

4.2 設計的牢固性差

土木工程建筑的結構穩固，抗震、防水火、抗沉降等性能好對保障居民生命、財產的安全打下堅實基礎。結構設計的牢固性沒有得到保障會對整體工程質量起到重要影響。建筑結構設計的不牢固會使建筑物受到外力影響時，建筑物發生形變、坍塌等情況，對人身安全造成威脅。

4.3 環境因素考慮不周

當前的建設施工中，結構的設計重心放在了材料壽命和安全性能上，忽略了現實環境的影響。環境的潮濕度、溫差大小，環境的酸堿度等都會對建筑材料和建筑結構產生影響，忽略環境因素，在施工中沒有對環境的負面影響做出預防措施，會導致建筑物的壽命縮短，安全性降低。

5 土木工程設計的優化策略

5.1 提高土木工程結構設計人員的專業素養

設計人員的理論、經驗、應變力等都是影響設計水平的因素，要想提高設計質量，首先要培養設計人員的專業能力，實現工程設計的專業化和精良化。引進優秀設計人員，并定期對其進行交流、培訓，強化他們的職業道德感和責任感，促進結構設計的優化。

5.2 建立健全土木工程設計標準

由于土木工程設計標準的不健全，設計中容易出現的安全性、專業性內容模棱兩可的問題，因此需要對設計標準進行優化。統一設計標準，完善設計理念，引進設計方法，提高設計水平。行業內部進行改造，要求工程設計以質量為核心，穩固性為重點，安全性為標桿，提高工程的安全性、出就行和穩固性。加大監督懲罰力度，保證設計標準的嚴格落實。

6 結束語

土木工程的發展為民眾提供了更為舒適的基礎設施，也為國家建設發展提供堅強的后盾。土木工程設計水平影響著土木工程的整體質量，在實踐中，無論是在混凝土結構設計還是其他結構設計中，都存在諸多問題。這就需要相關部門與企業建立健全土木工程設計標準，培養優秀設計人才，引進先進設計理論與技術，提高土木工程設計水平，促進我國建筑行業健康、穩定發展。

[1]盧錦.土木工程結構設計存在的問題及設計措施[J].綠色環保建材,2016(12).

[2]申秀琴.混凝土結構設計要點及問題分析[J].江西建材,2016(8).

[3]胡敏,王亮.土木工程結構設計中的問題及對策探討[J].科技風,2016(8).

[4]馬明山,沈若宏,淺議我國建筑混凝土結構設計[J].建筑規劃與設計,2016(6).

陳清泉/（出生年月：1988.12---）性別：男/職稱：助理工程師/籍貫：遼寧大連/主要從事：結構設計