土建結構設計論文范文
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第1篇
工程項目的建設，施工過程中為了節約建材或者抱有僥幸心理的建設單位常常會忽視抗震烈度設計要求。比方說，在某些抗震烈度要求為7的地區，普通的氣體結構建筑從地下室開始算的話第一層可以設為車庫，地面以上的部分為5層為居住房，當上部居住建筑的承重墻與地下室的承重墻不在一條直線上的時候，并且地面的居住建筑可以看作是沒有基礎。集中荷載作用在地下室的稱重墻上，荷載不能有效的傳遞給基礎。還有一個例子,某7層氣體結構商品樓,一樓因為要保證商業門面的整體性以及流動性，是不設縱向承重墻的，這樣就使得一層建筑只有水平承重墻，這樣的結構抗震效果顯然會比較低下。上面的兩個例子在層數以及高度上都滿足了設計規范的要求，但是沒有能夠聯系到實際的結構特性，在建筑的選型方面就出現了較大的失誤，因此最終的產品抗震性能很差。建筑物抗震設計主要由概念設計、構造設計和結構計算三個方面的設計。地震是無法預測的，出現之后往往會具有較大的破壞性，而抗爭計算只能算作是保證建筑物抗震性能做有效的方式。
2使用PKPM軟件在設計準確性中應注意的問題
2.1結構平面輔助設計軟件PMCAD的應用1)交互式結構模型的建立。結構模型中的全部數據都可以參數的形式輸入到軟件中，并且還可以在三維模式中顯示其構件的尺寸以及構件所承受的荷載。在輸入過程中一定要保證每一項數據的正確性，滿足結構力學、材料力學的模型，確保數據的合理性。值得重視的是:不同的作用荷載以及材料的尺寸應設置在不同的層面，荷載偏心的形式應當尤為注意要在軟件上顯示，重視在偏心距出現后對于承重墻以及圈梁等梁式結構連續性的影響。在操作過程中，若是已經出現了兩個以上的層面，此時在對某一層面的編輯過程中就要注意禁止對任何一個層面進行整體上的移動，因為所有的偏心設置坐標都是以原點為基礎，某一層面的移動會是圖紙上反映的層面出現整體偏差。在軟件上進行建筑結構的組裝時必須是要按照自下而上的順序進行。填充墻在輸的過程中要注意只能按照梁的輸入形式進行，并且該填充墻的輸入只能以梁上荷載形式來進行。并且輸入的數據必須是標準值。2)PK文件的生成。就氣體結構而言,需要由梁的數據輸入之后形成墻梁的連續PK數據文件,氣體結構墻體在沒有進行抗震驗算時梁上是不需要輸入荷載的。而底框磚房與氣體結構存在很大的差異，不能利用框架梁生成連梁的PK數據文件,不然框架上荷載的生成過程中會出現遺漏的問題。此時軟件中出現的pk數據文件還需要在一定的程度上盡心操作，并經調整系數換算，不然文件打開后會使得梁上荷載會與標準值出現較大的偏差，導致在結構配筋的過程中出現支座鋼筋偏大而跨中鋼筋偏小的問題。
2.2平面框排架計算及繪圖軟件PK的應用1)框架繪圖。在計算的過程中往往會出現結果表明梁柱屬于超筋，在這個時候可以選擇繪圖，但是要注意在這樣的數據下做出的圖紙是不正確的，此時圖紙顯示的配筋可能與計算的結果存在較大的差異，原本的超筋在此時說不定就是適筋甚至少筋。此時文件數據都需要做出相應的調整才能繪出正確的圖紙。2)柱的軸心壓力荷載是輸入柱的信息時一個十分重要的部分，PK軟件是以柱的最大配筋率來確定柱是否超筋，因此軟件顯示的數據并不能確保所選柱的截面一定就是適合的。
2.3獨立基礎及條形基礎設計軟件JCCAD的應用在利用軟件進行地基計算的過程中，相關的設計工作者不能忽視兩個方面的問題:1)基礎的反作用力分布和基礎徐變的改善方式；2)基礎以上結構剛度的確保問題。有關的建筑法規以及建筑章程明確指出，基礎反作用理想化為直線分布時，計算的過程中應當乘以一定的調整系數。若將地基看作是彈性介質并理想化為彈性模型時，此時上部結構的剛度就是計算過程中應當首要考慮的因素。1)對于氣體結構:磚混荷載是經過PMCAD按照設計規范計算出來的荷載值為主要依據。2)對于框架結構:一般以PK荷載為基礎,并與經TAT、SATWE計算后的組合荷載作為分析依據進行確定。
3結語
第2篇
