结构工程师论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇结构工程师论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

摘要：钢结构以质量轻、抗震性能好、强度高、塑性韧性好，施工速度快等优点在工业厂房、高层住宅、豪华写字楼等项目广泛应用，钢结构的设计、制作、安装存在的现实问题应引起足够的重视，否则将给工程质量留下隐患，现结合自己的经验，对钢结构工程的实际情况和现行有关规范进行讨论，并提出相应的预防措施。 关键词： 钢结构 施工 通病 预防措施

一、钢结构工程设计过程存在的问题及预防措施

（一）设计图纸中经常出现以下一些问题：

1、设计图纸应用规范不齐全、不正确。如有的设计说明使用了过时的、已经废止的标准；有的材料牌号、等级不全、高强螺栓、普通螺栓和焊接连接点的标记不明确或未显示。对各类高强螺栓、普通螺栓、栓钉、拉铆钉及其垫圈的规格、型号、性能没有具体标明，而这些均已列入了钢结构施工质量验收规范，并作为强制性条文要求，如果设计图纸未加说明，施工和验收就缺乏依据，造成盲目施工和无法验收的后果。

2、设计总说明未写明工程的安全等级和使用年限。工程的安全等级不同，对焊接等施工检查要求也不同。安全等级为一级的，一、二级焊缝的焊接材料必须复试；安全等级为二级的，一级焊缝的焊接材料必须复试，二级焊缝的焊接材料就不一定需要复试。

3、钢材的材质等级，高强度螺栓的摩试要求不明确。有的设计图纸只写Q235或Q345，不写等级A或B，有的不提摩擦面试验要求，也未明确不作摩试要求，施工单位无所适从。有的施工单位在采购材料后，再让设计院认可，这是对工程质量采取随意性的处理，极为不妥。

4、施工图未注明焊接的坡口形式，焊缝间隙、钝边坡口角度、是否单面焊等。有的施工图，对不同板厚的拼接焊未按规范要求开斜坡，局部应力线过分集中，违反国家技术规范，质量验收往往通不过，又造成无法弥补的缺陷。

5、施工图未注明除锈等级要求。对油漆（涂料）的品牌、材质、漆膜厚度也没有要求，这样，工程施工和验收就没有依据。

（二）设计阶段预防措施

作为施工单位，取得施工图以后，一定要组织有经验的技术人员进行图纸会审，看看应用规范有没有问题；节点图有没有表述清楚；强制性条文所要求的内容在设计总说明中有没有显示，各种材料的规格、型号、性能、等级、施工的质量要求和工程的安全等级有没有明确；节点设计是否合理；施工中有没有不可逾越的难度等，都要向设计单位预先提出。设计图纸的完善，是确保施工质量的前提条件。

二、钢结构制作过程存在的问题及预防措施

（一）钢结构制作存在的问题

1、在切割、下料时，翼缘板尺寸宽窄不一，造成H型钢与牛腿的尺寸不一致，与牛腿联系的钢梁上下翼缘板错位约一个板厚；切割边缘有较深的切痕，板边有明显的凹陷，或有较深的锯齿印，切割粗糙度

超标，拼板边缘切割不垂直度，拼接错边等超标。

2、在组装时，焊接H钢无组装胎架，造成H型钢高度尺寸有偏差，腹板偏中心；翼腹板对接后，焊缝未矫平，有明显凹凸；轻钢腹板不平整，组装前未矫正。

3、在焊接方面，轻钢焊接H型钢翼板开料后再拼接，焊缝未安装引熄弧板，造成焊缝不饱满，边缘有凹坑未熔合等，与母材不齐平；柱脚、牛腿的焊脚尺寸小于设计图纸的规定，角焊缝塌边现象严重，收弧处普遍低于母材，气孔较多；使用CO2焊的焊缝成形差，宽窄不一致，高低不一致，忽大忽小；手工焊焊缝不直，宽窄不一，咬边现象严重；焊渣飞溅未清除干净。

4、在钻孔方面，事前未很好会审图纸，在该开单排孔的地方，开了双排孔，结果未补孔就留存在构件上。如柱与牛腿连接处的H型钢为双排孔，而大梁与次梁相同规格的H型钢为单排孔，但开孔时都开了双排孔，安装后影响了强度和外观质量。

5、总装过程中，钢柱牛腿与H型钢梁连接处上下错位，左右错位，未控制好尺寸。

6、除锈与油漆方面：除锈马虎，未达到等级要求，油漆不久就出现返锈、剥落；漆膜厚度不均匀，阳面厚度普遍超厚，可达250μ m，但阴面往往在90μm左右（室内漆膜厚度规定为125μ m）；油漆前杂质未清除干净，污物多，高低不平，流挂现象较普遍。

7、在构件运输和堆放过程中，无搁臵件垫平堆放，而是随意卸车，杂乱堆放，甚至让构件埋入泥堆水沟中，造成构件变形、碰伤和污染。

8、构件出厂时，钢柱、钢梁的中心线标记未标示，相当普遍，给安装施工矫正检测带来困难。

9、翼腹板拼接长度不符合要求。如翼板拼接长度不应小于翼板宽度的2倍，翼缘板与腹板拼接焊缝应错开200mm以上，腹板拼接长度不小于600mm。但实际往往未达到上述要求。

（二）制作阶段的预防措施

板制H型钢的尺寸要严格控制，最好相应从整根H型钢截取，防止牛腿高差错位。 严格工艺。H型钢组装时，应有组装胎架。如系组立机组装，也应随时检查调整。 钢板应整张大板拼接，采用埋弧焊焊接改善焊缝质量，既省时又省料。 切割应提高操作技能和参数正确，防止割缝、啃边、塌边、熄火、粗糙度过大等。 除锈质量尽可能采用抛丸或冲砂处理样板对比检查，使油漆后粘合良好，粗糙度合适利于摩擦系数的保证。严控油漆厚度，不能忽厚忽薄，防止阴面构件小于标准的油漆厚度，油漆过厚超过125μm，会增加较大的费用，造成无谓浪费。 构件拼接时，排版要按规范要求，控制好拼接长度，防止过短拼接，尽量避免构件端面板的拼缝间隙。 拼制H型钢，应注意矫正质量，控制角变形值和平整度。 构件油漆后应标注构件中心线标记，构件超过20吨应标注起重点标记。 构件在运输与场地堆放时，应有搁臵件垫平堆放，防止构件变形，碰伤和污染。

