计算一道关于框架柱钢筋偏位怎么处理纵筋尺寸的题?

土木工程设计篇(1)
中图分类号:TU318 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)04-0120-01
土木工程的结构设计中首先要考虑的就是土木工程的安全问题,在结构设计阶段,既要考虑土木工程的耐久性和经济实用性,更要考虑建筑的安全性。土木工程结构设计的质量问题直接关系到工程成本,如果因设计者在结构设计中出现了失误,或工程监管不力,一旦出现楼盘倒塌、桥梁塌陷等安全事故后,便会给施工单位造成很大经济损失。对于工程事故的发生,国家有关单位也随之确立了有关规章体制,强化了对工程优劣程度的经管,设计单位结构设计人员也要提高设计方案和实际情况的吻合度,以减少事故发生。
一、土木工程结构设计概述
土木工程建筑结构设计包括上部结构设计和基础设计。基础设计是根据工程地质勘察报告、上部结构类型及上部结构传来的荷载效应和当地的施工技术水平及材料供应情况确定基础的形式,材料强度等级,一般有浅基础(独立基础、条形基础等)和深基础(桩基);基础底面积的确定及地基承载力验算;基础内力计算及配筋计算;考虑必要的构造措施。
上部结构设计主要分为框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构、砌体结构。上部结构设计主要内容及步骤:根据建筑设计来确定结构体系、确定结构主要材料;结构平面布置;初步选用材料类型、强度等级等,根据经验初步确定构件的截面尺寸;结构荷载计算及各种荷载作用下结构的内力分析;荷载效应组合;构件的截面设计。此外还包括某些必要构造措施,需要依据结构专业相关规范、图集等。
土木工程结构设计是工程的前期准备,前期设计工作质量不高,将会导致后期的施工过程不能顺利进行,严重的会引起施工中的不安全事故的发生,威胁到了施工人员的生命安全,并增加了建筑成本,影响到整个建筑的质量水平。土木工程结构设计也关系到国家基础事业的发展与人们的生命安全,土木建筑工程是国家的基础事业,关系到国家的整体发展情况,只有做好土木工程结构设计,才能保证整个工程达到国家建筑业的标准。现代社会,建筑行业蒸蒸日上的发展对于建筑的质量与安全的要求越来越严格,因此,要保证土木工程的质量与安全,必须要重视土木工程结构设计。
二、土木工程结构设计中的常见问题
1.结构设计牢固性不高,难以保证工程质量。土木工程的牢固性不高虽然一般不会在整体上对土木工程造成威胁但是如果遇到地震、火灾或者爆炸事故,这些薄弱环节必将产生致命的影响,将是对结构的延性设计、冗余度设计的极大考验。例如在地基结构设计中,对于地质承载能力等情况没有考虑到位,在外力破坏下工程结构很难安然无恙。在土木工程的结构设计中要充分结合土质承载能力和地质情况,在地基结构设计中如果未充分考虑到地质承载能力,外力的发生就会导致对工程结构的破坏,由此造成工程的安全事故。
2.结构设计常常忽略环境因素,降低土木工程结构的耐久性。土木工程设计关乎整个土木工程建设的使用时间,因此在设计时要综合考虑所有因素,还要考虑土木工程周围环境的影响。要综合温度、湿度、水土酸碱度、化学腐蚀等环境因素,但在实际的设计工作中,环境是经常被忽略的因素,土木工程施工过程中,钢筋和混凝土是基本的材料,由此理应对周围环境做出分析,从而防止环境对材料使用寿命的影响。在结构设计中忽略这层因素,就会降低土木工程的耐用性和安全性,造成安全隐患的发生,降低土木工程建设的效益。
3.土木工程结构设计安全性低,易导致安全事故发生。我国土木工程结构设计安全规范低于国外水平,结构设计安全设置标准偏低,由此导致了工程安全规范方面的漏洞,致使安全设置规范难以发挥对工程设计的约束作用,工程质量相对较低,较易造成安全事故的发生,损害了工程的建设效益,缩短了工程的使用年限。在土木工程结构设计中,结构安全性主要取决于构件承载能力、结构工程耐久能力、结构牢固性等方面,我国土木工程结构设计水准与国外相较存在一定差距,且施工人员在施工过程中,很难以结构设计为依据施工,导致施工质量偏低,致使安全事故频发。
三、土木工程结构设计策略
1.任用综合素质较高、专业性较强的设计人员来对土木工程进行结构设计。设计工作人员是作为土木工程的设计者和创造者,必须明确工程结构设计的复杂性和高精确性,应具备严谨的工作思路,依据理论和经验相结合,进行完美的安全设计。要不断加强设计人员的理论和经验学习,使其不断掌握先进的设计理念、拥有丰富的设计经验致力于结构设计的完善过程中。除此之外,要增强设计人员责任感和执业使命感,使其能够认真的对待设计工作,保证设计的质量,充分为土木工程建设效果的发挥而奋斗。作为一名土木结构设计师,不但要认真的学习设计的规章制度,也要按照相关的规定进行合理的结构设计,以此来促进建设结构设计向着规范化的方向发展,避免在土木过程中发生一些安全问题。
2.结合土木环境现状,综合设计最优方案。土木工程设计要结合地方环境,设计人员需要考虑多种因素,其中包括施工条件、水位、地质情况、温度等。在土木工程结构设计的过程中,要对图纸进行精细化处理,对于设计的每个细节要进行详细的说明,从而方便工程施工人员理解。在土木工程的结构设计过程中,还要考虑设计的经济性,要摒弃一味采用标准图的做法,标准图能够加快设计的进度,但是由于未经过计算,为了保证设计的安全就会采取高标准的系列,由此就会增加成本,造成不经济性的问题。所以,在设计过程中,设计人员既要考虑图纸的精细化,又要考虑设计成本的问题,从而综合设计最优方案。
3.强制执行行业标准,规范设计标准。由于我国土木工程质量频发,土木工程的安全性受到高度的重视。我国政府已经颁布了相关的法律法规,主要目的在于确保结构设计变得更加规范。因此,设计人员必须意识到工程质量的重要性,根据国家相关规定,对结构进行设计,确保建筑的安全性与稳固性。施工单位施工时,若发现设计图纸上存在不足之处,要及时予以更正,若无法判断其是否合理,可让开发商进行判断,并协商解决方法。施工单位必须要重视建筑安全问题,如果开发商或施工单位了解到图纸设计中存在不合理情况却没有做出修正,双方均要受到法律制裁。
四、结语
随着社会的发展,人们生活质量的提高,各类建筑拔地而起,推动了我国建筑业的蓬勃发展。在土木工程的建设过程中,要充分保证工程的安全性和耐用性,从而保证工程的质量和工程的使用寿命,满足人们对土木工程的使用要求,使其更好地为我国国民经济的发展贡献力量。土木工程设计篇(2)
目前,人类还没有建立关于地震的科学化预报体系,无法及时有效的预测地震,人们只有提高建筑物的抗震性能,最大限度地降低地震发生后造成的危害。随着近年来地震的频发,设计人员必须要改变传统的观念,提高自身关于抗震设计的知识储备与专业技能,重视土木工程结构中抗震性能的设计,提高建筑物的质量,为了人们生命财产安全提供保障。
一、土木结构设计的现状
(一)土木结构设计的特点。在建筑用地一定的情况下,建筑物层数越多,可以容纳的居越多。土木结构承载着建筑物自身以及其附属物的全部重量,对于楼层较少的土木结构,其承载的只是上述的重量,但是对于楼层较多的土木结构,其除了会承载上述重量之外,还需承载由于风力等自然因素造成的水平力,这就需要土木结构具有较强的抗侧力。因此,在设计高层土木结构时,首先应考虑抗侧力,其后是水平荷载力。此外,对于高度一定的土木结构,其抗震性能会在风荷载以及地震的共同作用下,呈现出差异化。
(二)木结构抗震要求更加苛刻。在土木结构设计之初对其抗震性作出要求时,要顾及到正常使用时的承载能力,还要使土木结构具有优良的抗震能力,这样才可以使土木结构遇小震不坏、大震不倒。对土木结构延性的计算是一项繁琐的工作,唯一简单的方式是通过土木结构的构造设计来计算。在高层土木结构的设计中,为了使其结构有良好的延性,对其结构构件的规格、材料及配筋率有着严格的要求。此外,土木工程结构的剪力墙的横截面积往往很大,所以在土木结构的设计中其变形是不可忽略的。
二、土木工程结构设计中的抗震设计
(一)建设过程中的场地选择。在进行土木工程设计之前,必须要经过的一个环节便是选择合适的场地。在进行调查时,首先应对整块地域的地形地貌情况进行了解,应适当避开曾经发生了凹陷、断裂的地层,保证建筑工程具有良好的抗震效果。若是不能有效避开,应采取相应的预防措施,对不良区域进行适当的加固防护。
(二)使用特殊的防震材料。使用防震材料对土木工程建筑进行防震处理,指的是主要对土木工程建筑的地基进行抗震处理,降低地震发生时强大的地震能量对建筑物造成的损害。在传统的方法中,主要是在建筑地基的底部铺设上砂子和黏土等等,在一定程度上降低了地震的负面影响。近年来,随着我国在建筑事业上不断加大投资,有关部门在土木工程建筑防震上已经取得了很大的进展,就比如在建筑地基处铺上一层沥青,减震的效果相比于砂子或黏土更好。在建筑物的围栏、墙体等材料的选用上,尽可能的选取材质比较轻的材料,降低地震来临时的危害。
