郭丹
摘要:對于土建結(jié)構(gòu)工程而言,要想保障施工順利進行,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,分析了土建工程在設(shè)計上存在的一些缺陷。并針對這些問題提出了幾點解決策略,幫助優(yōu)化土建設(shè)計,提高工程質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:土建結(jié)構(gòu)設(shè)計;存在的問題;對策;分析
我國土建工程規(guī)模越來越大,在設(shè)計上的難度也隨之增加。土建工程的質(zhì)量安全主要由設(shè)計階段以及施工階段兩者相互作用來保障的,同時也關(guān)系到結(jié)構(gòu)使用的標準化,像超載或是二次施工等行為。另外,設(shè)計安全也關(guān)系到土建工程設(shè)計相關(guān)法律法規(guī)實施的有效性。要想加強設(shè)計規(guī)范化,必須先了解設(shè)計中存在哪些問題。
一、土建結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題
(一)材料設(shè)計
在土建結(jié)構(gòu)的材料規(guī)劃方面,設(shè)計人員往往會忽略規(guī)范條例中的某個要求,造成材料使用不規(guī)范現(xiàn)象發(fā)生。例如在對混凝土的設(shè)計方面,其截面在未到達某一標準時,混凝土的強度需要乘上相應(yīng)系數(shù)。否則在較小的截面設(shè)計中,混凝土構(gòu)件會產(chǎn)生較大的強度損失。設(shè)計人員在此方面存在問題在于對這一條款的理解方面,即當混凝土是作為墊層的時候,能否使用C10標準。這個問題在很長一段時間都是一個具有爭議性的話題,一些設(shè)計人員將墊層混凝土設(shè)計為C10的時候,會遭到工程監(jiān)理人員的質(zhì)疑,而改為C15又會造成資金上的浪費。
(二)砌體結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距
我們在土建的相關(guān)施工和設(shè)計規(guī)范中。主要是對燒結(jié)普通磚的使用來進行明 確規(guī)定的,但是,對于目前墻體改革中新使用的混凝士砌塊等房屋,該規(guī)范已強調(diào)由于混凝土有干縮性。其次該規(guī)范在注釋中還強調(diào)了對于白天和夜晚溫差較大地區(qū),伸縮縫的最大間距應(yīng)予以適當減小,因此,對于我國晝夜溫差較大的地區(qū)來說,應(yīng)適當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)保護層厚度設(shè)計
在保護層厚度設(shè)計方面,目前使用的設(shè)計規(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)會與水產(chǎn)生接觸。混凝土長期在水的浸泡下,其強度會很快下降,影響到土建工程的安全性。在實際設(shè)計中,設(shè)計人員也會故意將這一問題忽略。雖然保護層的厚度增加了,但建筑基礎(chǔ)的耐久力下降,對土建結(jié)構(gòu)的影響更大。
(四)屋面可變荷載的取值和分布
相應(yīng)的計算,然后按最不利的情況進行設(shè)計。對屋面可變荷載的取值應(yīng)十分
謹慎,特別是對于屋架和拱殼屋面,因為這類屋面荷載的分布對結(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
行設(shè)計,這樣才能保證屋面結(jié)構(gòu)的安全。計算地基變形時將荷載取值錯誤地取為荷載設(shè)計值而不是荷載的準永久組合值。由于荷載的設(shè)計值大約為荷載準永久組合值的1.4~1.6倍,因此這一錯誤取值造成的影響更多,常常使原本地基變形不超過限值,錯誤的判斷為地基的變形不滿足設(shè)計要求。錯誤地將基礎(chǔ)加深或?qū)⒒A(chǔ)的底面積擴大,造成很大的浪費。在確定基礎(chǔ)底面積或確定樁數(shù)時,荷載取值錯誤地取為荷載的設(shè)計值而不是荷載的標準值,由于荷載的設(shè)計值大約為荷載標準值的1.25倍左右。因此這一錯誤將導致約20%的浪費,對整棟建筑而言,這一浪費是相當大的,必須要引起重視和注意。
二、土建結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計
(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議,其爭議主要表現(xiàn)在混凝土強度方面。在設(shè)計上,基礎(chǔ)墊層的設(shè)計在混凝土強度方面應(yīng)設(shè)定一個標準,讓工程監(jiān)理人員與設(shè)計人員有一個共同的標準來進行混凝土標準的設(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基土的穩(wěn)固性,讓其在施工中不會因為施工設(shè)備運行產(chǎn)生的震動造成結(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強度的混凝土就能夠有效完成。
(二)砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化
對結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計需要綜合考慮地下防塵與防潮設(shè)計,對砌體進行要求目的在于保障結(jié)構(gòu)能夠持久使用。對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間后會因為外界溫度的變化產(chǎn)生膨脹或是緊縮,造成墻體開裂。在土建設(shè)計中,已經(jīng)規(guī)定了伸縮縫的最大間距,設(shè)計師們應(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)保護層厚度
保護層的厚度與所用混凝土的耐久程度是緊密聯(lián)系的,設(shè)計人員若是發(fā)現(xiàn)在設(shè)計中基礎(chǔ)會接觸到水,可以將該部分的混凝土強度要求提高,保障該部位混凝土不會因為長期浸水提早報廢。同時,基礎(chǔ)的保護層厚度應(yīng)該要比原有設(shè)計稍多一點。例如原有設(shè)計為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)計值上一般是永久組合值的1.5倍左右,設(shè)計師們在取值方面容易錯誤的將設(shè)計值作為永久組合值來使用。這樣一來,地基變形在沒有超過設(shè)計值的情況下也會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。在設(shè)計時,設(shè)計師應(yīng)該知道并不是進行屋面全跨布置時產(chǎn)生的內(nèi)力就一定是最大的。在進行半跨式設(shè)計時,建筑受到的可變荷載往往更大,對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響也更大。所以,設(shè)計人員除了需要對全跨進行取值范圍界定之外,還應(yīng)對半跨式結(jié)構(gòu)受到的應(yīng)力進行分析,并計算大致范圍。在具體展開設(shè)計時,需要以最危險的情況作為取值來設(shè)計,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,以此來保障屋面結(jié)構(gòu)的安全性。
三、結(jié)語:
所有在進行土建結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,我們一定要嚴格和控制設(shè)計和施工的每個環(huán)節(jié),堅決不能夠給建筑工程的基礎(chǔ)質(zhì)量留下隱患和影響,因為土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工可以說是土建工程建筑中,非常重要的一個環(huán)節(jié),如果對其的力度和過程掌控不好,那么必然會給整個建筑工程留下安全隱患,為此,希望我們相關(guān)的設(shè)計和施工人員,能夠不斷的完善自身的方式方法,做到時刻豐富自我,提高自我素質(zhì)的要求,不斷的對土建結(jié)構(gòu)設(shè)計中相應(yīng)的方法和進行完善和創(chuàng)新,為建筑工程的質(zhì)量,提供更進一步的保障。
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