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【摘 要】 随着经济的发展以及工程施工工艺的不断提高，我国土建工程规模越来越大，在设计上的难度也随之增加。本文基于土建工程的特点，分析了土建工程在设计上存在的一些缺陷。并针对这些问题提出了几点解决策略，旨在帮助优化土建设计，提高工程质量。
【关键词】 土建结构；问题；优化策略
土建结构的安全设计长期以来都是设计者们研究的重点，对于土建结构工程而言，要想保障施工顺利进行，首先要确保土建的结构安全，避免在施工中或是交付后发生坍塌现象。土建工程的质量安全主要由设计阶段以及施工阶段两者相互作用来保障的，同时也关系到结构使用的标准化，像超载或是二次施工等行为。另外，设计安全也关系到土建工程设计相关法律法规实施的有效性。要想加强设计规范化，必须先了解设计中存在哪些问题。
一、土建结构存在的问题
1.材料设计。在土建结构的材料规划方面，设计人员往往会忽略规范条例中的某个要求，造成材料使用不规范现象发生。例如在对混凝土的设计方面，其截面在未到达某一标准时，混凝土的强度需要乘上相应系数。否则在较小的截面设计中，混凝土构件会产生较大的强度损失。另外，在4.1.2规定中，明确指出当土建设计使用钢筋混凝土的时候，其强度应该在C15以上，这一条款也对应了4.1.3中不列入C10的设计值标准。设计人员在此方面存在问题在于对这一条款的理解方面，即当混凝土是作为垫层的时候，能否使用C10标准。这个问题在很长一段时间都是一个具有争议性的话题，一些设计人员将垫层混凝土设计为C10的时候，会遭到工程监理人员的质疑，而改为C15又会造成资金上的浪费。
2.间距设计。土建结构的重点就在于对构造的设计。在设计中，伸缩缝之间的间距设计成为了设计过程中争议极大的话题。在规范标准中，要求在屋面没有设计隔热层是间距保证在半米之内。但就我国现有建筑来看，仍旧存在许多建筑设置了伸缩缝还是出现温度裂缝的状况。这一问题出现的主要原因在于现如今土建结构建造工艺的改善，以及昼夜温差引起的材料变化。
3.保护层厚度设计。在厚度设计方面，目前使用的设计规范在土建结构耐久程度上有了更高的要求。但是由于厚度的增加，土建基础会与水产生接触。混凝土长期在水的浸泡下，其强度会很快下降，影响到土建工程的安全性。在实际设计中，设计人员也会故意将这一问题忽略。虽然保护层的厚度增加了，但建筑基础的耐久力下降，对土建结构的影响更大。
4.荷载取值方面。在对屋面的可变荷载取值方面，设计人员应该在进行充分调研之后再展开取值，保障取值范围的准确性。但在现实设计中，设计人员有时会将不同屋面结构的建筑一统取值来设定，严重影响了结构的稳定性。例如屋架与拱面結构的建筑在内力感应方面十分敏感，因此在取值上要比一般结构的屋面更加谨慎，并且考虑到积雪等情况对其荷载的影响。
二、土建结构的优化设计
1.材料选择优化。之前提到，土建结构在材料的选择上存在一定争议，其争议主要表现在混凝土强度方面。在设计上，基础层垫的设计在混凝土强度方面应设定一个标准，让工程监理人员与设计人员有一个共同的标准来进行混凝土标准的设置。实际上，基础层垫的混凝土在强度上只需要达到C10等级即可，使用C15强度的混凝土会造成资源上的浪费。对等级上的分歧主要是由对规定理解的不明确引起的。在规范4.1.2中，对强度的标准值的应该是会钢筋混凝土的设定，而不是基础层垫方面的规定。垫层的混凝土并不是钢筋混凝土，其存在的目的是要保护基土的稳固性，让其在施工中不会因为施工设备运行产生的震动造成结构上稳定程度的损坏。因此基础层垫只要保障基土的稳固即可，这一功能的生效只要使用C10强度的混凝土就能够有效完成。在相关规定中，已经对不同等级强度的混凝土在轴心抗压强度上进行的值的设定。其中规定，当轴心受压截面直径在0.3m以内的时候，混凝土强度设计的值在标准上应该乘上0.8的系数，否则若是直接使用原有强度，会造成强度缺陷。这条注释在规定上的字号偏小，因此容易被设计师们忽略，在设计时不会乘上0.8的系数。乘上系数的原因是当截面面积减小的时候，混凝土构件在强度上的缺陷在损失上会加大。