(三)合理布置结构。土木工程结构设计中的布置是一个重要的环节,可以有效提高建筑物的抗震性能。在设计土木工程结构布置时,设计人员应充分考虑以下几种因素:建筑物平面外形尺寸、建筑物所在区域的地形、荷载分布情况、建筑物抗侧力分析等。这些布置虽然表面上看起来简单,但是在实际应用时却会因为各种各样的因素而导致预期的效果不能得到有效实现,尤其是土木工程的外在设计十分复杂,设计人员难以按照简单化的方案进行施工,只是将可能出现的问题控制在允许范围内。而且,我国相关政府部门还应颁布明确的土木工程结构设计规定,提高设计人员的实践经验,保证土木工程结构的抗震设计要求可以得到实现。同时,投资商不能不懂装懂,对设计人员的设计随意指责,让其按照自己的想法更改,应保证土木工程结构设计具有实际价值。
(四)建筑平面抗震设计。均匀对称是建筑平面布置设计的核心,同时均匀对称也可以更好地呈现建筑物各种空间功能需求。如果建筑墙体、钢构件不对称,在地震发生时,建筑结构受力不均匀,导致变形不均匀现象发生,建筑局部墙体乃至建筑物遭到损坏。平面组合设计、单个房间设计是建筑平面设计的核心组成元素。在设计单个房间平面的时候,必须准确确定各个房间的面积、门窗位置等。建筑平面组合形式具有多样化的特点,比如,集中式、单元式,要结合施工现场的实际情况,选择适宜的平面组合形式。以单元式为例,在优化利用垂直交通的基础上,使各个使用空间有机融合,这种形式大多用于商住楼、高层办公楼。要尽可能把竖向交通设置在平面内,提高建筑结构的整体刚度、抗扭转能力等。如果竖向中心在平面外,要尽可能少在转角的地方开门开窗,防止出现“转角效应”。以集中式为例,借助大厅,把各个房间相融合,大厅便是其重要的桥梁。这种形式比较适用于商场、展览馆,经常采用大跨度结构、空间网架结构等,提高建筑结构的抗震性能。
三、Y语
综上所述,随着我国在土木工程行业投入精力的增多,其地位也在不断上升。当前,建筑物的稳定性以及抗震性已经成为土木工程结构设计中的一个重要话题,因此,相关研究人员应加强对土木工程结构设计中抗震性能的设计,提高自身的知识储备与专业技能,进而促进土木工程行业的健康发展。
参考文献:
[1]张婧娴.土木工程结构设计中的抗震浅述[J].商品与质量,2016,土木工程设计篇(3)
1土木工程的基本概念
土木工程的含义十分广泛,其所包含的内容比较多,一切与水、土等有关的基础设施建设都能归纳于土木工程中。例如:道路建设、水利工程建设等。土木工程随着时代的发展,其逐渐形成一种独立的学科,具有综合性,既包含了工程地质勘察和工程力学等知识,又包含了建筑材料和建筑经济等内容,结构较为复杂。土木工程是我国现阶段重点发展的产业之一,其是社会生产和生活中必不可少的项目,能够满足人们的物质需求,为人们提供更为舒适的生活环境,具有重要的意义。我们可以将土木工程分为两个部分的内容,一部分是表示的是施工技术,这一部分涵盖了施工过程中的各个环节,从工程勘察到竣工收尾阶段:另一部分则是指土木工程具有不同的工程对象,例如市政工程、桥梁工程等。
2促进土木工程结构设计与施工技术二者形成协调关系的有效措施
2. 1加强对土木工程结构设计人员和施工技术人员的培训
随着时代的发展、社会的进步,我国土木工程在发展过程中需要不断地对施工技术进行创新,以为土木工程建设带来更多的新鲜空气,促进土木工程建设质量的提高。在土木工程发展过程中仍然还存在着一定的问题,有待进一步改善和解决。为此必须创新土木工程的结构设计理念,以解决结构设计和施工技术之间存在的问题,能够统筹管理二者之间的关系。要加强对土木工程结构设计人员和施工技术人员的培训,以全面提高土木工程建设队伍的素质。土木工程所涉及的部门比较多,每个部门的工作人员都有其职责,建设质量的好坏也受工作人员的影响,因而不仅要对土木工程建设中的施工管理人员进行培训,还要为结构设计人员和项目评估人员提供培训机会,以使其提高自身的业务水平,从而更好地投入到土木工程中。在土木工程建设中,设计人员和技术人员要避免将过多的主观因素带入施工过程中,以免施工出现问题和误差,影响了土木工程施工的质量。
就目前而言,我国土木工程结构设计和施工技术研究取得了一定的突破,而且也拥有工作经验丰富的设计人员和技术人员,但是土木工程结构设计还不够全面,未能在设计的时候考虑到施工中所存在的问题。这是由于土木工程的相关人员在理念上还较为落后,无法满足新时期下的土木工程设计要求,所采用的施工技术也不具备时代性,为此必须加强对土木工程专业人才的培养,以为社会提供更多具有创新能力的高素质人才。
2. 2土木工程建筑中的深基坑支护设计和施工技术
现阶段的土木工程建筑结构设计图中,并不包含深基坑支护设计方案。土木工程的设计单位通常都是以建筑总平面图为依据,考虑到其建筑物的分布状况,再与基坑侧壁的土壤质量和高度相结合,以提出有效的建议,然后交由施工单位自行设计。随着计算机技术的应用,使得我国土木工程建筑中的深基坑支护设计更为科学,但却未在整个土木工程建设行业中普及,仍然存在着一定的技术风险。为此,土木工程建设中的设计人员必须更换观念,重视计算机技术的应用,从而在深基坑支护设计中采用科学的施工技术,确保支护工作的质量。
2. 3采用钻孔灌注桩基础来进行高层建筑的建设
在过去,并未在土木工程结构设计的过程中,标注高层建筑钻孔灌注桩基础所需要的施工技术,而是将这一选择权予以施工单位,不利于协调结构设计和施工技术之间的关系。设计人员可将所需要的施工技术和设备在设计中表明,以防止施工单位为节省工程造价而选择不合适的施工技术,影响了工程质量。将工程结构设计与施工技术相结合,可确保在实际施工过程中,所采用的施工工艺符合标准,防止设计图中的要求与施工技术不相符而影响了桩基的质量,从而加快施工进程。
3结语
在土木工程建设中,如何使土木工程的结构设计和施工技术有效配合是其重要的研究课题,受到业界人士的广泛关注。土木工程建设质量既需要科学的结构设计来予以保障,又需要先进的施工技术给以支持,缺一不可。为促使土木工程中的结构设计环节和施工技术使用的相互配合,则必须从施工各方面来探讨二者间的关系,要创新土木工程施工工艺,规范施工工序,以使其更符合施工标准:要加强对设计人员和技术人员的培训,以提高设计人员和技术人员的业务水平,培养其良好的职业素养,从而使其能够友好相处、协调合作,为土木工程建设质量提供重要的保障。
参考文献:土木工程设计篇(4)
关键词:
课程设计;结构设计素质;土木工程;适应期
基金项目:
黑龙江省教育科学―十二五规划课题(重点课题GBB1212055;规划课题GBC1213115);黑龙江科技大学教学改革项目(JY14-88)。
目前,一般院校土木工程专业人才培养都趋向于培养高级应用型技术人才。土木工程专业的实践性很强,而土木工程结构设计是土木工程专业学生必备的业务能力之一,是土木工程专业高素质人才培养的一个极其重要的实践性教学环节。土木工程结构类课程设计是本科生学完混凝土结构、砌体结构、钢结构和土力学地基基础等专业主干课程后,针对所学的各种不同结构体系和构件的设计理论、设计方法和设计计算步骤等内容进行的阶段性总结及设计训练。同时,进行结构类课程设计既是学生顺利完成毕业设计的基础,又是学生毕业后从事土木工程结构设计、技术咨询等工作的前奏。结构类课程设计教学质量将直接影响到学生毕业后从事土木工程结构设计的能力和素质,也将直接影响到学生就业质量,但是,大多数高等院校的结构类课程设计的实践教学内容、教学模式等不能适应新新形势下土木工程人才培养的要求。分析表明,主要存在以下几方面问题:(1)各门结构类课程设计的设计题目和设计内容相互独立,缺乏系统性和整体性,并没有充分考虑各门课程设计之间相关性;(2)各门课程设计的题目来源和设计内容的工程背景不详,缺乏与实际工程的紧密衔接,缺乏应用性;(3)各门课程设计的任务书中所给基础性数据和参数过于具体,不利于学生独立分析问题解决问题能力及创新能力的培养;(4)课程设计的过程管理,质量监控和成绩评定缺乏有效机制;(5)条件保障有待于加强,必要的课程设计指导书等资料匮乏。基于上述存在的问题,进行结构类课程设计的改革研究与实践势在必行。因此,以系统论为先导,基于土木工程结构的整体性概念,加强结构类课程设计的多维度的研究与探索,对提高学生工程结构设计素质,实现学生毕业后从事结构设计的零适应期培养具有重要的显示意义。
1基于整体性构建结构类课程设计的目标体系和内容体系
