任志君
(山西路晨建筑設(shè)計有限公司,山西臨汾 043000)
近年來,隨著市場經(jīng)濟的繁榮發(fā)展與現(xiàn)代化城市建設(shè)進程的不斷加快,土木工程行業(yè)的發(fā)展也取得了長足的進步。但是土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題仍不容小覷。本文論述了土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本概念,探究了土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題,并提出科學合理的解決策略,以促進土木工程的高質(zhì)量竣工。
土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑工程設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性與可行性是衡量整體土木工程建設(shè)標準的關(guān)鍵指標。結(jié)構(gòu)設(shè)計對于土木工程后期投入使用過程中的質(zhì)量安全具有重要意義。結(jié)構(gòu)設(shè)計在土木工程建設(shè)中起到的保障作用具體體現(xiàn)在以下兩方面:
(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計直接關(guān)系到土木工程的使用安全。隨著人們生活水平的不斷提高,對建筑工程質(zhì)量安全的標準要求也隨之提高。而結(jié)構(gòu)設(shè)計作為土木工程質(zhì)量安全的保障環(huán)節(jié),自然也受到人們的高度重視。只有維護結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性,才能保障土木工程的安全穩(wěn)定性,并推動整個建筑行業(yè)的良好發(fā)展。
(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計水平?jīng)Q定了土木工程的建設(shè)水平。結(jié)構(gòu)設(shè)計是土木工程建設(shè)流程中最基礎(chǔ)且最重要的環(huán)節(jié)。只有做好基礎(chǔ)工作,才能提高后期建設(shè)水平。如果前期基礎(chǔ)工作落實不到位,或者質(zhì)量水平不達標,則在后期施工過程中必定會出現(xiàn)各種各樣的問題。嚴重情況下,還會誘發(fā)安全事故。
由此可知,結(jié)構(gòu)設(shè)計在整個土木工程建設(shè)中占據(jù)著主導(dǎo)地位,需要相關(guān)設(shè)計人員予以高度重視,如圖1 所示。
圖1 土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計
可靠性是對土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計最基本的要求,同時,更是對整個土木工程質(zhì)量安全的保障??v觀國內(nèi)土木工程行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,可靠性不達標已經(jīng)成為土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的首要問題。土木工程可靠性具體是指當土木工程建筑遭受重力、拉應(yīng)力以及其他具有破壞性作用力時,能夠保持整體結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性。當發(fā)生地震、火災(zāi)和山洪等自然災(zāi)害時,如果土木工程結(jié)構(gòu)的整體剛度與穩(wěn)定性不達標,會導(dǎo)致整體工程無法繼續(xù)投入使用,造成無法挽回的經(jīng)濟損失。
可靠性設(shè)計是確保土木工程建筑長期投入使用的基本保障。為此,相關(guān)設(shè)計人員要將可靠性設(shè)計作為整個土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點,避免土木工程建筑在遭受外力作用時,發(fā)生整體性破壞。
現(xiàn)階段,在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,大多數(shù)設(shè)計人員會將重心放在工程的耐久性和安全性方面,忽略工程環(huán)境。而這也使工程在很大程度上受到外界因素的干擾,縮短了工程的使用壽命,降低了工程質(zhì)量安全等級。
空氣潮濕、溫差過大、地基土的濕陷性、酸堿腐蝕等都會在不同程度上危害工程項目。所以在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計時,要充分考慮建筑環(huán)境的影響,確保建筑的工程質(zhì)量不受其影響。此外,由于工程人員對施工環(huán)境的忽略,無法為施工單位的技術(shù)指導(dǎo)提供可靠的參考依據(jù),極大的增加了工程質(zhì)量的安全隱患。
土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計本身就是一項較為復(fù)雜的工作,設(shè)計中涉及的參數(shù)指標較多,需要保證參數(shù)計算精準性,以保障結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量,提高土木工程建設(shè)水平。但就實際情況而言,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,經(jīng)常會因為參數(shù)計算不精準產(chǎn)生各種問題。如樓板設(shè)計中,高度參數(shù)收集不準確,偏差較大,導(dǎo)致在樓板荷載計算和彎矩承載能力計算時存在偏差,降低了樓板的整體穩(wěn)定性,增加了主體結(jié)構(gòu)的安全隱患。
圖紙設(shè)計作為土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)且關(guān)鍵環(huán)節(jié),若圖紙設(shè)計出現(xiàn)錯誤,則工程結(jié)構(gòu)也會出現(xiàn)問題,進而引發(fā)一系列危險事故,降低土木工程的建設(shè)質(zhì)量。同時圖紙設(shè)計的完善,可為工程施工提供可靠依據(jù)。不過根據(jù)目前實際情況可知,在圖紙設(shè)計中,很多機構(gòu)部門都因為認識不到位,對圖紙設(shè)計重視度不夠,直接照搬照抄現(xiàn)有的設(shè)計模式,并未考慮到工程結(jié)構(gòu)具體要求,這使在實際作業(yè)中,圖紙與實際情況不符,阻礙了工程的進展。