2.砌体结构设计优化。对结构进行优化设计需要综合考虑地下防尘与防潮设计，对砌体进行要求目的在于保障结构能够持久使用。例如在潮湿的环境中，砂浆要求在M7.5以上，堆砌所用的砖要求在MU15。这项要求已经在规定中明确指出，但部分设计人员仍将标准设定为M5的砂浆与MU10的砖体，这种做法不利于砌体的长久使用。另外，对砂浆以及砖的要求不仅用于地下结构。地面上潮湿环境也同样适用，像卫生间等地。
3.结构构造优化。伸缩缝是为了减少墙体裂缝而设置的，就像桥梁建筑一样。混凝土在使用一段时间后会因为外界温度的变化产生膨胀或是紧缩，造成墙体开裂。在土建设计中，已经规定了伸缩缝的最大间距，设计师们应根据建筑所处位置以及周围环境合理设定伸缩缝宽度。
4.保护层厚度。保护层的厚度与所用混凝土的耐久程度是紧密联系的，设计人员若是发现在设计中基础会接触到水，可以将该部分的混凝土强度要求提高，保障该部位混凝土不会因为长期浸水提早报废。同时，基础的保护层厚度应该要比原有设计稍多一点。例如原有设计为25mm，可以将其改为30mm。
5.结构荷载取值优化。荷载在设计值上一般是永久组合值的1.5倍左右，设计师们在取值方面容易错误的将设计值作为永久组合值来使用。这样一来，地基变形在没有超过设计值的情况下也会被判断为不满足要求，从而可以加大基础的底面积与深度，造成材料使用上的浪费。在设计时，设计师应该知道并不是进行屋面全跨布置时产生的内里就一定是最大的。在进行半跨式设计时，建筑受到的可变荷载往往更大，对结构稳定性的影响也更大。所以，设计人员除了需要对全跨进行取值范围界定之外，还应对半跨式结构受到的应力进行分析，并计算大致范围。在具体展开设计时，需要以最危险的情况作为取值来设计，保障土建结构的稳固。另外，在积雪荷载的分析方面，应该区分全跨情况下，积雪均匀分布与不均匀分布的影响；半跨式情况下，积雪均匀分布的几种情况，以此来保障屋面结构的安全性。
6.技术规范的作用与管理。土建工程有着强烈的个性，需要工程技术人员针对具体特点去解决设计与施工问题。所以，规范作为技术标准，宜强调其指导性而不是强制性。我国土建工程在结构设计上与国外相比的最大差距就在于方案与技术上的创新，这与以往过分强调规范的法律地位从而形成所谓“结构设计就是规范加计算”的倾向不无关联。这样就在客观上降低了对工程技术人员的业务技能要求与职责要求，不利于提高我国建筑企业和从业人员的素质以及参与今后的国际竞争。笔者认为，有关主管部门应将建筑结构设计规范中的部分条文抽出来，明确列为强制性条文。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范，在工程的安全性和耐久性标准上，可有不同的设置水准。发达国家有关土建结构工程的规范及与之配套的各类技术标准多由行业协会或专业学会编制及管理，规范的翻新周期短。建议随着改革的深入，整顿合并有关的学会、协会，加强其职能，并逐渐成为技术标准编制管理的主体。
技术标准；对于土建结构工程的检测与评估，需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。凡属已建工程的安全诊断也可一并归入这一行业。建议有关部门在桥、隧、道路等土建基础设施工程投资上，根据需要加大工程维修费的比例。
土建结构设计应该严格遵循我国出台的各项法规，设计人员在研读法规时要仔细，明确标准的适用范围。在设计前，要把握好建筑所处环境以及地理位置，以保障土建结构的设计质量。
参考文献：
[1]葛天文.浅析土建结构工程的安全性与耐久性，期刊论文，建设科技，2007