目标是改革和建设的导向,课程设计的改革亦应如此,明确培养目标是首要的工作。依据社会对土木工程设计人才的需求,明确结构类课程设计改革主要目标是:基于土木工程结构的整体性,培养学生从事工程结构设计和技术咨询等工作的能力和素质,实现毕业后从事结构设计零适应期。具体说,学生在学完混凝土结构、砌体结构、钢结构和土力学地基基础等结构类课程后,通过进行系统的课程设计进一步深化对结构体系和各结构构件的基本概念、基本理论和基本设计方法和公式的理解和应用,并且从土木工程结构整体上把握不同结构体系及其基本构件的具体设计方法和步骤;加强学生对计算机技术(结构电算分析、绘图等)和信息技术应用能力的培养,加强学生设计资料和参考文献查询与检索能力的培养,以及对不同结构体系及其构件的结构施工图表达能力的培养;同时,从多维度培养学生的工程素质(工程意识、工程设计能力等)、创新意识和能力,以及团队协作精神和品质等。土木工程结构是由各种不同受力状态的构件组成的一个空间结构承重体系。对于建筑工程来说,任意一个建筑结构都是由竖向结构承重体系、水平结构承重体系和下部结构承重体系组成的空间承重骨架,这三部分承重体系之间并不是孤立存在,而是相互连接,组成一个一个系统。这样无论以哪一部分体系为内容进行课程设计,都应该基于整体(系统)性去分析相互之间的关联性[1-3]。传统的结构类课程设计内容体系包括单向板肋梁楼盖结构设计、单层工业厂房排架结构设计、钢屋架结构设计和基础工程结构设计。由于混凝土结构的装配式单层工业厂房排架结构在目前实际工程中应用较少,且在排架柱设计时,内力组合理论与框架结构中框架柱的内力组合理论相同,因此在新的课程设计内容体系中将其取消。根据土木工程的专业主干课课程体系构建土木工程专业(建筑工程方向)结构类课程设计内容体系。结合一幢多层混凝土框架结构工业厂房(附带有多层砌体结构办公楼)。从房屋建筑工程结构整体性的角度编写结构类课程设计任务书,内容包括总则(包含设计目的、工程背景资料、建筑图纸等)和各分项课程设计内容的设计要求及相关资料和参考文献,在课程设计任务书中体现出:钢屋盖结构课程设计主要是设计框架厂房的屋盖,混凝土梁板结构课程设计主要是设计框架结构厂房及砌体结构办公楼的楼盖和楼梯;通过完成屋盖和楼盖结构设计,即可确定出由屋盖和楼盖传递给框架和墙体的荷载,这样就可以进行框架结构和砌体的课程设计。砌体结构课程设计主要设计砌体结构部分的墙体、墙梁、过梁、圈梁和雨篷等。上述四项课程设计内容的完成,即完成了整个建筑结构体系的上部结构体系的结构设计,也确定出了上部结构传递给基础的荷载;再根据地质条件等其他因素,进行基础工程的选型和设计计算,完成基础的结构设计[1]。
2基于整体性培养学生结构设计能力及创新意识和能力
结构设计是一项富于创新的工作。在课程设计任务书中,根据建筑的使用功能要求和建筑模数的要求给定相关的尺寸(柱网尺寸、标高、层高等),通过这些尺寸的合理交叉使班级每个学生具有一组基础数据;对于楼面的做法、楼(屋)面可变荷载等都不直接给出,由学生自己设计或查阅资料确定,这相当于每个学生的设计方案计算都不尽相同。对于结构体系的具体结构形式也不做明确的规定(如混凝土梁板结构课程设计中不明确要求必须采用何种结构形式的楼盖和楼梯等),让学生根据结构实际情况进行结构设计,这样通过课程设计的训练,既培养了学生的创新意识和创新能力,又培养了学生独立分析问题和解决问题的能力。学生集中在第六学期8周的时间内系统地完成规定五项设计内容,每项设计内容完成后,要求学生要保存每项课程设计数据和成果,以便进行下一项课程设计时应用到上一项课程设计的数据,保持其设计数据的连续性和完整性。同时,建立每个学生课程设计档案,最终完成五项课程设计后,使每个学生的各项课程设计的设计成果归档到一起,统一保管,有利于学生在第8学期进行毕业设计时提供参考。基于整体性学生系统地完成了任务书中规定的五项课程设计内容,实现了一幢建筑的整个结构设计,既完成了结构的上部承重体系(水平承重体系和竖向承重体系)和下部承重体系的结构设计。这样组织开展课程设计,系统地巩固了学生所学的混凝土结构、砌体结构、钢结构和土力学地基基础等结构类课程的设计理论和设计方法,提高了学生结构设计方面专业知识的运用能力;设计既紧密结合工程实际,又提高了学生对建筑结构设计的整体性认识。计算机辅助设计在土木工程中的应用已经非常广泛,用于结构分析和绘图的软件(如PKPM、天正、CAD等)也较多,结合建筑工程计算机辅助设计课程的开设,在课程设计中,对于每一分项课程设计,要求学生手工绘图和计算机绘图相结合。要求至少一张手工绘图,目的在于强化手工绘图的基本技能;同时,要求学生至少一张计算机绘图。对于结构设计计算,要求采用电算和手算相结合,应用电算对手算进行复核[4-5]。结构类课程大作业也是对学生所学专业设计知识在实际工程设计中的综合性训练,有针对性地安排设计型大作业,可以实现对学生所学专业知识的系统设计训练,及时检测学生生多所学知识的掌握程度;同时,实现对课程设计起到良好的衔接和促进作用。例如,在混凝土结构设计原理课程教学中,当讲完受弯构件纵向钢筋的弯起、截断和锚固等内容后,就可以及时地给学生布置一道均布荷载作用下外伸简支梁设计的大作业,主要是强化学生对受弯构件纵向钢筋弯起、截断和锚固等构造要求的理解和掌握。学生完成此大作业后,有助于加深理解肋梁楼盖结构和楼梯结构中各类梁的纵向钢筋构造要求。此外,结构类课程设计内容体系中取消了单层工业厂房排架结构课程设计,但单层工业厂房排架结构内力计算及组合的方法对后续课程的学习是非常必要的。为了加强学生对这部分知识的理解和应用,可以安排排架结构内力计算和组合的大作业。
3基于整体性加强过程管理、质量控制和评价机制
结构类课程设计的时间比较紧,设计计算和绘图的工作量较大;并且一般高的院校第六学期的结构类课程设计和高一年级本科生的毕业设计同时进行,教师指导课程设计和毕业设计的工作量较大。为此,在第五学期相关结构类课程的结构设计内容讲完后,就把课程设计任务书发到学生手中,使学生能结合所学内容,有针对性地提前思考和准备课程设计。将课程设计紧密融入相关课程教学中;同时,任课教师在结构类课程教学中既要给学生讲清本门课程的课程设计内容和课程设计的必要性,又要讲清课程设计直接相关的内容,特别是指出学生设计中经常出现的问题。在具体设计时,指导教师要通过正确的引导,使学生进一步重视课程设计,激发学生的积极性和主动性。指导学生制定较为详尽的课程设计进度计划,按计划每天加强指导和考核,培养学生自我管理、自我约束的意识和严谨、务实的工程师品质,保证课程设计按时高质量完成。五个分项课程设计内容构成一个系统,各分项课程设计按照“3+1”人才培养的要求,集中于第五学期完成,综合性较强,因此对指导教师的指导能力和水平以及时间的保障也提出了较高要求。为保证指导质量。依据教师专业能力优势,对指导教师实行分组,每组集中对一个或几个班级进行指导,要求每组指导教师对五项课程设计内容的指导,分工协作;对于不同分项课程设计内容的指导实行主指导教师负责制,且对于不同分项课程设计内容的指导实现指导教师的优势互补。避免一位指导教师集中指导一个或几个班级课程设计时,在时间上和指导能力与水平上的不足。改革课程设计的评价办法,基于整体性原则,在考核结构方案和结构选型的合理性、设计计算的准确性和图纸绘制规范性的基础上,还要结合平时的表现考核独立分析问题和解决问题的能力、计算机应用能力等。并且有必要通过答辩的方式进一步考核学生课程设计是否存在抄袭、对设计基本理论的理解和应用情况[6]。同时,指导教师通过对课程设计的指导、审阅和答辩,及时进行总结和研讨课程设计中存在问题和不足;并且也有必要针对学生设计中存在的问题对学生组织召开课程设计专项总结会。这样循序渐进,逐步提高学生设计的水平。
4基于整体性加强条件保障机制建设
良好的教学条件保障是完成高质量课程设计的基石。对于结构类课程设计的整体性改革,结合学生的特点,编制高质量的课程设计指导书是重要的条件保障之一。结合结构类课程设计任务书编写其课程设计指导书。针对学生初次进行结构设计的特点,指导书中应详细说明各结构体系设计的基本理论、基本方法和设计步骤;并且编写具有代表性的工程实例及设计计算和绘图中应特别注意的问题。同时,指导书中的工程实例集中反映现行结构设计规范条文的应用、最新科研成果及工程经验,这样通过工程实例引导学生加深理解所需理论知识,进一步促进理论与实践相结合,有利于提高课程设计质量。
5结束语
上述结构类课程设计改革的研究成果已经过两届毕业生的实践性教学中的实践,取得了较好的效果,学生的工程结构素质得到了提高,促进了毕业设计质量的提升。从学生就业来看,近两届毕业生到设计单位就职的明显增多;信息反馈表明,这些毕业生在实际工作中明显体现出适应期短、上手快的特点,得到了工作单位的认可。
作者:薛志成 裴强 李长凤 杜文学 杨磊 单位:黑龙江科技大学建筑工程学院 大连大学土木工程技术研究与开发中心
参考文献:
[1]薛志成,徐晓红.土木工程结构设计类课程体系优化设置及建设的研究[J].高等建筑教育,2009,18(5):97-101.