三、钢结构工程安装过程存在的问题及预防措施

（一）钢结构安装存在的问题

1、钢柱安装时违反操作规程，象蜡烛一样一根根单插起来，当天又

无法形成稳固的框架单元，大风一来，造成倒塌。这样的安全事故多次出现，应绝对避免。

2、单位无安装工艺，安装构件无顺序。如有一展厅，建筑面积6000平方米，共4层。构件已全部安装到顶，但主钢柱仍没有进行焊接固定，而边上的辅助小钢柱已全部焊完了。又如，钢柱安装完毕后，应尽快把钢柱底部的垫块垫平焊牢，然后用细石密实。但有的工地彩钢板已开始安装，柱脚却没有封闭。

3、锚固螺栓高低不一，柱脚平面事先未测，预埋时移位，形成柱偏位，应先测后埋。

4、安装高强度螺栓，较多的出现以下一些问题：露牙不足，甚至低于螺母；螺栓未拧紧，扭剪型的未拧断梅花头，大六角的没有初拧终拧标记；安装时摩擦面的防护纸未撕掉；高强螺栓作临时固定用，安装后48小时内未漆封；未做扭矩与轴力复试，紧固力矩未按规定计算；摩擦系数试验不到位，有的不做，有的只做一组。拉杆螺栓不拧紧，拉杆不直，腰园孔未用大垫圈，造成螺母与母材接触面太小，极易穿孔。

5、现场焊缝普遍不到位。如刚性连接衬垫焊间隙太小，无法焊透，结果垫板手一拉就掉；衬垫板规格不符合要求，甚至用钢筋代替；焊缝的成形不好，高低不平，宽窄不一，飞溅、焊瘤未清除，咬肉、气孔较多；弧头弧尾不加引熄弧板，出现凹陷等等。

6、图纸会审不仔细，造成安装质量缺陷。如设计图纸未注明在吊车梁翼板上钻孔，施工单位也未提出，结果在安装轨道时采用焊接，

造成吊车梁下挠。违反强制性条文中有关吊车梁不允许下挠的规定。

7、围护彩钢板拼缝不密贴，收边不良，“鼻孔”未封堵，影响对雨水的防渗漏和美观。

（二）安装阶段的预防措施

安装构件时应严格按安装工艺顺序进行，当天应形成稳固的框架单元，当不能形成时，应加缆风绳固定，防止出现倒坍事故。 钢构件柱、梁安装完毕后，应尽快调整钢柱垂直度和高差垫片，然后封闭柱脚，并二次灌浆密实。 高强螺栓要把好扭矩系数和紧固轴力的复试，分别做好制作与安装摩擦面的抗滑移系数。安装高强螺栓控制好施工扭矩，露牙长度2-3扣，不允许高强螺栓当作临时固定螺栓使用，高强螺栓终拧必须在48小时内完成。 加强安装现场焊接质量控制，尽可能选择具有较高水平的焊工焊接，提高焊接质量。 钢结构工程的质量关系到人们的日常生活和生命、财产安全。要从设计入手源头控制，制作、安装过程每一个环节重视质量，加强控制，遵守施工程序和操作规程，坚持质量标准，严格管理，采取有效的预防措施，努力克钢结构工程存在的质量问题，将这一新型结构不断创新、改善。

参考文献

[1]李惠民.土木工程施工技术[M]，中国计划出版社，2002年

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混凝土时一种由不同材料组成的非均质体，外部载荷和环境的影响会引起内部产生的初始应力，内部转移，扩散等复杂的现象，因此，混凝土在施工时会出现裂缝问题。大体积混凝土的特点是混凝土浇筑面和浇筑量很大，混凝土浇筑完毕时由于水泥水化热的影响会使混凝土内部的最高温度在很短时间内达到最大，这时，如果混凝土内外温差超过25℃，那么在升温和降温阶段就容易发生表面裂缝和收缩裂缝。裂纹按照深度不同可分为表面裂纹和深度裂纹。表面裂纹一般危害较小，深度裂纹的危害相对来说危害就比较大，有时可能会破坏混凝土结构的完整性和稳定性。根据其他方面，裂缝的原因可分为温度变化引起的裂缝、地基变化引起的裂缝、设计原因引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、施工工艺的优劣引起的裂缝等。大体积混凝土产生的裂缝一般为温度原因产生的裂缝，一方面是由于混凝土内部的原因:大体积混凝土由于水泥水化热导致混凝土内部温度很高，党混凝土表面的温度和气温相差较大时就会产生温度收缩裂缝。混凝土的膨胀系数为每摄氏度0.00001，温度每变化10℃，混凝土会产生0.01%的先膨胀或收缩。另外如果混凝土被约束变形，在结构中会产生应力，混凝土具有抗拉强度即温度裂缝性能，当应力超过混凝土的这种性能时，地基就会变形产生裂缝。由于地基不均匀的沉降的垂直或水平方向的位移产生了额外的应力结构，除了混凝土结构的抗张强度，从而导致结构开裂。为了防止钢筋锈蚀，应根据规范控制裂缝宽度进行设计，采用适当的保护层厚度。还有施工工艺的优劣引起的裂缝，在施工过程中，对混凝土的施工工艺的要求是比较高的，如果在施工过程中施工工艺部规范，在后期使用中产生裂缝的可能性会增大。

