土木工程建筑結構設計中的問題與初探

(鄭州工業應用技術學院 河南 鄭州 450000)

近些年來，我國土木工程安全事故時有發生，為國家經濟發展帶來嚴重影響，也造成了建筑材料的嚴重浪費，為我國人身安全帶來嚴重損失。因此我國相關部門出臺了相關法律法規，制定了質量終身負責制，有效控制了類似事件的發生。

一、土木工程結構設計存在的問題

結構設計決定一個建筑物安全性能是否達標，是建筑工程中最需注意的方面，另外，建筑安全性也與施工技術條件、后期維護等有關。我國目前相關管理水準不高，與國外有一定差距，因此事故頻發，損失嚴重。我國土木工程建筑結構最大的不足之處就是安全牢固不達標，結構構件承載力低下。安全牢固是所有建筑物的建設原則，是施工開始首先考慮好的問題，嚴格做好安全設計，保證建筑的牢固性，即使出現局部輕微損壞也不會影響到其他部分，更不會造成大面積坍塌等安全事故，這是一個建筑最基本的安全保障。而建筑的牢固程度一般依靠建筑的延性和冗余度，如果延性和冗余度達標，那么即使出現地震、爆炸等事故，建筑物就具備了基本安全能力，不會對人員造成巨大傷害。但是由于我國在這一方面起步較晚，相比于美國、日本和歐洲發達國家還有很大的差距，因此施工中經常出現各種問題。

建筑的使用與建筑設計具有密切的關系，具體關系體現在以下幾個方面：一是建筑安全性影響工程結構設計方案的選擇。主要是造價使工程建筑設計中的基礎結構、主體結構等的影響；二是建筑安全性影響工程設計中細節的選擇。主要是工程設計中建筑材料等的選擇。另外建筑工程設計對建筑使用情況的影響體現在以下幾個方面：一是建筑設計中的結構體系的選擇影響建筑安全性的變化。如工程設計中的鋼筋混凝土結構體系中還具體劃分為剪力墻結構、框架結構等，不同的結構體系中的材料、人力、技術等的投入不同，導致建筑安全性的不同；二是工程設計中的結構布置等的選擇影響建筑安全性的控制管理。主要是因而當前的工程設計可以分為平面布置和豎向布置，不同的設計結構布置對于構件等的使用不同，成本投入也由此產生變化；三是工程設計中的建筑項目的基礎設計形式等的選擇不同，將會影響建筑項目的質量和成本；如獨立基礎的沉降量不均勻，施工質量管理較差，在前期施工中產生的造價控制較低而在后期維護中則會產生較高的造價成本。所以說設計中的基礎設計形式對于建筑安全性具有重要的影響意義。

(一)土木工程建筑設計規范水平較低。一項土木工程建筑結構的安全性要達標，構件的承載能力、材料的安全性和安全系數、整體建筑的牢固度與耐久度等方面都應符合一定的設計標準。而我國對于這一方面的設計標準規定不是特別嚴格，因此設計規范水平偏低。而施工隊按照此標準進行施工，工程質量自然不會很高。

(二)土木工程建設整體牢固性差。僅依靠某一構件有較強承載力不足以保證整個建筑的安全性，還要求該建筑有較強的整體牢固性，保證當建筑物局部出現破壞時整體還能保持較高的安全性，不會出現大面積崩塌。整體牢固性主要取決于良好的延性和冗余度，抵抗大災難帶來的破壞，從而減少人身傷亡和財產損失。

(三)土木工程建設耐久性差，維護意識差。我國土木工程安全設計中，往往只考慮荷載作用下建筑的耐久性而忽略了環境因素如空氣干濕度、土壤中忽而學物質的侵蝕等，導致了建筑中鋼筋混凝土過早腐蝕而降低了建筑的安全性，縮短了建筑的使用壽命。

(四)土木工程設計的局限性。正常情況下，當確定好工程項目的功能等具體信息后，設計工作才開始展開。而一些設計單位領導為了個人利益縮短設計時間，甚至在項目功能沒有確定的情況下就要求設計人員交上設計圖紙，因此，設計人員很難設計出滿足項目功能的設計方案，制約了我國設計行業的發展。

二、加強土木工程安全性和耐久性的建議和對策

隨著社會的進步、經濟的發展，相關管理部門必須對土建工程的安全性和耐久度提起重視，并逐漸提高。具體可從以下幾個方面做起:(1)相關研究機構加強對土建工程所用建筑材料如混凝土、鋼筋等耐久性的研究，對不同條件的施工現場采用不同的研究方法，管理部門出臺相關標準，促進耐久性的提高；(2)提高設計標準的規范水平，而對于土建工程的檢測與評估人員，應確保其具有從業資質；(3)向土建工程施工人員宣傳維護的重要性，建立完善的土木工程檢測與維護機制；(4)向歐美國家學習相關經驗與管理技術，規范管理體制，注意工程團隊的人性化管理，適量降低相關規范的約束性與強制性，鼓勵設計人員進行技術創新：(5)組織專家進行研討與實際勘探，制定出符合我國國情的土建工程耐久度標準，保證標準的規范性、科學性、先進性與可控性。

三、土木工程建筑結構的設計建議

(一)設計的安全性。(1)加強管理。管理人員應選擇技術嫻熟、經驗豐富、整體素質較高的設計團隊，這類團隊一般都具有先進的設計理念，最新的工作設備以及經驗豐富的設計人員，能夠達到理想的設計結果。(2)加強理論學習，提高設計素質。土建工程的設計人員應加強自身對設計理論與方法的掌握程度，這對提高土建工程的設計水平至關重要。(3)設計計算嚴密。設計人員應考慮到每一方面的因素，核對好所有數據，使設計結果能夠滿足各種條件下安全要求，避免疏漏某一項目的安全設計。(4)詳細的設計圖紙。由于設計人員與實際施工人員之間有較大的技術差距，因此設計人員應不怕麻煩，詳盡、嚴謹地對一些細節加以說明，保證不同層次的施工人員都能看懂，從而提高工程質量避免錯誤理解圖紙等不必要事故的發生。

(二)設計的經濟性。(1)加強管理。管理人員對投標公司的設計方案進行對比，安全性是首要因素，其次對比其經濟型、美觀度等條件，選出最優設計，從根本上節約開支。(2)不局限于標準圖。設計人員在設計工作中為了減少工作量和設計漏洞，往往會采用標準圖。而標準圖由于沒經過嚴格經濟計算，很容易造成超支問題。因此，設計人員應保持一顆踏實勤奮的心態，逐一審核設計方案，在能節約的地方盡量節約設計，做到既保證工程安全性，又保證設計的經濟性。(3)減少多參數設計的安全積累。土建工程構建設計應考慮多種因素，例如我國最常見的鋼筋混凝土結構，設計時應考慮材料的選擇、橫截面大小、形狀、鋼筋的粗細等，多種因素導致了同一荷載數值的兩個構件并不相同。因此設計人員在保證構件強度的前提下，盡量設計出既經濟又美觀的構件。(4)搞好部門之間的關系，以大局為重。土木建設工程會涉及到眾多部門與單位，例如數據整理、拆遷辦、設計單位等等。在實際生產中這些單位應該拋棄本位主義，與其他單位積極合作，以大局為重，減少工程成本，加快工程建設進度。

四、結束語

土木工程建筑結構設計事關國家與人民的人身財產安全，決定了工程的安全性和使用壽命，是整個工程的重中之重，因此設計人員應加強重視程度，提升自身設計水平，設計出安全經濟的施工方案，提高我國土木工程的整體質量，維持社會穩定，促進社會發展。