要想有效實現混凝土框架頂層加建鋼結構的目標，就一定要明確兩者之間的區別。混凝土框架具有自重大、剛度大、震害明顯、密閉性好、整體性好、抗壓性好、不易受外界侵蝕等特點;鋼結構具有自重小、延性好、耐火性差、密閉性差、易受外界侵蝕等特點。混凝土框架與鋼結構均是借助傳統力學和數學公式進行受力計算的，同時在進行抗震設計的時候，均需要設置多道抗震防御體系，這樣才可以保證結構的整體性與牢固性;在進行管理的時候，無論是混凝土框架還是鋼結構，均需要管理人員具備相應的專業素質與技能，對施工中可能出現的風險、隱患、質量問題等進行預防與處理，保證施工的順利完成。當然，兩者之間也存在著明顯的區別:首先，材質方面。混凝土框架主要就是由鋼筋與混凝土構成，自重非常大;鋼結構主要是由鋼構件連接組成，自重比較小。其次，震害結果。根據相關資料顯示，混凝土框架震害主要表現為裂縫，局部倒塌，很少出現整棟樓倒塌的情況;鋼結構在地震作用下，經常發生失穩、扭曲、變形的情況，并且因為整體性比較差，因此在進行設計的時候，定要對整體性進行充分的考慮。最后，施工管理方面。在實際施工中，對于相同面積的施工，鋼結構要比混凝土框架施工快;在現場施工的時候，混凝土框架施工需要進行現場支模澆筑，進行預制構件工廠加工的情況不多，而鋼結構需要在工廠加工很多的預制構件，之后運輸至施工現場，進行相應的安裝與焊接。除此之外，針對工程造價而言，鋼結構也要比混凝土框架低一些，在進行實際施工時，可以根據市場情況，進行適當的選擇。
2加建工程的現狀
我國加建設計起步比較晚，與世界先進國家之間存在著一定的差距。隨著社會的不斷發展與進步，科學技術水平的不斷提高，加建工程得到了很大的發展空間，并且在我國各地都開展了一些舊房挖潛、改造、加建等工程，并且在上海、重慶、廣州、貴陽、昆明等地都將舊房改造工程列入到了城市規劃項目當中，頒布了相應的文件與規章制度。由此可以看出，我國加建工程得到了很大的發展空間。1)由以往的單個房屋加建發展為成片住宅區的加建工程;2)各種新材料、新工藝應用到了加建工程當中;3)輕鋼結構加建技術得到了深入的分析與研究，并且在加建工程中得到了廣泛的應用。
3鋼結構加建的優缺點
開展鋼結構加建工程的時候，具有以下優點:1)節約土地，提高土地面積的使用效率，縮短建設工期;2)因為鋼結構的自重比較輕，因此，加建部分的荷載作用對原結構的影響非常小，不需要單獨對地基進行加固處理，這樣不僅可以減少工作量，還可以縮短工期，節省部分施工成本;3)鋼結構具有較強的多樣性，在進行加建的時候，可以充分發揮空間的優勢，降低對原建筑結構的影響;4)鋼結構加建的適用范圍比較廣，不僅可以對房屋建筑進行加建，還可以對工業建筑進行加建，因此，在建筑加建工程中得到了廣泛的應用。當然，其也存在著一些缺點:1)在進行鋼結構加建之后，其整體建筑結構就會呈現一種上柔下剛、上輕下重的質量與剛度分布，導致建筑整體性較差，缺乏一定的抗震性能;2)鋼結構耐久性較差，在進行加建的時候，需要進行防腐、防火等措施的考慮，這樣就會增加一些建筑材料的使用，此時不僅會涉及到原材料的質量問題，還要考慮原材料的成本問題，因此，存在著一定的不足。
4混凝土框架頂層加建鋼結構設計
1)樓板設計。在設計樓板的時候，現階段一般選用的都是現澆灌技術。目前，現澆灌技術是樓板設計中最為常用與有效的方法，在采用此種方式進行鋼結構施工的時候，可以有效提高建筑結構整體的穩定性、牢固性與安全性。同時，在鋼結構施工中，此種方法可以對出現的問題進行靈活的處理與調整，根據實際情況，提出有效的解決辦法，保證樓板設計與施工的順利進行，確保建筑工程的整體施工質量。2)梁設計。在進行梁設計的時候，一定要結合國際設計標準與實際設計情況，制定合理、科學的鋼構設計要求:首先，在進行梁設計的時候，一定要保證其截面寬度不會低于200mm，同時寬度與高度之間的比值不要超過4。其次，在梁設計中必然要使用一些鋼筋，對其使用鋼筋也要進行一定的規定，保證梁結構具有一定的硬度與抗震性能，進而確保建筑工程整體結構的牢固性與安全性。最后，在設計扁梁的時候，一定要保證梁中線和柱中線重合，采用雙向布置結構。同時對扁梁進行嚴格的計算與設計，保證其結構的合理性與科學性，增強建筑工程整體結構的穩定性。3)柱設計。在進行柱設計的時候，一定要保證其截面符合設計標準:通常情況下，柱截面寬度與高度均不可低于300mm，柱直徑一定要超過350mm，截面短邊與長邊的比值不可以超過3，柱縱向鋼筋配比不可以低于0．2%等。在設計柱的時候，一定要嚴格遵照以上要求，這樣才可以保證柱設計的合理性與科學性，同時增強鋼結構的穩定性，保證建筑工程施工的順利完成。4)基礎承載重量構件設計。在進行基礎承載重量構件設計的時候，一定要綜合考慮各方面的因素，結合建筑負荷、結構形式、施工狀況等，加強基礎設計的合理性與科學性，使其達到建筑工程整體設計要求。針對設計不合理、不符合要求的部分，一定要進行相應的修改，保證其設計的合理性與科學性，這樣才可以保證建筑工程整體的施工質量。