1．2大体积混凝土在施工过程中遇到的其他问题

首先，在施工过程中，大体积混凝土的浇筑和振捣过程中，应保证在每一处混凝土初凝以前就被上了一层新的混凝土覆盖并振捣完毕，而且还应考虑结构的大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响。其次，在大体积混凝土的养护阶段，要注意控制混凝土的内外温差，这就要求应注意保持适宜的温度和湿度，以此来促进混凝土强度的正常发展和防止产生混凝土裂缝并阻止其发展。大体积混凝土的养护不仅要满足强度增长的需要，还要通过控制伤工的温度来防止因温度变形引起混凝土的开裂。最后，大体积混凝土在拆模时，混凝土的温差不得超过20℃。

2大体积混凝土产生裂缝的原因分析

2．1混凝土自身收缩的影响

混凝土收缩现象就是其在空气中硬结时体积较小的现象。在不受外力的情况下，混凝土的这种变形受到外部约束时，将在混凝土中产生拉应力，导致混凝土开裂。在硬结初期主要是水泥石水化凝固硬结过程中产生的体积变化，后期主要是混凝土内部自由水分的蒸发而引起的收缩变形。

2．2水泥水化热的影响

在水泥的水化过程中(主要是浇筑后的5－7天左右)，水泥会放出大量的热，由于混凝土内外表面的散热条件不尽相同，因此混凝土中心的温度很高，而外部温度不高，这就导致了混凝土内外的温度梯度，内部产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。

2．3混凝土材料的影响

混凝土的裂缝主要是受本身的收缩受到的约束而产生的拉应力超过其抗拉强度而产生的。混凝土本身的收缩由其自身材料所控制，混凝土的材料包括泥土和水、砂石、外加剂和掺合料等。混凝土的收缩值和强度值因水泥种类和水泥的用量不同而不同，我们所关注的水泥细度问题中，水泥越细混凝土就越容易裂缝。砂石的含量越高混凝土也越容易裂缝，这是因为骨料表面所带的泥份阻碍了骨料和水泥浆之间的粘结程度，弱化了界面结构，因而导致了混凝土抗拉强度的降低。另外实验结果表明，掺加化学外加剂的混凝土的干缩值较大，且不同的化学外加剂对混凝土的干缩值影响不同。此外，结构设计和施工过程中的一些因素也对大体积混凝土产生不同程度的影响。

3对大体积混凝土产生裂缝问题的处理措施

混凝土的裂缝问题直接决定了施工效果的优劣，直接关系到工程的质量和经济效益，所以裂缝问题的解决在施工工程中相当重要，但是它又是施工过程中避免不了的土木工程现象，不过对其进行处理的办法还是有的。

3．1恰当选择原料

在骨料的选择上，可按照施工条件，尽量选择大粒径的中粗砂、有良好级配的石子。这样既可以减少用水量，也可减少相应的水泥用量和混凝土的收缩和泌水现象。对于水泥的选择，大体积混凝土产生裂缝的主要原因是水泥化过程中释放了大量的热。因此，在大体积混凝土施工过程中应尽量使用低热或者中热的水泥，并尽可能地降低混凝土中的水泥用量，从而降低混凝土温度的上升，提高混凝土硬结后的体积稳定性。还可以通过适当增加活性细掺料代替水泥来保证减少水泥用量后混凝土的强度和坍塌度不受损失。在掺加外加料和外加剂方面，适当掺加粉煤灰可减少水泥用量，从而降低水化热，但掺加量不可大于掺加适量的减水剂，这样可有效增加混凝土的流动性，且能提高水泥的水化率，增强混凝土的强度，从而降低水化热，明显延缓水化热的释放速度。

3．2防止水泥热化

水泥热化会导致大体积混凝土的裂缝问题，因此，需对水泥热化进行防止，比如，精心设计配合比;增配构造设计，提高抗裂性能等。

3．3施工质量的控制措施

在大体积混凝土施工质量的控制上，原材料环节的质量控制非常重要，首先要对水泥进行编号，其次要对粗骨料和细骨料中的颗粒含量进行严格的级配，最后就是要对一些外加剂和骨料含水量等多加注意。认真做好施工过程中的技术层面的工作，对实际问题要认真分析，适当调整各种材料的配比技术，应和具体的施工设备的变化而改变具体的施工措施。

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现代化的机械设备是桥梁施工必不可少的依靠。因而桥梁工程的施工必须以良好的机械设备运行为保障，技术参数也要精确到位。因而必须做好机械设备的日常养护，使用时也必须严格遵循操作指南等技术标准。

1．2自然因素引发质量问题

桥梁工程通常长期处于自然环境中，因而受其影响也较大，暴晒、低温、潮湿等都会影响到桥梁工程的质量，引发变形等问题。此外还要注意地质条件的影响，必要采取恰当的加固手段应对地质的不稳定。

2桥梁工程结构施工质量控制手段

2．1钢结构桥梁施工质量控制

钢结构是桥梁工程的关键部件，因而必须严格质量管控，尤为关键的是选择恰当的材料，对于选定材料的必须逐渐验收合格证书、批文、成分及性能检验报告以及质量保证等文件，验收必须严格执行国家有关标准和施工要求。对于焊缝要还要进行焊接后的检测，特别是对接焊缝或者有特殊要求的焊缝。对桥体还要进行防腐防锈处理。对钢结构表现进行涂装处理时要杜绝蒸汽和水汽，还要进行祛除灰尘、油污等附着物的处理;涂装不宜在结露期和恶劣天气条件下进行。钢结构表面清洁或者油漆喷刷要在4小时内完成。如果喷漆超过4小时，要对钢结构表面进行打磨，形成细致毛面，涂料必须具备相应的施工粘度，必要时可采用稀释剂。稀释剂的选用要和施工方式、涂料体系相匹配。如果涂料已经实现配好，临时进入稀释剂的情况是不允许的。