[2]江树勇,任正义,赵立红.基于系统论的工程实践教学体系设计研究[J].高教论坛,2009(3):81-83.
[3]郇筱林,戴素娟.土木工程专业钢结构课程设计质量监控体系的构建[J].高等建筑教育,2015,24(5):103-105.土木工程设计篇(5)
引言
土木工程作为一个庞大的学科,作为建筑的主要组成部分,它的发展不是依靠科学的试验和一些空泛的理论,而是依靠实际的工程的实践来不断进步的,这主要是因为,土木工程很多工程的情况都很复杂,展开现场的实验或者测试方面的分析都是很难的。例如,地基基础、隧道及地下工程的受力和变形的状态及其随时间的变化,至今还需要参考工程经验进行分析判断。只有进行新的工程实践,才能揭示新的问题。例如,建造了高层建筑、高耸塔桅和大跨桥梁等,工程的抗风和抗震问题突出了,才能发展出这方面的新理论和技术。
1 土木工程结构的设计与施工策略方法
1.1钢筋混凝土结构的设计原理和方法。钢筋混凝土结构是房屋建设、水利施工、道桥桥梁等土木工程中各种受力构造组成的结构系统,主要包括正截面承载力计算、斜截面承载力计算、扭曲截面承载力计算、裂缝控制及耐久性设计,预应力混凝土结构,钢筋混凝土构件的延性与抗震,高性能混凝土和纤维增强混凝土性能等结构设计。钢筋混凝土结构在外观结构上会因建筑设计不同而存在差异,其内部的构造也是不一样的,而钢筋的具体的数量和形状的大小都会最终影响工程的。长时间的土木工程建设中对于钢筋和混凝土具体的结构设计的方式是有一定的方式的,具体的结构构成和使用的搭配数量都是有一定的数量的。高层、大跨度钢筋混凝土结构是当今土木工程发展的首要考虑因素,这些就是对钢筋混凝土结构一种新的挑战,而整个结构的稳定性、动力特点、可信度、设计最终承载的符合等这些都是钢筋混凝土结构在日后的发展中需要面临的一些问题。
1.2钢结构施工过程的重点。具体的来说钢结构的安装过程的步骤比较的繁复,何况不一样的建筑有着不同的要求,具体的实行细节上自然不同。
1.2.1选材与连接。钢材通常分为板材、型材、金属制品以及管材四大类。土木工程中的建筑钢材通常采用普通的低合金钢、优质碳素结构钢以及普通碳素钢等,碳钢的塑性比较低,但是硬度强度比较高。在钢结构中,柱子截面一般多为箱形截面或者宽翼缘“工”字形,另外还有“十”字形截面等等;梁多数是焊接或者轧制的“H”型钢梁,如果要求特殊也可以符合截面,在安装前要对主要的焊接接头做焊接工艺的试验,定出焊接的格料和各项参数。梁与梁之间、梁与柱之间的连接,可以采取焊接连接或者高强螺栓连接,要注意高强螺栓的连接孔位的精度。制孔主要有两种,一种是精度较高的数控钻孔,另外一种则是精度相对较低的模板制孔。在技术条件允许时比较适合采用多轴数控钻孔。在运到工地以后要对螺栓参数进行检验,安装时不能用扳手强行拧入或者用榔头强行打入,拧入的步骤要经过初拧、复拧以及终拧。
1.2.2钢构件的堆放以及选择安装机械地点。通常情况下安装结构的用地面积应为结构占地面积的1.5倍。依照安装流水的顺序,从中转堆场配套运送至现场的钢构件要采用装卸机械把其安置于安装机械的回转半径内。如果因为运输的原因造成了构件的变形,则在施工现场就要加以矫正。一般钢结构的安装采用的是塔式起重机,臂杆长度要有够的覆盖面,并且起重能力要相应足够,从而满足各种不同部位构件的起吊要求。钢丝绳容量也要能满足起吊的高度要求;起吊速度有足够的档次可以满足安装要求。在多机作业的情况下,臂杆的高差要足够,以避免不安全的碰撞,保证安全运转。各个塔式起重机之间要有相应的安全距离,以保证臂杆与塔身不相碰撞。
2 土木工程中地基加固技术
土木工程中地基加固技术土木工程的建设本来就比较复杂,而作为重要的部分地基的加固就是一个难题,即便青藏铁路的开通证明了铁路技术的发展,但是在铁路建设施工中依旧有很多严重的问题,这就是地基的加固问题,所以可以看到地基加固问题是土木工程技术中最需要研究。地基加固技术在目前土木工程技术中使用较多的主要包括换填法、排水(加固)法、挤压法、胶结法、加筋法等方法,因工程施工地段地质不同也会因地制宜采取不同的地基加固法。换填法是地基加固技术中最常用的一种方法,这种方法通常适用于自然地质不够适用当前工程的施工,最主要的换土垫层法和置换法。换土垫层法就是将比较优质的泥土作为材料换掉原自然土,这种方法比较适合整体置换。置换法又包括石灰置换法、碎石置换法、水泥置换法等。一些比较湿润的地带,例如沼泽地就∈褂门潘加固法,这样的地方本身土质含有水分多,对于建筑的稳定有影响,所以要排除多余的水分,把土质变得坚硬,以便保证建筑的稳定和安全,具体排水加固的方式是使用提案载预压法还是真空预压法是要根据具体的工程需求选用的。保证土质的稳定就要使用加筋法,使用这样的方法保证土质不会轻易的移动,这是土木工程技术中常用的地基加固法,尤其是高层和建筑难度大的工程就常用这样的加固法。
3 结构截面设计中的常见问题分析
3.1 场地类别对抗震等级的影响。抗震等级对于框架截面设计的影响很大。一般情况下根据房屋高度和设防裂度从抗震规范中直接查出抗震等级,当采用Ⅰ类场地时,抗震计算的抗震等级与采取抗震构造措施的抗震等级不一样,具体的情况需要具体的分析,根据实际的状况进行设计才是最重要的。
3.2 框架柱的计算长度。确定框架结构计算简图时取框架柱的长度为结构的层高,但实际上梁柱纵筋相互交叉形成的节点连接是介于刚接与铰接之间的,更接近于刚接。所以《混凝土结构设计规范》7.3.11条规定了各种柱的计算长度,对于现浇框架的底层柱取l0=1.0H0,其余各层柱取l0=1.25H0。
4 工程测量和施工管理技术与方法
施工的测量人员按照具体的土木工程的设计规划进行的测量就是施工测量,以便为工程具体的施工做好记录和标记。整个施工的过程都离不开工程测量,这样才可以保证设计的方案切实的实现,在工程测量的过程中需要做到把握全局,逐步测量,避免出现错误的测量,最终影响工程的质量。
5 结语土木工程设计篇(6)
一、引言
当前,大多新建本科院校的土木工程专业人才培养均定位为应用型,技术型,但在人才培养方案的制定及具体实施过程中,大多难逃老牌学校已有教学理念和的教学模式桎梏。毕业实践教学作为学生在校的最后一个重要的教学环节,不仅是对所学课程的综合训练,更是培养学生综合运用所学知识的能力和工程实践能力的重要环节,也是走上工作岗位前的一次实战演习。同时,毕业实践教学对培养学生的工作作风、实践探索和创新能力,全面提高毕业生素质具有着重要的意义。在土木工程专业毕业实践教学中,绝大多数院校均采用毕业设计的手段来完成,因此,毕业设计的前期工作、整个毕业设计的过程控制等都会对毕业设计质量产生影响。
二、目前毕业设计中存在的问题
当前各个新建本科院校在专业方向的定位、毕业设计内容、专业知识要求存在较大的差异性。具体到毕业设计,则由于经验的不足,特色培养还没有完全成熟和固化。但总体看来,在土木工程专业毕业设计中存在的问题主要有以下几个方面:
1、毕业设计选题难
毕业设计的选题设计方向选择是否恰当,内容确定是否合理以及设计工作量的多寡都会对学生能否迅速适应现场工作产生很大的影响。在新建本科院校土木工程专业人才培养中,毕业设计方案不容易脱离各大重点院校原有的模式。土木工程专业建筑工程方向毕业设计的题目类型大多属于建筑+结构或结构+施工,涉及的结构型式基本上是多层框架结构,毕业选题在形式上表现单调,内容上流于单一,根据一人一题的要求,大多只能通过变换工程名称的方式来应付,与工程实际不能很好的结合。
2、学生择业、就业与毕业设计在时间上有冲突
近年来,伴随着高校的扩招,输出的毕业生人数也逐年递增,就业压力明显增大。就安徽新华学院土木工程系而言,很多学生为保证就业,在大四毕业实习阶段就与建筑施工单位达成了就业协议,但由于建筑产品在时间上的特殊性,一但形成这种共识,学生很难有充裕的时间来进行毕业设计。就业率和毕业实践教学环节教学质量之间的矛盾就凸显出来,难以取舍。
3、师资力量不足,指导教师的水平有限和责任心不强