[2]彦鹏.试论土建结构工程的安全性与耐久性，期刊论文，城市建设理论研究（电子版），2012
[3]张胜等.土建结构工程技术规范的作用与管理，期刊论文，魅力中国，2013
【关键词】 土建结构；问题；优化策略
土建结构的安全设计长期以来都是设计者们研究的重点，对于土建结构工程而言，要想保障施工顺利进行，首先要确保土建的结构安全，避免在施工中或是交付后发生坍塌现象。土建工程的质量安全主要由设计阶段以及施工阶段两者相互作用来保障的，同时也关系到结构使用的标准化，像超载或是二次施工等行为。另外，设计安全也关系到土建工程设计相关法律法规实施的有效性。要想加强设计规范化，必须先了解设计中存在哪些问题。
一、土建结构存在的问题
1.材料设计。在土建结构的材料规划方面，设计人员往往会忽略规范条例中的某个要求，造成材料使用不规范现象发生。例如在对混凝土的设计方面，其截面在未到达某一标准时，混凝土的强度需要乘上相应系数。否则在较小的截面设计中，混凝土构件会产生较大的强度损失。另外，在4.1.2规定中，明确指出当土建设计使用钢筋混凝土的时候，其强度应该在C15以上，这一条款也对应了4.1.3中不列入C10的设计值标准。设计人员在此方面存在问题在于对这一条款的理解方面，即当混凝土是作为垫层的时候，能否使用C10标准。这个问题在很长一段时间都是一个具有争议性的话题，一些设计人员将垫层混凝土设计为C10的时候，会遭到工程监理人员的质疑，而改为C15又会造成资金上的浪费。
2.间距设计。土建结构的重点就在于对构造的设计。在设计中，伸缩缝之间的间距设计成为了设计过程中争议极大的话题。在规范标准中，要求在屋面没有设计隔热层是间距保证在半米之内。但就我国现有建筑来看，仍旧存在许多建筑设置了伸缩缝还是出现温度裂缝的状况。这一问题出现的主要原因在于现如今土建结构建造工艺的改善，以及昼夜温差引起的材料变化。
3.保护层厚度设计。在厚度设计方面，目前使用的设计规范在土建结构耐久程度上有了更高的要求。但是由于厚度的增加，土建基础会与水产生接触。混凝土长期在水的浸泡下，其强度会很快下降，影响到土建工程的安全性。在实际设计中，设计人员也会故意将这一问题忽略。虽然保护层的厚度增加了，但建筑基础的耐久力下降，对土建结构的影响更大。
4.荷载取值方面。在对屋面的可变荷载取值方面，设计人员应该在进行充分调研之后再展开取值，保障取值范围的准确性。但在现实设计中，设计人员有时会将不同屋面结构的建筑一统取值来设定，严重影响了结构的稳定性。例如屋架与拱面結构的建筑在内力感应方面十分敏感，因此在取值上要比一般结构的屋面更加谨慎，并且考虑到积雪等情况对其荷载的影响。
二、土建结构的优化设计
1.材料选择优化。之前提到，土建结构在材料的选择上存在一定争议，其争议主要表现在混凝土强度方面。在设计上，基础层垫的设计在混凝土强度方面应设定一个标准，让工程监理人员与设计人员有一个共同的标准来进行混凝土标准的设置。实际上，基础层垫的混凝土在强度上只需要达到C10等级即可，使用C15强度的混凝土会造成资源上的浪费。对等级上的分歧主要是由对规定理解的不明确引起的。在规范4.1.2中，对强度的标准值的应该是会钢筋混凝土的设定，而不是基础层垫方面的规定。垫层的混凝土并不是钢筋混凝土，其存在的目的是要保护基土的稳固性，让其在施工中不会因为施工设备运行产生的震动造成结构上稳定程度的损坏。因此基础层垫只要保障基土的稳固即可，这一功能的生效只要使用C10强度的混凝土就能够有效完成。在相关规定中，已经对不同等级强度的混凝土在轴心抗压强度上进行的值的设定。其中规定，当轴心受压截面直径在0.3m以内的时候，混凝土强度设计的值在标准上应该乘上0.8的系数，否则若是直接使用原有强度，会造成强度缺陷。这条注释在规定上的字号偏小，因此容易被设计师们忽略，在设计时不会乘上0.8的系数。乘上系数的原因是当截面面积减小的时候，混凝土构件在强度上的缺陷在损失上会加大。