2．2混凝土的质量检查和验收

(1)对混凝土的质量进行验收和检验，必须在相关技术标准的指导下进行。(2)对混凝土进行验收，必须承包人和监理人员同时在场，通常采用无破损的检验方法，重点验收桥梁工程的孔桩和全部具有代表性的桩，如果最某些桩有质量怀疑，还需要再次进行整体性的检验。对混凝土进行无破损检验时要设置预埋件，一般是由承包人负责设备，要遵循图纸的要求。(3)芯样钻取工作人员，要么由承包商配备，设备和技术要求能全桩长钻取7厘米直径或者更好的芯样，通常需要专门的训练;要么由监理工程师指定专业钻探对承担取样工作。(4)监理工程师要进行必要的复查。要用经纬仪对桩平面位置进行复查，还依据灌注记录对混凝土进行复查，复查要提供书面报告。

3桥梁工程结构施工质量监理措施

3．1强化人员质量意识

对桥梁工程结构施工进行质量控制，必须不断强化施工人员的质量意识。施工人员是桥梁工程结构施工的主导人员，他们负责具体的施工和组织，因而必须对他们进行全面的安全教育和专业培训，才能保障桥梁工程的施工质量。要让施工人员全面了解桥梁工程结构施工的重要性。

3．2确保施工方案科学可行

桥梁工程正式施工之前，施工单位应组织技术人员对施工方案制定科学、合理、有效的措施。事实证明，对桥梁工作结构施工质量进行全面、严格的控制，科学有效的施工方案、具体详实的质量管理计划必不可少。制定合理有效地施工方案和质量监管计划可以提前找出施工中质量监管的疑点、难点，采取相应的措施。

3．3严格质量监管措施

桥梁工程结构施工过程要严格遵循施工要求和技术标准，具体表现为:设计图纸施工、按照操作规范进行操作、质量标准检查验收等内容;认真做好桥梁工程技术质量交底工作，将具体的施工方法，质量监管要求、施工过程中应注意的问题、质量监管的相关措施等内容传达给各施工部门，加强各部门之间的内部检查和抽查工作。

3．4适时引用现代化监测技术

随着科学技术的进步，现代化监测技术越来越多的用于桥梁工程结构施工中，既包括计算机技术、网络技术，还包括通信技术，都能够和质量管理技术有机结合，实现资料的共享、资源的高效配置，为桥梁工程结构施工质量管理提供科学、有效、全面完整的资料基础。

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钢结构采用的材料相对比较简单，一般也都是成材，在进行加工的时候也比较便捷，在土木工程钢结构施工的过程中，一般会选择精确度相对很高的构件，这样在施工时，施工人员就可以在施工现场进行构件的拼装，使用螺丝进行安装就可以，不仅使施工更加的方便，又使施工的周期缩短，同时，钢结构在安装完成后，再重新进行改装的过程也是比较便捷的。

1.2钢结构的节能环保性较高

在建筑领域中，能源的消耗比较大，土木工程项目也不例外。但是钢结构在土木工程中的应用可以有效的控制这一点，钢结构的施工主要是以钢筋为主要材料，而钢筋具有可回收性，因此，在建筑物拆除之后，大部分的钢结构都是可以回收利用的，这就有效的降低了能源的消耗情况，也避免了对环境的再次污染。

2钢结构在土木工程中施工技术要点

2.1充分的做好钢结构施工前的准备工作

在土木工程进行钢结构施工前期，监理人员要充分的做好施工前的准备工作，不仅要对工程图纸进行仔细认真的了解，同时还要详细的了解工艺流程，充分的掌握施工过程中会遇到哪些技术难点。此外，还应该对图纸进行仔细、认真的研究，对图纸中可能出现的一些问题要及时的向上级报告，针对出现的问题，要及时的进行解决，确保钢结构施工过程中不会出现失误。

2.2塔吊在钢结构施工中的使用技术

在土木工程项目的整个施工过程中，塔吊对钢结构的施工有着重要的影响，在钢结构施工的过程中，对于存在一些不同程度的起重幅度、不同重量的物体，塔吊对其都有着很强的适应能力。一般情况下，钢结构施工都采用的是内爬式塔吊，可以从整体上降低钢结构的使用成本。

2.3焊接技术在土木工程钢结构施工中的应用

在进行土木工程钢结构施工时，具有工程总量大、形式复杂、质量要求较严格、施工周期相对较短等特点，焊接作业对土木工程钢结构的施工质量有着决定性作用，直接的影响了整个土木工程项目的安全性与稳定性。随着科学技术的不断变化发展，土木工程的高层钢结构的空间定位已经可以做到，高层焊接技术的误差值限制在9mm之内，施工效果比较明显。

2.4吊装技术在土木工程钢结构施工中的应用

吊装技术在土木工程钢结构施工的应用有着重要的影响。在进行吊装作业的时候，吊装质量的好坏、吊装速度的快慢对整个钢结构施工都有着决定性的影响。因此，在进行土木工程钢结构施工前期，要对吊装的分布区域与施工工艺有计划的制定出来，在进行吊装作业设计过程中，要全面的考虑整个土木工程结构施工的平面设计图、建筑物的立体构造、建筑内部的构造形式、塔吊的使用数量与位置分配、以及工程施工环境等等方面的因素，从而全面的展开综合性、系统性的设计分析。

3提高土木工程钢结构施工质量的分析

3.1加强钢结构施工的设计与技术指导

钢结构施工技术管理体系要不断的完善，要严格的保证钢结构施工的质量，要根据相关规定的标准对施工方案进行严格的审查，对于施工现象的工作人员是否是持证上岗的情况也要严格的审查，对于钢结构施工的整体过程进行有效的技术指导，对于钢结构的安装与连接过程也要进行有效的把控，避免偏差过大的现象出现，确保钢结构在施工的过程中能够正常、顺利的进行。另外，还要根据钢结构的建筑自身的特点提出合理的施工方案，有效的施工流程、以及精准的施工参数等。还要聘请一些比较专业的人员，对施工人员进行技术培训，从而使施工人员的技术水平不断的提高，保证钢结构施工能够有效的、高质量的完成。