随着国家对交通基础设施投入的加大及建筑业的飞速发展,土木工程专业招生人数逐年增长。师资力量不足也成为毕业设计教学环节的一个至关重要的问题。按照安徽新华学院要求,每位指导教师最多指导8名学生,尽管如此,大部分的教师仍忙于上课和科研,学生一周难得见上指导教师几次面。教师指导时间的不够使学生在设计过程中遇到的问题无法解决,打击了学生学习的积极性,使高质量的毕业设计无法保证。同时,大部分青年指导教师没有工程背景,工程知识缺乏,这样在一定程度上造成了学生的毕业设计理论与实际的脱节,对毕业设计的效果大打折扣。
三、土木工程专业过程监控的具体措施
毕业设计过程中,指导教师是主导,学生是主体,组织管理是保障。针对毕业设计实施环节中出现的以上三个问题,笔者认为归根到底还在于管理制度的不科学和不规范。为优化毕业设计的组织管理工作,完全有必要建立过程监控体系。且监控体系必须贯穿毕业设计的各个环节,包括确定指导教师、选题、开题、下达任务书、查阅和收集资料、中期检查、结题验收、评阅答辩及归档等。经过对安徽新华学院三届毕业生毕业设计中存在的问题,过程监控体系的确立可以从以下几个个方面着手。
1、毕业选题的监控
严把选题关,可根据学生的就业方向加以拓宽。目前80%的学生就业是走向施工、造价、监理等单位,应该增加毕业设计中施工、造价等部分的比例及难度,降低结构设计部分的比例及难度,让学生通过毕业设计了解工程项目全过程,从立项、基本资料收集、方案比较的前期工作到施工可行性分析、实际经济指标考核等后期环节及与相关工程的配合,实现“工程师基本训练”。考虑到部分学生提前就业,指导教师在确定毕业选题前,可调研并结合学生所在的工程项目确定毕业选题,以达到真题真做的效果。
2、加强对学生的监控管理
要求学生将设计过程中遇到的难题及解决办法,查阅、收集的资料等整理成报告提交,作为对学生设计过程学习效果的一个评价手段,调动学生在整个实践教学环节中的积极性和主动性,使其主体地位得以体现。这也将大大提高学生综合运用所学知识的能力、逻辑能力、对科学语言的组织能力及创新能力。对于毕业实践阶段参加工作和考研的同学,指导教师必须加强与其的联系,不能放任自流。对于参加工作的学生,可以与其工作单位的负责人取得联系,作为第二指导老师,共同督促和指导学生进行毕业设计。同时要求这些学生定时接受检查和阶段考核,否则不予答辩,让学生从思想上将毕业设计这一教学环节重视起来,协调好工作、考研与毕业设计之间的关系,更有利于按时按量完成毕业设计任务。
3、加强对教师的监控管理,打造责任心强的“双能型”师资队伍
可以聘请工程从业人员参加到指导教师队伍中来,一方面解决师资力量不足的问题,另一方面,可以以团队的形式开展指导工作,让有工程经验的教师发挥传帮带的作用,加强教师之间的交流学习,不断提高教师的指导水平。在下达设计任务书的同时,要求指导教师编制好毕业设计进度表,并在毕业设计过程中做详细的指导记录。进度表要求针对每个学生不同的选题,根据指导内容进行编制,将指导工作细化至设计过程中各个关键点,具体到每次指导的内容,对学生的要求也具体到设计的每个步骤,从而有利于掌握学生在每个阶段可能出现的问题并及时予以解决。指导记录中除记录学生的设计进度外,还要给出相应的评价意见。在检查阶段成果时,除检查内容的正确、完整与否之外,特别注意各位学生的设计成果中所采用的设计条件是否与任务书所给的一致、计算书的内容是否与图纸一致,防止学生在设计过程中互相抄袭。
四、结语
笔者针对当前土木工程专业毕业设计过程中常见的几个问题给出了建议见解,以上措施在我系07级土木工程部分学生中实施,取得了良好的效果。应用型本科院校在人才培养上更应该立足于经济建设和社会发展的需求,实事求是,不拘一格,将实践教学落在实处,通过不断对毕业设计实践教学环节的探索和思考,发现问题并及时予以解决,以期对以后的毕业设计有一定的指导作用,从而更好地保证毕业设计的质量,提高毕业生的综合素质。
注:安徽新华学院教研项目(编号:2010jy023);安徽省质量工程教研项目(编号:20101149)。
参考文献:
[1]孙文彬.土木工程专业毕业设计教学改革与实践[J].长沙大学学报,2006,20(5):101-104.土木工程设计篇(7)
1 土木工程施工与设计的关系
一般而言,设计方案的最终确立往往经历一个反复推敲、反复研究、多方评审、多方论证的过程,设计图纸是设计方案的具体体现,而工程施工是将设计图纸变成客观实物的过程,即工程施工是以设计图纸为依据建设工程实体的过程。因此设计图纸作为土木工程施工的重要指导依据,对指导、协调各方参建单位进行合理施工、满足工程实际情况进行作业、保证工程施工进度具有重要意义,即设计图纸是工程施工的前提,而合格、合理的设计图纸是工程施工质量保证的前提。然而在施工图纸设计阶段,由于多种客观因素,加上设计从业工作人员工作经验有限,当前我国土木工程施工图纸设计仍然存在一定缺陷。而究其原因,很大部分原因是因为施工技术、施工工艺等未能与图纸设计协调同步进行,或设计太过完美没法施工,或设计不够严谨不够经济造成施工浪费,或施工未能完全正确理解设计意图未按设计图纸施工导致工程质量事故等,即施工技术与图纸设计不能有效协调与配合,给工程建设带来了较大负面影响。
2 土木工程施工与设计的协调探索
土木工程施工涉及内容很多,不论是实体施工建设,还是施工技术管理或人员管理,都需要做出明确、合理分工。对施工技术管理而言,施工技术管理人员必须全面了解工程设计意图,并根据工程现场实际及施工新工艺、新技术等对设计图纸提出施工方意见,以便于设计方改进设计方案,为工程施工服务,然而往往有不少技术管理人员不能理解与设计协调配合的积极意义,或设计人员不能对施工新技术的应用加以重视而不能在设计图纸中有效体现,这些不利因素都给工程施工造成了不小的负面影响,或造成资源浪费,或导致出现工程质量事故,或严重影响工程进度。
2.1 加强施工与设计协调管理
2.1.1 项目设计单位确定后,必须先对项目设计负责人进行资质审核,具体内容可以结合施工设计图纸、关键作业工序、作业工艺等内容进行衡量,同时还要结合设计公司对项目的具体进度安排进行有效评估,并做好各阶段设计文件的审查,提高设计质量,以此才能控制图纸设计质量不足引起的大量整改问题发生,把遗漏、错漏控制在可控范畴内,保证工程进度控制目标与质量控制目标得以顺利实现。
2.1.2 工程实施前,施工方应做好与设计方的沟通、联络和协调,施工方必须做到了解设计意图、设计内容和特殊技术要求;了解设计进度,提出设计出图的时间和顺序;从施工质量控制的角度,提出合理化建议,优化设计,为保证和提高施工质量创造更好的条件。
2.1.3 工程实施前,设计方应向施工方进行详细的设计交底,使施工方充分理解设计意图,了解设计内容和技术要求,明确质量控制的重点和难点;同时认真地进行图纸会审,深入发现和解决各专业设计之间可能存在的矛盾,消除施工图的差错,确保图纸的可行性和施工的可行性;工程实施中,施工方应与设计方建立起高效、畅通的联络渠道,确保做到信息及时、准确的交流;设计方派出得力的设计人员到施工现场进行设计服务,解决施工中发现和提出的与设计有关的问题,及时做好相关设计核定工作;对于局部设计变更,施工方应经过设计方同意并按规定程序才可进行施工。
2.2 加强施工新技术应用与设计协调
土木工程施工技术发展较快,新工艺、新技术层出不穷,而设计方案也是得到了很大的创新,尤其是二十一世纪后,各种新颖、独特的建筑数不胜数。为应对各种创新的设计方案,要求施工技术得到进一步的提高以及加强施工新技术的应用,而施工技术与设计的协调就显得更加重要,即既要确保设计方案的新颖、独特、完美,又要确保工程施工的合理性、可行性和经济性。