另外,在圖紙設(shè)計中,細節(jié)處理不到位,表面化情況嚴重,且部分結(jié)構(gòu)設(shè)計直接照搬現(xiàn)有內(nèi)容,通過拼接組裝而成,實際結(jié)構(gòu)性能難以滿足工程建設(shè)要求,最終產(chǎn)生了各種危險事故。再者,圖紙設(shè)計不合理還會導(dǎo)致先進技術(shù)無法有效落實,不僅拖慢了建設(shè)工期,還會對工程質(zhì)量和安全構(gòu)成嚴重威脅。
若想改善土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計成果,必須采取如下幾方面策略:明確工程結(jié)構(gòu)設(shè)計標準和規(guī)范要求;結(jié)合施工環(huán)境進行工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計;增強工程結(jié)構(gòu)的可靠性;優(yōu)選高水平、高素質(zhì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計人員;設(shè)計方與施工方保持良好的溝通。下面就將對上述措施展開詳細說明。
若想確保土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計水平達到國家標準要求,首要前提是進一步明確土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計標準。建筑行業(yè)不能故步自封,循規(guī)蹈矩,而是要積極學習國內(nèi)外的先進技術(shù)與經(jīng)驗,結(jié)合自身的發(fā)展概況,對所掌握的技術(shù)加以改造,且建立健全的土木工程管理體制,以提高土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計水平。
設(shè)計人員需要根據(jù)建筑環(huán)境對土木工程結(jié)構(gòu)展開設(shè)計。在此過程中,設(shè)計人員要全面且客觀的考量多方面影響因素,如地表溫度、空氣濕度、施工條件等。
在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,設(shè)計人員必須對設(shè)計的圖紙展開系統(tǒng)化、精細化的設(shè)計,且對各個施工環(huán)節(jié)予以詳細的闡述和說明,以便施工人員在最短時間內(nèi)明確設(shè)計意圖。
此外,土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要合理的參照和使用標準圖集和規(guī)范,還要客觀考量工程施工的經(jīng)濟性。盡管參照和使用標準圖集可以加快設(shè)計進度,縮短設(shè)計周期,但是缺少精細化的計算環(huán)節(jié),也會增加后續(xù)投資成本??偠灾聊竟こ探Y(jié)構(gòu)設(shè)計人員既要全面考慮環(huán)境因素,又應(yīng)注重工程造價的考量。
結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性決定了土木工程的安全性。為此,土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)格外注重結(jié)構(gòu)可靠性。在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計計算過程中,設(shè)計人員要明確建筑各種結(jié)構(gòu)形式的和受力特性并進行有針對性的設(shè)計計算。
在維持土木工程結(jié)構(gòu)可靠性的基礎(chǔ)上,設(shè)計人員還需充分考慮工程結(jié)構(gòu)外觀的美觀性,以及功能的實用性,進而為土木工程后續(xù)建設(shè)提供有利條件。在結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié),設(shè)計人員可以通過優(yōu)化內(nèi)力組合形式,不斷提升整個土木工程建筑的可靠性。具體來說,可以從如下兩方面著手:①加強結(jié)構(gòu)薄弱部位的設(shè)計,以改善結(jié)構(gòu)的整體受力情況;②優(yōu)化結(jié)構(gòu)的合理性,加強土木工程建筑的可靠性。
在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié),必須優(yōu)先選擇高水平、高素質(zhì)的設(shè)計人員。只有保證設(shè)計人員的綜合素質(zhì),才能提高整體土木工程建筑的質(zhì)量,為后期的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作提供可靠的保障。
隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展,關(guān)于土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論也隨之更新。作為新時代的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計人員,應(yīng)秉承與時俱進的基本原則,及時更新理論,擴充知識儲備,完善自身技能水平。為此,設(shè)計單位需定期組織技能培訓(xùn)與職業(yè)素質(zhì)教育活動。與此同時,不斷增強設(shè)計人員的責任感和使命感,讓設(shè)計人員深刻認知自身工作的價值所在,全身心的投入到設(shè)計工作中。
為加強土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學合理性,設(shè)計方與施工方間必須保持良好的溝通。對于不合理的設(shè)計內(nèi)容,共同提出切實可行的修改意見,避免出現(xiàn)設(shè)計圖紙與施工內(nèi)容不相符的情況,從而增大作業(yè)安全系數(shù),優(yōu)化作業(yè)質(zhì)量。在土木工程建設(shè)的過程中,必須加大施工質(zhì)量監(jiān)督管理力度。一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不達標,第一時間采取處理措施,全面維護施工質(zhì)量,降低發(fā)生質(zhì)量安全事故的概率。
綜上所述,土木工程建設(shè)對于市場經(jīng)濟的發(fā)展以及現(xiàn)代化城市建設(shè)都具有實際意義。與此同時,土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計也受到人們的高度關(guān)注。為此,設(shè)計人員就需要不斷提高設(shè)計水平,積累實踐經(jīng)驗,保持設(shè)計人員與建筑參建各方的良好溝通,維護設(shè)計行業(yè)穩(wěn)定性,保障工程質(zhì)量的安全,推動建筑行業(yè)的良好發(fā)展。