3.2科学、合理的采用施工设备

施工单位要根据土木工程钢结构的施工特点，将质量较好的钢结构施工设备有效的在土木工程中应用，不仅要满足钢结构施工的技术要求，操作性较强，同时，还要满足工程施工成本节约的目的。对需要进入施工场地的设备要严格的检查，对于设备的质量证书与实际的功能都要进行严格的审查，决不能因为价格低就选择使用，要严格的确保工程配用设备的质量水平。

3.3确保钢结构构件质量检查工作的有效性

随着钢结构在土木工程施工中广泛应用，钢结构构件的加工过程也在也在不断的发展，但是，对于钢结构构件的质量确不能符合标准，这就要求土木工程施工企业在钢结构构件进入施工场地时，要对其质量进行严格的检查工作，对构件的尺寸大小、检验报告等等都要详细的检查，对于钢结构施工过程中构件质量要严格的把控，从而使钢结构施工质量可以有效的提高。

3.4对施工质量安全进行严格的监管

土木工程项目的有效施工，对人民群众的生命财产安全有着重要的保证，在土木工程钢结构施工的过程中，要确保施工的质量安全监管工作，一是，在钢结构施工中要特别注重施工的安全性，对施工人员进行不定期的安全教育与技术培训，并且，在施工的过程中设置防护网、安全带等一些安全的防护措施，施工的工作人员也必须每人都佩戴安全帽；二是，工程的施工质量安全，在整个施工过程中，要不间断的对施工质量与施工效果进行有效的检查，防止在施工的过程中出现问题，尽可能的避免施工质量安全事故的发生几率。

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随着社会的发展与经济的进步，城市的工业及人口规模不断扩大，需水量呈现出日益增长的趋势。在供水需求不断增长的趋势下，供水水源不断向外拓展，因此市政给排水管道的输水距离逐渐加长。在这样的形势下，市政给排水管道工程结构设计面临着更严峻的考验。

1工程概况

山西省朔州市神头电厂泉水置换供水管线工程位于朔州市东北约2km处耿庄水库至神头电厂段。属于国家战略引黄北线工程的重要部分，对解决晋西北地区长期的缺水状况有重要的意义。本地区属海河流域桑干河水系桑干河上游，区内属干旱半干旱气候，四季分明，夏季干热，春秋刚多风沙。本工程由万家寨引黄工程北干线耿庄水库取水，经供水管道供水至水厂，再由水厂供水至神头电厂。拟采用PCCP供水管，管直径1.0～1.5m，管线长11.85km

2工程地质条件

为准确反应给排水管道沿线的水文地质情况、地形地貌，必须要具备完整的地形勘探资料与水文地质勘探资料。经地勘单位勘探，主要成果如下:供水管线地处山前倾斜平原区，地形起伏不平，出露地层为第四系上更新统洪冲积低液限粉土、低液限粘土，结构较松散，其中上部低液限粉土厚6～15m，下部低液限粘土厚度大于10m，局部分布人工堆积物，主要为杂填土、建筑和生活垃圾等。供水管线改线段供水管道持力层为为上更新统洪冲积上部低液限粉土，据该层土的物理力学性质指标及标准贯入试验指标等，地基土承载力地质建议值为80～90kPa，临时开挖边坡为1∶0.75～1∶1.0。地基存在的主要工程地质问题为湿陷性土，地基土湿陷厚度为6.0m，湿陷等级为Ⅰ级。建议管基底部增设3∶7灰土垫层，厚0.5～1.0m，以减弱地基土的湿陷性。区内地下水位埋深大于15.0m，对工程无影响。供水管线区地基土对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。

3市政给排水管道结构设计的主要内容

3．1管道结构形式

一般来说，由给排水专业来确定管道材料及结构形式，与此同时，也要综合、全面考虑管道的用途、口径、流量、工作环境、覆土深度、敷设方式以及经济指标、水文地质情况等因素。自来水厂的原水及输水管道通常属于承压管，往往会采用以下几种结构:钢、铸铁、玻璃钢、PCCP管、现浇钢筋混凝土箱涵以及PE管等;而污水厂等重力流管道通常属于非承压管道或者压力较小，出于经济性考虑，往往会采用以下几种结构:砌体盖板涵、混凝土、钢筋混凝土以及现浇钢筋混凝土箱涵;在遇到铁路、公路、过河渠等特殊地段或特殊情况的时候，局部地段的管道压力较大时也可以采用钢管形式。本文工程原水主管采用PCCP管，接口形式为承插口。

3．2管道结构设计及基础选型

以管道规格、地面荷载、覆土深度以及试验压力、工作压力、地下水位为主要根据，对管道的刚度、管道的强度进行复核、计算，最终确定管道结构配筋率、管道壁厚。而对于一些必须通过进行加固才能满强度要求、刚度要求的管道来说，可以根据计算结果，选择合理的加固措施，比较常用的加固措施主要包括管廊包管、混凝土包管以及钢筋混凝土包管。本文工程采用北京河山引水管业有限公司朔州分公司设计生产的PCCP标准管，采用美国压力管协会ACPPA为ASNI/AWWAC304编制的专用软件UDP1.6对管道进行结构计算，其中:钢筒厚度:1.5mm;钢丝强度:1570MPa;活荷载:汽－20级重载车;缠丝应力:75%×1570MPa。计算结果如表1所示。因此，为了减少管子覆土规格的种类，加快管子安装进度，保证管子由于覆土而造成的质量隐患，路面下清水管路的DN1200直径PCCP管采用120°基础包角。

3.3管道敷设方式

应综合考虑管道地面障碍物、地下障碍物以及覆土深度等因素合理选择敷设方式。一般情况下，管道敷设方式主要包括架空、顶管以及沟埋这三种，其中沟埋式是最常用的一种管道敷设方式。在利用沟埋式难度较大的情况下，可以选择架空、顶管等方式。管道敷设方式方式不同，管道结构设计也会有所不同。本文工程局部有穿越铁路线障碍处采用大直径混凝土顶管(内径2m，原水管从其中穿过)，由铁路部门单独设计。