在此,以钢结构的深化设计施工新技术为例围绕施工新技术应用与设计协调作简单的介绍,深化设计是施工过程中施工方在钢结构工程原设计图的基础上,结合工程情况、钢结构加工、运输及安装等施工工艺和其他专业的配合要求进行的二次设计。其主要技术内容有:使用CAD详图软件建立结构空间实体模型或使用计算机放样制图,提供制造加工和安装的施工用详图、构件清单及设计说明。深化设计内容具体为:①构件平、立面布置图,其中包括各构件安装位置和方向、定位轴线和标高、构件连接形式、构件分段位置、构件安装单元的划分等;②准确的连接节点尺寸,加劲肋、横隔板、缀板和填板的布置和构造、构件组件尺寸、零件下料尺寸、装配间隙及成品总长度;③焊接连接的焊缝种类、坡口形式、焊缝质量等级;④螺栓连接的螺孔直径、数量、排列形式,螺栓的等级、长度、初拧终拧参数;⑤人孔、手孔、混凝土浇筑孔、吊耳、临时固定件的设计和布置;⑥钢材表面预处理等级、防腐涂料种类和品牌、涂装厚度和遍数、涂装部位等;构件清单的主要内容有:构件编号、构件数量、单件重量及总重量、材料材质等。构件清单尚应包括螺栓、支座、减震器等所有成品配件;设计说明的主要内容有:原设计的相关要求、应用规范和标准、质量检查验收标准、对深化设计图的使用提供指导意见。
深化设计是二次设计,由施工方设计,在原设计图的基础上进行的设计,需经原设计单位审批合格后才能用于施工,这即表明深化设计新技术的应用即是施工方与设计方对于设计具体方案的协调配合的结果,最终保证工程安全、高效、优质的完成施工,钢结构深化设计技术应用已得到很大推广,尤其大型钢结构工程如北京“鸟巢”、深圳“春茧”体育馆等。
2.3 加强施工技术人员和设计人员协调能力培养
2.3.1 加强设计人员和工程施工技术人员的沟通交流。土木工程是项系统、综合的工程,涉及内容和专业多,周期较长、作业工序复杂,同时需求的人力、物力、资金较大。施工过程中难免出现各种设计和技术问题、管理问题等,为了减轻各种设计和技术问题给施工带来的不利影响,施工技术人员与设计人员应加强技术交流沟通,施工中遇有问题,施工技术人员应及时与设计人员沟通,提出合理解决方案,确保工程质量。
2.3.2 加强设计人员的从业素质与专业技术能力培养。设计人员的从业素质与专业技术能力是确保设计图纸合理性、可行性的前提,因此,设计人员只有不断加强专业理论知识的学习,提搞从业素质和专业技术能力,并在工程施工中加以实践,了解先进施工工艺、技术,并在此基础上,提高自身从业经验,改进施工技术,提出设计水平。
2.3.3 加强施工技术人员的业务能力培养。施工技术人员的业务能力是确保工程质量满足规范、标准要求,工程合格、优质的关键因素,在施工过程的技术管理中,技术人员应全面理解设计意图,正确指导施工人员按设计标准和要求进行施工,并在此基础上,加强知识的积累和新技术的应用学习,学会对设计提出自己的观点和意见,为施工服务,提高工程施工水平。
3 结语:
总之,土木工程是项系统、综合工程,设计和施工是工程项目的重要阶段。土木工程施工应加强施工和设计的协调,重视施工新技术的应用,创新设计方案,提高施工水平,确保工程安全、优质、高效、经济的完成施工。
参考文献:
[1]崔艳梅,董立,黑军. 基于动态规划的土木工程施工组织设计方法[J]. 山东交通学院学报, 2010,(01) .土木工程设计篇(8)
引言
众所周知,土木工程是当前我国极为重要的一种建筑结构施工类型,尤其是对于城市的发展来说,这种土木工程建设项目更是必不可少的一个关键点所在,基于这一点来看,保障土木工程建筑的施工质量极为必要,而为了确保其施工的质量,提升其建设的有效性,在初期做好相应的设计工作是极为必要的一个基本前提,尤其是对于土木工程建筑结构的设计更是应该引起设计人员的高度重视,针对当前设计中容易出现的一些问题进行全面有效的分析,进而最大程度上保障其设计的规范性和准确性。
1土木工程建筑结构设计中存在的问题
针对当前我国现在的土木工程建筑项目结构设计来看,很多工程中都存在着很多的设计问题和缺陷,总的来看,这些问题和缺陷主要表现在以下三个方面:
(1)首先,从土木工程建筑的选址方面来看,其存在的问题是比较多的,因为土木工程建筑结构的设计和具体的位置选择存在着密切的联系,这也就要求必须要做好相应的选址工作才能够保障其结构设计的有效性,因此,当前很多土木工程项目中在选址中出现的问题也就必然会影响其结构设计的水平,更为严重的甚至会导致土木工程项目在后期的使用过程中出现坍塌等问题,其中还存在一些土木工程建设方迷信风水,没有进行恰当科学的选址,最终导致其结构设计效果受影响;
(2)其次,从土木工程建筑的基础结构设计方面来看,对于任何一个土木工程建筑项目来说,基础结构都是极为关键的一个组成部分,这种基础结构的设计除了和上述的选址存在密切的联系之外,还和其自身的施工方案选择存在着密切的联系,这种施工方案的选择问题也是当前土木工程建筑基础结构设计中表现出来的一个重要问题,很多施工方案的确定都无法最终实现相应的设计要求,尤其是在土木工程建筑基础结构的强度和稳定性方面更是没有达到相应的标准,影响了设计的效果和质量;
(3)再次,从土木工程建筑的上部结构设计方面来看,其存在的问题也是比较复杂的,尤其是随着当前土木工程建筑结构设计方法越来越丰富,可供选择的类型也越来越多,进而在具体的土木工程建筑结构构建方法的确定上就可能存在一些问题,比如对于一些不应该运用钢结构进行施工的土木工程来说,如果设计成钢结构就很可能会影响到土木工程的结构稳定性和强度,另外,在具体的针对每一种土木工程建筑结构设计方法的细节处理上,也可能会存在一些问题和缺陷,尤其是在当前最为常用的混凝土结构设计中,很多细节问题的存在都会直接影响到最终的设计效果;
(4)最后,在当前的土木工程建筑结构设计中,还存在着一些其它方面的设计问题,比如地下室设计不合理问题、相应的设计图纸标注不明确、参数不规范等也是影响比较恶劣的一些土木工程建筑结构设计问题。
2加强土木工程建筑结构设计
2.1土木工程建筑结构设计应该遵循的基本原则
对于具体的土木工程建筑结构设计工作来说,要想保障其设计的可行性和准确性,必须要在设计过程中遵循相应的设计原则,一般说来,在设计中应该遵循以下三方面的基本原则:(1)首先,必须要遵循合理性原则,即对于具体的每一项土木工程建筑结构设计过程来说,都应该考虑其是否具备较强的合理性,是否和整个的土木工程建筑存在冲突,是否和当前的土木工程建筑结构设计标准存在冲突,确保其设计内容和结果能够符合所有的规定;(2)其次,必须要遵循高效性原则,所谓的高效性原则主要包括两个方面的内容,一方面是指具体的土木工程建筑结构设计自身应该具备较强的高效性,避免存在较为明显的拖延等问题,另外一方面则是指其具体的设计结果应该在后期的施工过程中表现出较强的高效性,确保其施工过程的顺利进行;(3)最后,还应该遵循完善性的原则,对于整个的土木工程建筑结构设计工作来说,因为其主要是针对整个的土木工程项目结构采取相应的措施进行设计,而对于结构来说,完整性和完善性就显得极为突出,这一点必须在设计过程中得到较好的体现。
2.2土木工程建筑结构设计注意事项
在今后的土木工程建筑结构设计中,要想切实保障设计工作的有效性,必须要重点从以下几个方面入手,切实提升设计的水平:(1)首先,必须要重点针对相应的土木工程建筑结构设计人员进行相应的培训和指导,确保其具备相应的设计水平,尤其是对于该类工程项目的设计来说更是应该具备较为充分的知识和能力,避免在具体的设计工作中出现因为技术水平不到位而出现一些设计问题;(2)其次,加强对于土木工程建筑结构设计的监督控制,针对其具体的设计结果进行严格的审查,确保其设计的合理性,并且还应该重点针对其设计的可操作性进行严格的关注,结合土木工程施工现场环境考虑其设计的有效性;(3)最后,还应该不断深入研究一些土木工程建筑结构设计的新方法和新手段,并且学会充分应用一些信息技术以及计算机软件来进行设计,提升设计的准确性。
3结束语
综上所论,针对当前我国现在的土木工程建筑结构设计来说,虽然设计水平正在不断提升,各种具体的设计方法和设计手段也正在不断更新,但是从其具体的设计现状上来看,存在的问题还是比较多的,尤其是在基础结构设计以及上部结构设计等两大方面更是存在着较为繁杂的设计缺陷,必须要引起足够的重视,在今后的相关土木工程建筑结构设计中,具体的设计人员应该切实提升相应的设计水平,保障其设计结果的合理性和可行性,为后续的土木工程建筑施工打好坚实的基础。
参考文献
[1]雍强.土木工程建筑结构设计中的问题与初探[J].城市建筑,2014,01:46.