2.砌体结构设计优化。对结构进行优化设计需要综合考虑地下防尘与防潮设计，对砌体进行要求目的在于保障结构能够持久使用。例如在潮湿的环境中，砂浆要求在M7.5以上，堆砌所用的砖要求在MU15。这项要求已经在规定中明确指出，但部分设计人员仍将标准设定为M5的砂浆与MU10的砖体，这种做法不利于砌体的长久使用。另外，对砂浆以及砖的要求不仅用于地下结构。地面上潮湿环境也同样适用，像卫生间等地。
3.结构构造优化。伸缩缝是为了减少墙体裂缝而设置的，就像桥梁建筑一样。混凝土在使用一段时间后会因为外界温度的变化产生膨胀或是紧缩，造成墙体开裂。在土建设计中，已经规定了伸缩缝的最大间距，设计师们应根据建筑所处位置以及周围环境合理设定伸缩缝宽度。
4.保护层厚度。保护层的厚度与所用混凝土的耐久程度是紧密联系的，设计人员若是发现在设计中基础会接触到水，可以将该部分的混凝土强度要求提高，保障该部位混凝土不会因为长期浸水提早报废。同时，基础的保护层厚度应该要比原有设计稍多一点。例如原有设计为25mm，可以将其改为30mm。
5.结构荷载取值优化。荷载在设计值上一般是永久组合值的1.5倍左右，设计师们在取值方面容易错误的将设计值作为永久组合值来使用。这样一来，地基变形在没有超过设计值的情况下也会被判断为不满足要求，从而可以加大基础的底面积与深度，造成材料使用上的浪费。在设计时，设计师应该知道并不是进行屋面全跨布置时产生的内里就一定是最大的。在进行半跨式设计时，建筑受到的可变荷载往往更大，对结构稳定性的影响也更大。所以，设计人员除了需要对全跨进行取值范围界定之外，还应对半跨式结构受到的应力进行分析，并计算大致范围。在具体展开设计时，需要以最危险的情况作为取值来设计，保障土建结构的稳固。另外，在积雪荷载的分析方面，应该区分全跨情况下，积雪均匀分布与不均匀分布的影响；半跨式情况下，积雪均匀分布的几种情况，以此来保障屋面结构的安全性。
6.技术规范的作用与管理。土建工程有着强烈的个性，需要工程技术人员针对具体特点去解决设计与施工问题。所以，规范作为技术标准，宜强调其指导性而不是强制性。我国土建工程在结构设计上与国外相比的最大差距就在于方案与技术上的创新，这与以往过分强调规范的法律地位从而形成所谓“结构设计就是规范加计算”的倾向不无关联。这样就在客观上降低了对工程技术人员的业务技能要求与职责要求，不利于提高我国建筑企业和从业人员的素质以及参与今后的国际竞争。笔者认为，有关主管部门应将建筑结构设计规范中的部分条文抽出来，明确列为强制性条文。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范，在工程的安全性和耐久性标准上，可有不同的设置水准。发达国家有关土建结构工程的规范及与之配套的各类技术标准多由行业协会或专业学会编制及管理，规范的翻新周期短。建议随着改革的深入，整顿合并有关的学会、协会，加强其职能，并逐渐成为技术标准编制管理的主体。
技术标准；对于土建结构工程的检测与评估，需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。凡属已建工程的安全诊断也可一并归入这一行业。建议有关部门在桥、隧、道路等土建基础设施工程投资上，根据需要加大工程维修费的比例。
土建结构设计应该严格遵循我国出台的各项法规，设计人员在研读法规时要仔细，明确标准的适用范围。在设计前，要把握好建筑所处环境以及地理位置，以保障土建结构的设计质量。
参考文献：
[1]葛天文.浅析土建结构工程的安全性与耐久性，期刊论文，建设科技，2007
[2]彦鹏.试论土建结构工程的安全性与耐久性，期刊论文，城市建设理论研究（电子版），2012
[3]张胜等.土建结构工程技术规范的作用与管理，期刊论文，魅力中国，2013