3．4抗震设计

在确定管线走向时，应尽量规避不利于抗震的地基、场地，若是必须要经过液化土地基、地震断裂带，则应根据管道的使用条件、重要性进行综合考虑。对于给水管道来说，应当选择延性良好、抗拉强度高以及抗折强度高的钢管，此外还要密切注意进行防腐;对于排水管道来说，应当选择钢筋混凝土形式的管道，并采取构造措施，以尽量避免出现严重的损害。本文工程实例中，区域地震动峰值加速度为0.15g;本区地震动反应谱特征周期为0.4s;工程区地震抗震设防烈度为7度。综上，在进行结构设计时，也要适当加强抗震设计。根据历年管道地震灾害调查，管道地震灾害破坏绝大部分位于管道接口位置，PCCP管承插口具有较好的抗剪和变形能力，抗震性能较好。

3．5构造措施

首先，地基处理。应当将地基处理的平面图、纵断面图、横断面图包含在设计图中，扫描矢量化要进行处理的地段的地勘资料纵断面，并选择合适的参考点，以给排水专业的平面图、纵断面图、横断面图为主要根据，在地质纵断面上放置管道基底轮廓线，然后再划分地质单元，注明桩号、基底高程，并将地下水位以及基底以下、沟槽范围内的土层构造标明。根据桩号划分，确定需要处理的部分，再针对地质情况、厚度，采取相应的处理方法。本文实例工程中，桩号0+000～1+382.05地段、桩号1+382.05～11+850地段以及供水管线改线段的水管道持力层为上更新统洪冲积上部低液限粉土，地基土承载力地质建议值为80～90kPa，临时开挖边坡为1∶0.75～1∶1.0。地基存在的主要工程地质问题为湿陷性。因此，建议管基底部增设3∶7灰土垫层，厚0.5～1.0m，以减弱地基土的湿陷性。其次，支墩与镇墩。对于承插接口的压力管道来说，应当设置水平支墩、垂直支墩。根据试验压力、工作压力、土的参数以及管道转角，计算所需支墩的大小。本工程根据10S505柔性接口给水管道支墩的相关要求进行设计。

3．6预防浮管

管道施工期间多雨或者管道敷设地段的地下水位比较高，在这样的情况下，比较容易出现浮管现象，结构设计人员需要充分考虑到这两点因素，加强对管道抗浮稳定的重视。在进行结构设计，根据管道结构计算结果，采取抗浮措施，以预防出现浮管问题。同时，在混凝土包封管道施工过程中，应该计算混凝土对管道的浮力影响，并采取措施固定管道。

4结语

综上所述，随着经济的发展，城市居民用水、商业用水不断增加，市政给排水管道工程逐渐增多。市政给排水管道工程在建成之后，能否长期有效的充分发挥其应有效益，结构设计是否合理是非常关键的因素，结构设计的质量直接关系到市政给排水管道工程的经济效益，因此，必须加强对管道结构设计的重视。

作者:刘崇武 张云飞 单位:中国市政工程西南设计研究总院有限公司

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国际工程项目是指国际工程领域中的项目,也可以说是国际领域中的工程项目。工程项目组织(ProjectOrganization)是指在工程项目管理人员中的职位结构设置及设置结果。工程项目组织的目的是按任务或职位制定好一套合适的职位结构,以使项目人员能为实现项目目标而有效的工作。工程项目组织的结构模式是指在项目上级组织的影响下,项目与上级组织以及项目内部的联系方式。由于项目组织是在上级组织内形成,而上级组织通常是一种常规组织,所以项目组织与常规组织既不同又有联系。按照这一思想,在项目管理组织中,形成了几种项目组织的结构模式:职能化项目组织、项目化项目组织、矩阵化项目组织和混合组织。

一、工程项目组织结构模式

(一)职能化项目组织

与常规组织联系最密切的就是职能化项目组织(FunctionalOrganization)。这种模式为了给项目安个“家”,把项目放到常规组织的一个职能部门去,使项目组织成为常规组织的一部分。在职能化项目组织中,人员利用上有最大的弹性及适应性。部门作为项目相关专业技术专家的基本管理基础,专家可被临时安排到项目中,完成所需要的工作后被立即安排回他们的常规工作;部门中的专家也可以被组织起来共享知识和经验,个别专家还可以被不同的项目利用。因此,职能部门在个别人离开项目甚至上级组织时,仍可保持技术上的延续性。

在这种模式下,客户、委托人不是活动和关心的焦点。职能部门有自己的常规工作要做,这些工作通常是优先于项目考虑的,因此客户常被忽视。有时在职能化项目组织中,没有一个人对项目负全面责任。这种不明确责任的失误通常意味着项目经理只对项目的一部分负责,而其他人却对项目的另一部分甚至更多的部分负责。不难想象,这必然会导致缺乏协调和扯皮,进而造成对客户的需要反映既慢又困难。这种模式不利于促进形成项目的系统管理方法。

(二)项目化项目组织

项目化项目组织(ProjectizedOrganization)也可称为纯项目组织,在项目上与上级组织联系方面,是另一个极端。在这种模式下,项目与上级组织的其他部分分离,成为一个自给自足的单位,它有自己的技术人员、自己的管理、由定期的成果进展报告和工作监督而保持着与上级组织的微弱关系。

在项目化项目组织模式下,项目经理在整个项目上有足够的管理权,项目经理是真正的项目领导,项目班子所有成员都只对项目经理负责,在做出技术决策前不用请示任何职能部门负责人。当项目与职能部门分开时,项目经理绕过了整个智能结构直接与公司高级组管沟通,沟通线路缩短了,使得沟通更迅速。同时,由于权力集中,做出快速决策的能力极大增强,整个项目组织也就可以对客户的需要和上级的要求做出快速反应。当存在若干个连续的类似项目时,项目化项目组织就可以稳定地拥有或多或少能开发出特定技术的一批骨干专家,从其成员当中开发出高水平的完成任务的能力。项目化项目组织结构简单而且灵活,理解和实现相对容易。这种形式易于形成对项目的系统管理方法。