[2]钱其勇.土木工程建筑结构设计中的问题与解决策略[J].江西建材,2014,22:19-20.土木工程设计篇(9)
当前我国土木工程机构设计存在的诸多问题对工程的整体造成了严重的影响,诸如机构设计缺乏牢固性、耐久性、设计规范不统一等等都是非常普遍的问题,具体主要包括以下三大方面的内容:
1.当前土木工程结构设计缺乏整体牢固性。当前我国土木工程结构设计缺乏整体牢固性,土木工程建筑的承压力底低,建筑工程的安全性差,导致建筑物事故多发。当地震、爆炸等事故发生时,建筑整体结构就会因为承载能力差,设计整体缺乏牢固性,而容易造成房屋倒塌、人员伤亡等重大问题的发生,给人民的生命和财产造成巨大的损失。
2.当前土木工程结构设计没有合理的安全规范。我国土木工程结构设计安全规范的设置不全面、执行不严格,与国外严格的全面的规范相比存在着很大的差距。国外的很多古建筑历经百年依然屹立不倒,而我国很多建筑十几年不到就已经发生了墙体开裂等问题。因此我国土木工程结构设计安全设置需要进一步提高。
3.当前土木工程结构设计缺乏持久性。由于我国各地区环境的差异较大,环境变化较大,环境的湿度、土质的温度以及酸碱都会对建筑造成影响,影响钢筋混凝土和建筑材料的寿命,然而我国土木工程结构设计之所以出现耐久性差的原因就是忽视了环境因素对于建筑的影响,造成了建筑物的耐久性差,年久衰败,出现安全隐患,造成事故多发。
二、安全性前提下的土木工程结构设计策略方法研究
1.制定并不断完善土木工程结构设计的行业规范和标准。社会的发展和人们生活水平的提高使得对于土木工程结构设计提出了更高的要求,技术的发展和科学的进步也促进了安全性设计的规范。土木工程结构设计安全性需要有重要的制度和规范来保障,所以制定相关规范并随着社会的发展不断完善是生产建设出高质量、高水准的建筑物的必备条件,是保障结构设计安全的重要内容。制定行业规范和标准需要工作人员认真学习并严格执行,相关部门和国家要监督管理部门的执行,如果遇到不合理和不合法的设计一定要及时停止并按照行业规范和标准加以严格改进。行业规范和标准的严格制定是工程安全的重要保障,所以一定要不断完善我国的土木结构设计规范,跟随时代的脚步,建设出符合时代要求、符合人民需要、符合安全标准的建筑物。
2.不断加强土木工程设计工作人员的安全意识的培养。土木工程结构设计与人们的生产生活有着密切的联系,设计人员的安全意识非常重要,只有其自身意识到自己工作的重要性和土木工程的安全性有多重要才能更好地完成工作,才能使建筑物达到应达到质量标准。所以必须严格加强对于土木工程设计人员的安全意识的培养,使其坚持“安全第一,质量至上”的思想。具体可以通过相关内容的考试规范其行为,加强设计人员的安全意识,灌输土木工程结构设计安全性的重要性,让工作人员意识到土木工程结构设计安全性对于人们的影响,增强工作人员的责任心。与此同时,土木工程设计人员不仅仅需要有超强的安全意识,更要有专业的理论知识和强硬的技术能力,严谨的工作态度和丰富的实践经验,只有将这些软件设备植入于安全操作的过程中,才能使土木工程的安全得到强有力的保障。因此,要提高设计工作人员的安全意识,就要对其专业知识、操作技能、思想意识进行严格的规范与要求。
3.综合性评估土木工程结构设计方案。土木工程结构设计方案是土木工程结构设计的基础和前提,对设计方案进行综合性的评估需要在设计之前进行,对其安全性、经济性、合理性等方面做出综合性、准确精确地评估,形成一个清晰明了的设计报价和评估总结,确定其经济性和安全性,从头抓起,在土木工程建设的首要阶段进行严格规范,以保障接下来建设工作的顺利实施,保障土木工程的安全进行。土木工程设计篇(10)
引言
为满足人们的对居住环境高需求,需要建筑工程行业不断提高与完善现有的建筑水平,并引进先进技术,打造更符合人们审美视觉的建筑物。但在土木工程建筑结构设计上出现整体性比较差、细节不完善、设计方案呈现问题等众多问题,影响着土木工程建筑行业的发展,不能有效满足人们的需求,这需要相关建筑部门与设计师加以完善与改进,优化建筑结构设计方案。土木建筑结构在土木工程中发挥着重要的作用,它关系到施工工作是否可以得到顺利的开展。所以,建筑企业与设计部门应加大对建筑结构设计的完善以及对出现的问题进行合理解决,提高人们的居住质量,带动我国经济的发展。
1土木工程建筑结构设计中的问题
1.1整体性比较差
在土木工程建设结构设计工作的开展过程中,结构方案整体性比较差的问题尤为突出,不能对土木工程建筑整体进行全方位的分析,在结构设计时产生零散问题,让许多区域设计规划出现各为其主的现象,致使土木工程建筑不具备整体性,完成的建筑本身会表现出一些特别明显的缺陷。土木工程建筑结构整体形不强,不仅会在结构自身各个组成部分带来缺陷,还会使土木工程建筑整体与建筑周边造成不协调现象,会降低居住者生活幸福感,导致土木工程建筑本身不能得到长久发展。另外,这些问题还会造成环境污染、人文损坏、能源浪费等不良影响。
1.2细节不完善
目前在土木工程建筑结构设计工作的开展过程中主要考虑建筑的主体部分,对于细节性的问题不太重视,因此在建筑施工过程中形成许多建筑风险与危机。像是在预埋件问题、区域划分结构均衡差、建筑内部空间预留问题等,都是设计细节问题,这些细节问题形成的威胁是特别突出的,可能会导致建筑内部结构发生变动,影响其他系统施工安装,降低建筑整体质量与效果,使建筑施工无法正常进行。像是在土木工程建筑结构设计中常出现的预埋件问题,可能会因为考虑不完善进而造成后续施工无法进行,对改变后的建筑结构不再施工原有的施工方案,导致建筑整体的质量降低,使其耐久性下降。预埋件问题就是土木工程建筑结构中的预埋件设计失衡,导致建筑内部发生变动,影响建筑整体的质量与有效的应用。
1.3设计方案的呈现问题
土木工程建筑结构的设计合理与否,关乎到建筑施工是否可以得到顺利开展与建筑本身是否可以得到有效应用。但是在具体施工过程中,由于设计方案中一些具体标识不够规范与标准,使施工的相关人员产生误解,影响到设计方案的正确运用,使建筑结构设计价值不能充分发挥其价值,这需要设计人员对后续设计工作的开展加强重视,与施工方保持良好的联系,保证设计方案能够得到有效的实施。
2土木工程建筑结构设计中问题的应对策略
2.1提高建筑结构整体性
建筑整体性对于土木工程建设结构设计来说是一个重要的原则,需要设计师在设计之前要对工程做详细的资料与实地勘察,再对设计方案进行全面的设想与设计,确保结构整体的协调性。在土木工程建筑结构设计初级阶段,需要设计师对变形特征、结构各部分的功能与受力情况进行全面的了解与科学的判断,以便于有效的开拓各部分功能的使用和使其形象化,达到建筑的预想效果。之后,对土木工程建筑相应的结构进行合理的设计,保障各结构的使用功能与对整体的协调效果,避免出现各为其主的现象。最后对建筑个结构的功能进行规划与设计,提高设计建筑结构的使用功能。像是在对采光系统、排水功能、供暖系统等进行合理的协调,既能保证其使用功能,又能与整体相互协调,达到土木建筑结构设计的理想效果,提高住户的居住质量。
2.2完善细节处理
细节处理的不完善会给建筑带来许多隐患风险,需要土木工程建筑相关部门加强重视,对于细节的能在土木工程建筑结构设计工作中得到落实,减少建筑施工过程中的风险。细节的完善处理有利于土木建筑结构设计工作的有效实施,提高建筑质量与效果。细节的完善一方面需要设计时不断提高自身的设计水平,另一方面还需要施工部门对施工质量的提升。在细节化处理过程中,需要设计师对关键节点进行全面的把握,避免土木建筑结构在施工过程中出现严重的缺陷与故障,对设计方案进行合理的设计,保证建筑整体的稳定性与规划性,对存在的细节问题进行及时的处理。设计师还需要提高自身的设计水平与预见能力,学习先进的设计理念与规范,提升建筑整体的应用建筑,及时发现细节性问题,并作出相应的解决方案。建筑施工质量也是解决细节问题的重要保障,需要建筑有关部门加强施工质量的管理,严格按照设计图进行施工,加设施工检查工序,对完成的工序进行分析与审查,确保施工质量,减少因细节化问题而导致的建筑耐久性下降。对于细节化问题的有效处理,需要设计师与施工部门加以重视以及制定科学、合理的解决方案,确保建筑整体的稳定性、耐久性,达到建筑本身的最大实用价值。
2.3优化建筑结构设计土木工程设计篇(11)
随着国家经济的快速发展,各行各业的建筑项目层出不穷,促进了土木工程的快速发展,为民众提供了安全舒适的基础性设施,也为国家的发展提供了坚强的建筑后盾。土木工程质量在现代化经济发展的今天,不断得到人们的重视。在实践中,土木工程的结构设计往往存在一些问题,使得工程质量不尽人意,降低了土木工程的社会效益、经济效益和生态效益,甚至危及人们的生命财产安全。因此,结合设计实践,优化土木工程结构设计,提高建筑工程的质量和效益,有利于土木工程突破限制,快速发展。
1土木工程结构设计中容易出现的一些问题
1.1牢固性差