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第3篇
【關鍵詞】土木工程建筑；結構設計；問題
土木工程是建造各類工程設計的科學技術的統稱，其主要內容不僅包括設計、維修、施工等技術類活動，也包括房屋、道路、管道、橋梁以及電站和港口等一系列工程建設對象等，在工程項目建設中極為重要。現階段，經多項工程項目研究發現，土木工程建筑的結構設計中仍存在諸多問題，不僅影響工程施工進度，甚至可威脅到建筑項目的安全性，后果嚴重。要想解決這一問題，需重視并有效設計土木工程建筑結構，防治以往結構設計中存在的重點問題，以增強工程施工安全性，保證工程項目施工的順利開展。
1 土木工程建筑結構設計中存在的主要問題
1.1工程選址問題
工程選址是開展土木工程建筑項目的基礎，與其結構設計關系密切，這就需要項目負責人員積極做好選址工作，保證工程項目結構設計的科學性與有效性。但是現階段，許多土木工程并不重視選址問題，甚至有些工程項目的建設方單純依賴于風水或迷信等，做不到科學選址，不僅可影響到項目結構設計效果，嚴重者工程施工后期甚至可造成坍塌等，破壞性較大。
1.2基礎結構設計問題
土木工程建筑的基礎結構是其重要組成部分，不僅與上述1.1中的工程選址聯系緊密，而且與工程施工方案也具有一定的聯系，而施工方案的選擇則是項目工程結構設計中的一項重要問題，目前許多土木工程施工方案的制定均無法完全實現其原有的結構設計要求，尤其是基礎結構，其穩定性與強度均未達標，嚴重影響工程結構設計效果與實際施工質量。
1.3房屋建筑中承重柱與構造柱的區別問題
一般來講，在土木工程項目施工中，為了增強房屋建筑的抗震性能，需科學地對柱梁構造進行合理的結構設計，避免形成裂縫，以提高施工質量。但是在實際操作中，許多結構設計者對承重柱和構造柱認識不清，有的設計者甚至會把承重柱設計方式插入至構造柱結構設計中，導致構造柱的有些設置喪失原有根基，一旦發生強震，工程結構可發生劇烈沉降，且裂縫還會導致建筑物倒塌。同時，有些工程結構設計將承重柱截面面積設計太小，當受到外力時，梁柱易發生開裂，影響工程質量。
1.4環境因素影響問題
在對土木工程建筑進行結構設計時，不僅需要考慮其耐久性與安全性，還需考慮工程施工地的土壤溫度與水土酸堿度等相關環境因素，但是部分建筑工程項目往往忽略這些關鍵內容，導致結構設計僅限于理論中，當實際施工時易發生安全事故，危害性較大。
2 對土木工程建筑結構設計的建議
2.1施工前測量工程地基
工程施工前，可先采用計算機與GPS技術對工程地基進行科學測量、核算，確保工程施工的可行性與安全性。同時在高樓作業時需快速發展管理信息系統MIS技術，并結合計算機以輔助CAC科技，完善高樓建筑施工系統及其相應的管理體制，在減少經濟投入的基礎上，保證建筑質量。
2.2結合力學知識，于工程建筑結構設計中融入施工工藝
當前環境下，隨著先進科學技術研究的逐漸深入與施工技術的不斷革新，傳統的結構設計已經無法滿足目前土木工程建筑項目施工的需要，所以在現階段的工程施工中，結構設計人員需在傳統施工技術的基礎上，增添新元素，充分結合力學知識，并將先進的施工工藝融入至結構設計過程中，不斷更新設計方法，防治工程質量問題。
2.3選用適當的建筑材料
現階段，由于建筑材料市場在不斷發生變化，材料的利潤逐漸減小，同時人們日常生活水平逐漸提升，社會大眾對房屋建筑質量的要求越來越高。這種情況下，土木工程建筑也迎來了新的挑戰，施工材料是土木工程建筑的基礎原料，所以其建筑材料的選用十分重要，可在施工過程中有選擇性地選用安全性較高的新型材料，以保證工程項目的施工質量。
2.4充分應用先進科學技術
21世紀是新知識經濟的時代，土木工程建筑也要隨之發展，保持與時俱進，就目前情況來看，土木工程建筑行業中已經出現了許多新型的高科技產品以及繪圖工具等，均大大提升了工程建筑結構性能，且科學、精準的設計施工圖紙能夠有效減小施工誤差，減少意外情況，同時還可優化工程項目施工的結構設計，增強其可行性與安全性。另外，在工程項目進行施工時，還需增強施工信息化建設，科學管理結構設計程序，選用適當的施工材料，并把握合理的施工進度，提前做好工程預算工作，保證工程施工的順利進行，以盡量縮短工期，保障施工質量。
參考文獻：