然而,当上级组织同时进行几个项目时,要满足每个项目的人员配备需要。这会导致从行政部门人员到高级技术人员的重复配置。为确保技术知识和专门技术使用权的需要,导致了项目经理储存设备和技术以便当需要时就能得到,因而一些掌握关键技术的人是在可得时而不是在需要时就被项目占有了。把项目从职能部门的技术控制下解放出来,有利也有弊,尤其是项目带有“高技术”的特征时更是如此。虽然参加项目的技术人员对项目技术问题有一定的研究深度,但仍然还是落后于其专业中的其他一些人。在项目化项目组织中,项目采取自己的生活方式,常发生项目间的对抗及痛苦的争斗。

(三)矩阵化项目组织

为了能将项目化项目组织的优点与职能化项目组织有利的方面结合起来,同时也避免其各自的缺点,人们发现了矩阵组织(TheMatrixOrganization)。在效果上,职能化和项目化项目组织代表两个极端,矩阵组织则是二则的结合,它是覆盖于上级组织的职能部门之上的项目组织。由于是由项目化项目组织和职能化项目组织结合而成,根据两个极端中哪个的作用强,矩阵组织又分为强矩阵组织(StrongMatrix)和弱矩阵组织(WeakMatrix)两种形式。

在矩阵化项目组织中,项目是强调的重点,项目经理个人负责管理项目,使项目按期、在规定费用以内达到预定要求。在这点上矩阵组织与项目化项目组织是相同的。由于项目组织是覆盖在职能部门之上的,从中临时抽调人力资源,项目对职能部门的技术专利库有了合理的使用权。当有多个项目时,所有项目都可能得到职能部门的专利,因而极大地减少了项目化项目组织的重复配置。矩阵组织对上级组织内部的各种要求反应也是既快又灵活。在矩阵管理中,项目有上级组织各行政管理单位的代表并有对他们的使用权。其结果是使项目保持了在政策、实践和程序上与上级组织的一致性。当同时进行几个项目时,矩阵组织可以实现较好的资源综合平衡,进而实现每个项目不同的时间、费用、性能目标。这种整体优化方法可使得所有项目人员配备得当,进度安排合理,从而优化整个系统而不是牺牲其他项目而实现一个项目的目标。

在职能项目组织中,毫无疑问职能部门是决策的核心,在项目化项目组织中,显然项目经理是项目权利中心。到了矩阵组织,权利则要更多地在二者之间平衡,通常这种平衡相当细致。但若果对谁负责的问题出现疑问时,项目工作就会受阻。

在多个项目间优化项目目标的能力是矩阵组织的一个优点,但这种能力也有反面。多个项目必须当成一个整体慎重监控,而这是一项艰难的工作。为满足多个项目的进度而在项目之间调动资源可能引发项目经理间的明争暗斗,这些项目经理都总是考虑确保自己的项目的成功而不顾组织整体的优化。在使用矩阵组织的项目上,传统做法是项目经理负责管理决策,职能部门领导负责技术决策,但这种分工在实践中是很复杂的,没有谈判能力强的项目经理就不能保证项目成功。

矩阵管理破坏了命令统一的管理原则,项目人员至少有两个上级,他们是职能经理和项目经理。它使人员无法忠实于双向领导,也无法应付可能的混乱局面。任何在这种体制下工作的人都会体会到它的难处,没使用过这种方式是体会不到这一点的。

(四)混合组织系统

纯职能和纯项目组织在一个公司里可以同时存在,这就产生了混合形式(MixedOrganizationalSystems)。这种形式通常是将一些大的、长期良好运行的项目分离出一些附属项目或独立的活动。许多公司在已有的职能部门中先培育一些还未稳定的小项目,然后让它们“断奶”,形成有自己独立身份的纯项目,最终形成“攻关队”,大项目还可以成立“攻关实体”。混合型式的杂交带来了灵活性,它使公司能通过适当的组织结构设置,满足解决各类特定问题的需要。然而,由于利益和兴趣都不同,这种杂交中也有明显的危险,相同责任的不同组合会鼓励重叠、重复和虚构。

二、项目组织结构模式的选择

(一)影响选择项目结构模式的因素

选择组织形式不是一件易事,要依据项目的特点和公司的资源来选择。有的只是少量的设计原则,不会告诉你确切需要哪一种形式,也没有建立组织的详细指南。能做的就是考虑未来项目的性质、各种组织形式的特征、各自的优点和缺点,最后拿出折中的方案。在下表中列出了12项反映项目性质、特征的因素,它们基本上从各个方面描述了项目的情况,每种特性的评价分为三个等级或种类,各等级或种类对应着与其适应的三种项目组织形式之一。

(二)选择项目组织结构模式的基本要求

1.总的来说,职能化组织常用于需较深技术运用的项目,而不是以降低成本、满足特殊的进度、实现对变化的快速反应为主的项目。

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中图分类号： TV331 文献标识码： A

混凝土和钢筋是主要的建筑材料，混凝土的主要特点是：抗压强度高，可模性好，塑性状态下的混凝土能够填充任何形状的模板，耐久性及耐腐蚀性好，但是其缺点是抗拉强度低，易开裂。在施工过程中由于施工人员技术素质存在差异，对操作规程了解较少，在施工中容易产生影响质量的现象，这些状况如重视不够或解决不及时，将会直接影响质量和工期。就施工质量容易形成的通病和实际预防措施谈几点体会。

1 模板质量事故分析与预防

模板，支架系统破坏：

1.1 底层模板支架沉降。施工支模前，底层基土没有夯实，或者坑洼处没有分层夯实填平，使得基土承载力达不到成在（承载）要求，浇筑混凝土时支架在上部压力作用下产生下沉；另外，未夯实的基础被水淋湿之后软化使支架随之沉陷，造成上部混凝土结构或构件因不均匀沉降变形而开裂。预防措施：模板的支架在浇筑混凝土前必须规范要求，经过认真设计来确定。施工前应将支模基土夯实填平，放好支架轴线位置，铺垫碎石垫层，支架下应设置垫块，垫块面积不小于 0.16�。为了确保梁模板的坚实，应在夯实的地面上立柱底部，垫厚不小于 40mm，宽度不小于200mm 的通长垫板，用木楔调整标高。