所谓的牢固性指的是木土工程建筑体的结构稳固,抗震、抗沉降性强,连接结构牢而稳,能够对业主的生命和财产提供安全保障的作用。一旦结构设计存在牢固性差问题,土木工程的质量就会大打折扣,安全隐患就会伴随着业主的使用过程存在,俨然是一颗定时炸弹。而且结构设计的牢固性差时,对施工同样会造成重大影响,使得工程工期拖延,造价失控。而为了降低这些问题的困扰,施工单位不得不趋利避害超速施工,从而使得工程质量难以保证。这一系列的问题导致工程质量进入恶性循环之中,从而使得工程结构不牢,抗性降低,易变形,无法为业主提供安全稳固的使用场所。可见,结构设计牢固性非常重要,是建筑项目实施的关键因素。
1.2安全设置水准不够
在结构设计的实践中,影响工程质量始终达不到预期效果的重要因素是结构设计中的安全设置标准一直处于较低的水平,使得工程其它方面的管理、施工、监督、控制等存在这样那样的漏洞,使得工程结构设计的作用无法体现,工程质量安全系数降低,使用价值缩水。因此,针对我国现阶段土木工程结构设计普遍存在的安全水准偏低的情况进行改革才是追求工程质量的重中之重。由于工程投入使用后往往面临地震、洪涝、地质变迁导致的沉降、火灾等可能性,其安全设置水准的提高是保护国家经济、保护民众生命的有力举措,是降低我国土木工程质量与国外同行业质量差距的必然选择。
1.3欠缺对环境因素的考虑
在当前建设项目中,结构设计往往将重心放在了工程的使用寿命和安全性能上,对于工程的环境考虑往往忽略,使得工程受外界因素影响得不到补救,从而不但无法实现使用寿命的达标,还会降低工程的安全性,起到适得其反的设计效果。因为环境的潮湿性、温差变化、酸碱腐蚀等都会对工程产生一定的影响,需要在结构设计时进行缓冲或抵抗,才能保证结构设计的科学性和有效性。而且对于这些环境因素的忽略,也不能给施工单位醒目的技术提醒,从而使得工程施工也忽略环境因素,往往产生工程质量低、稳固性差、安全性不高等问题。
2完善土木工程结构设计的对策分析
2.1建立健全土木工程结构设计标准
由于当前阶段的土木工程结构设计存在设计问题,影响了工程质量,因此,需要在结构设计环节进行优化。首先要将设计标准进行统一规范和升级完善,将先进的设计理念、设计标准、设计方法等从国外引进,缩短国内外差距。其次,从内部设计升级改造入手,提供规范化设计,工程设计以质量为核心,以安全性为标杆,以稳固性为重点,以使用寿命为控制点,全面考虑工程从设计至交付,再到业主使用的全程容易产生的问题,在结构设计上进行优化与改造,提高工程的耐用性、安全性和稳固性。最后,根据实际情况进行设计标准的提升,从而增加突发事件的耐受性能,发现不适合结构设计的规范条例,要及时反映并作出改正,实现结构设计的科学合理有效性。
2.2引进并培养优秀的土木工程结构设计人员
结构设计依赖的是设计人员的理论、经验、创新,想要提高土木工程的结构设计水平,就必须从优秀人才的引进和储备上下功夫,从而实现工程设计的专业化、系统化和精良化,最终提高工程设计的质量和可靠性,为工程的进一步实施提供设计支撑。此外,还要加强设计人员的横向交流,纵向深造,强化其职业道德和使命感,更好的促进结构设计优化。
2.3增强结构设计的经济性
结构设计优化时,图纸的精细化设计不可缺少。特别是末端的精细化设计,更能体现结构设计的精确性,从而保证工程结构从粗至细都一丝不苟,这样细化的优点是利于后续施工,降低施工的反复性机率,提高施工的稳固性和施工质量。此外,还要对结构设计的图纸进行精细的解释与解读,保证施工人员能够明白设计的用意所在,提高施工的准确性。在设计图纸时,要适当灵活变动,该标准图的不要私自改动,可精细化的不要用标准图来代替,这样可以实现结构设计的造价控制。
2.4加强设计和施工双方的沟通
良好的沟通是工程造价控制的有效手段,是减少不必要施工浪费的有力措施。当发现问题时要及时进行沟通、协商来解决问题,保证实际施工与图纸的吻合性。要在土木工程施工过程中做好监督,对质量不达标的情况坚决予以纠正,最大限度的保证土木工程的质量,防止工程事故的发生,保证工程效益水平的发挥。
3结语
虽然现今我国的土木工程技术有了较大的进步,但是因为我国在土木工程的相关理论与各项施工技术中仍然有着各种问题,因此我们需要不断学习国外的先进理论与技术,并根据我国的实际情况,建立健全相关的技术准则,同时运用合理的管理方法,进一步促进我国建筑行业持续、稳定的发展。
参考文献:
[1]王宇.土木工程结构设计中存在的问题及策略分析[J].四川水泥,2016(05).}
1、第二章框架柱钢筋计算一、“平法”柱的标注方法现行柱钢筋“平法”设计的表达方式有列表注写方式、截面注写方式两种。二、基础插筋的计算钢筋部位及其名称计算公式说明附图基础插筋(基础平板中)当筏板基础2000mm时:基础插筋长度基础高度-保护层+基础弯折a+基础纵筋外露长度Hn/3+与上层纵筋搭接llE(如采用焊接时,搭接长度为0)1、04G1013P45柱插筋构造一2、柱墙插筋锚固竖直长度与弯钩长度对照表图2当筏板基础2000mm时:基础插筋长度基础高度/2-保护层+基础弯折a+基础纵筋外露长度Hn/3+与上层纵筋搭接llE(如采用焊接时,搭接长度为0)3、04G1013P45柱插筋构造二图3基础插2、筋(基础主梁中)当基础梁底与基础板底一平时:基础插筋长度基础高度-保护层+基础弯折a+基础钢筋外露长度Hn/3+与上层纵筋搭接llE(如采用焊接时,搭接长度为0)1、04G1013P32柱插筋构造一图4当基础梁顶与基础板顶一平时:基础插筋长度基础高度-保护层+基础弯折a+基础钢筋外露长度Hn/3+与上层纵筋搭接llE(如采用焊接时,搭接长度为0)2、04G1013P32柱插筋构造二图5(图2) (图3)(图4) (图5)弯钩长度a的取值表:柱墙插筋锚固竖直长度与弯钩长度对照表竖直长度弯钩长度a0.5laE(0.5la)12d且1500.6laE(0.6la)10d且1500.7laE(0.7l3、a)8d且1500.8laE(0.8la)6d且150三、柱根的判断(03G1011P41、GB50010-2002 P178)底层柱的柱根系指地下室的顶面或无地下室情况的基础顶面;柱根加密区长度应取不小于该层柱净高的1/3;有刚性地面时,除柱端箍筋加密区外,尚应在刚性地面上、下各500mm的高度范围内加密箍筋。(图6)(图6)注:1、柱根:有地下室时的柱根指的是基础顶面或基础梁顶面和首层楼面位置,无地下室无基础梁时指的是基础顶面,无地下室有基础梁时指的是基础梁顶面;2、底层柱:有地下室时的底层柱指的是相邻基础层和首层,无地下室无基础梁时指的是从基础顶面至首层顶板,无地下室有基础梁时指的是基础4、梁顶面至首层顶板;3、底层柱净高:有地下室时的底层柱净高指的是:基础顶面或基础梁顶面至相邻基础层的顶板梁下皮的高度和首层楼面到顶板梁下皮的高度,无地下室无基础梁时的底层柱净高指的是:从基础顶面至首层顶板梁下皮的高度,无地下室有基础梁时的底层柱净高指的是基础梁顶面至首层顶板梁下皮的高度。四、地下室纵筋计算钢筋部位及其名称计算公式说明附图地下室柱纵筋长度长度地下室层高本层净高Hn/3+首层楼层净高Hn/3+与首层纵筋搭接llE(如采用焊接时,搭接长度为0)03G1011P36注:当纵筋采用绑扎连接且某个楼层连接区的高度小于纵筋分两批搭接所需要的高度时,应改用机械连接或焊接图7五、首层纵筋计算钢筋部5、位及其名称计算公式说明附图首层柱纵筋长度长度首层层高-首层净高Hn/3+max二层楼层净高Hn/6,500,柱截面长边尺寸(圆柱直径)+与二层纵筋搭接llE(如采用焊接时,搭接长度为0)03G1011P36注:当纵筋采用绑扎连接且某个楼层连接区的高度小于纵筋分两批搭接所需时,应改用机械连接或焊接图7六、中间层纵筋计算钢筋部位及其名称计算公式说明附图中间层柱纵筋长度长度二层层高- max二层Hn/6,500,柱截面长边尺寸(圆柱直径)+ max三层楼层净高Hn/6,500,柱截面长边尺寸(圆柱直径)+与三层纵筋搭接llE(如采用焊接时,搭接长度为0)03G1011P36注:1、当纵筋采用绑扎连接6、且某个楼层连接区的高度小于纵筋分两批搭接所需要的高度时,应改用机械连接或焊接;2、变截面柱钢筋连续通过。图7七、顶层纵筋计算钢筋部位及其名称计算公式说明附图角柱纵筋长度外侧钢筋长度顶层层高max本层楼层净高Hn/6,500,柱截面长边尺寸(圆柱直径)梁高+1.5LaE以常见的B节点为例(03G1011P37):当框架柱为矩形截面时,外侧钢筋根数为:3根角筋,b边钢筋总数的1/2,h边钢筋总数的1/2,内侧钢筋根数为:1根角筋,b边钢筋总数的1/2,h边钢筋总数的1/2。图8内侧纵筋长度顶层层高max本层楼层净高Hn/6,500,柱截面长边尺寸(圆柱直径)梁高+锚固其中锚固长度取值为:当柱纵筋伸入梁内的直段长LaE时,则使用弯锚形式:柱纵筋伸至柱顶后弯折12d,锚固长度梁高保护层+12d;当柱纵筋伸入梁内的直段长LaE时,则使用直锚形式:柱纵筋伸至柱顶后截断,锚固长度梁高保护层边柱纵筋长度边柱外侧钢筋长度与角柱相同,只是外侧钢筋根数为:2根角筋,b边钢筋总数的1/2,h边钢筋总数的1/2边柱内侧钢筋长度与角柱相同,只是内侧钢筋根数为:2根角筋,b边钢筋总数的1/2,h边钢筋总数的1/2中柱纵筋长度中柱纵筋长度顶层层高max本层楼层净高Hn/6,500,柱截面长边尺寸(圆柱直径)梁高+锚固其}

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