1.2 支架系统失稳。模板的支架材料质量不合格，刚度不够，支柱太细或支柱接头过多，且连接不牢靠，有的支撑系统缺少必要的斜撑和剪刀撑，因支撑系统失稳造成结构倒塌或产生严重变形。预防措施：应根据不同的结构类型及模板类型，按规范要求设计，选用合适的模板系统，确保支架稳固，确保不变形。如木支架系统中，支撑梁的顶撑立柱一般为 100×100m�方木或直径 120mm 的原木。木帽用截面 50－100×100 的方木，长度根据梁高确定，斜撑用方木，顶撑可根据梁的大小决定。钢支架系统，一般可和模板体系相配合，钢支架体系一般宜扣成整体排架式，其立柱纵横间距控制在 1m 左右，同时应加设斜撑及剪刀撑。

1.3 胀模。模板侧向支撑刚度不够，模板太薄强度不够，夹档支撑不牢靠，在构件高度较大时，或柱模中如果柱箍间距过大，就会出现胀模。预防措施：模板用料要计算精确，发现问题及时纠正。一般梁中部用铁丝穿过横档对拉，用对拉螺栓将两侧模板拉紧，及时加水平撑，斜撑，剪力撑等。

1.4 模板尺寸偏差

这主要原因是：看错图纸，如错把轴线看做中心线；对细部关键部位管理不到位；还有其他原因，如模板遭外力撞击而变形。预防措施：支模时应严格按照规范要求操作，支模前检查模板将构建（误差？）控制在允许范围内。

2 钢筋工程质量事故与预防

2.1 钢材质量不合格。一些施工单位为了减少成本或管理不严，采办一些质量不稳定的产品。为防止此类事的发生，进场的钢筋有合格证和质量保证书外且施工前进行钢筋复验。

2.2 钢筋加工制作错误。施工过程中常因管理不严，操作工不懂钢筋级别将钢筋级别搞错或下料长度不对。预防：施工过程要建立质量检验制度，钢筋要统一挂牌专人负责，做好钢筋隐蔽验收记录。

2.3 钢筋错位。一些不负责的工人为施工方便没按要求施工或乱改设计中施工比较困难的钢筋，或看错图纸计算错误造成配料出错。为降低造价偷工减料，露筋，少筋。预防：钢筋的品种，级别 ，数量等符合要求。要加强施工管理和质检工作，做好技术交底，严格执行规章，加强工程管理。

2.4 钢筋连接缺陷。焊接或机械连接易出现缺陷，如加渣，气孔，弯折 ，裂纹坏丝等，同一截面受力接头不易（宜）过多。预防：发现问题，及时纠正。且不可因难度大，赶工期而影响质量。对焊接技术不熟练的工人换掉。

2.5 钢筋生锈，在浇筑前要及时除锈。

3 混凝土工程质量与预防

3.1 混凝土质量控制不严。表现为 水泥质量低劣，数量偏少；骨料含泥量多，石子质量差，外加剂使用不当。预防：一旦发现不合格水泥立即停用，对水泥质量怀疑或出厂超过三个月时，进行复试，并按复试结果使用。含泥量多的石子洗净后使用，骨料质量严格把关。外加剂要符合质量标注的要求。

3.2 混凝土施工配合比不当。施工过程中，机械套用书本配合比,原材料不匹配不科学,或加水量大, 一些工人为施工方便私自往砼车加水。 试块与实际结构强度不符,混凝土中各种材料施工配合比不当，这使其强度变化大。预防：水泥、骨料、搅拌水符合要求，经实验室适配调整后定出合理的混凝土（配合比）。

3.3 混凝土搅拌过程不均。由于计量方法不当或计量误差大或搅拌方法不当或时间太短，造成砼搅拌不均。

3.4 混凝土运输，浇筑不当。由于组织不周全，混凝土浇筑速度小于搅拌速度，使拌合好的材料堆积时间过长，这样易造成其初凝，施工员发现离析不重视导致强度不足。浇筑不当使构件存在缺陷如表面蜂窝麻面，露筋，有空（孔洞），夹渣等。预防：制定合理的技术方案，依据结构或振捣棒特点分层浇筑，浇筑完后对其进行养护，加强现场管理对浇筑完后出现问题的模板（混凝土）即时处理。

在使用量大而广的钢筋混凝土工程中，常常出现工程质量事故。造成工程质量事故的主要原因是：违反基本建设程序，使工程没有有效地监督机制；其次对国家规范理解，掌握有偏差，使建筑结构设计先天不足，存在质量事故隐患；而施工过程中管理混乱，随意性大，质量控制把关不严，直接影响工程质量，所以要把抓住土建中每个环节，施工中钢筋混凝土的每一个细节。

参考文献

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1 引言

工程建设过程包括项目决策、项目设计和项目实施三大阶段。进行投资控制的关键在于决策和设计阶段，而对项目作出投资决策后，其关键就在于设计。建筑结构设计是建设项目进行全面规划和具体描述实施意图的过程，是处理技术与经济关键性环节，是具体实现技术与经济对立统一的过程，是确定与控制工程造价的重点阶段。建筑结构设计以充分实现建筑设计方案为目的，在实施过程中可优化设计，节约造价。

建筑设计对工程造价的影响主要体现在以下几方面[1,2]：(1)建筑设计方案直接影响投资。设计费一般只相当于建设工程全寿命费用的1％不到，但正是这少于1％的费用对投资的影响最高却达到65％．在单项工程设计中，建筑和结构方案的选择及建筑材料的选用对投资都有较大影响。如结构设计中基础类型的选用，结构形式的选择，对于结构规范的理解应用等都存在着技术经济分析问题。(2)设计方案影响经常性费用。建筑结构设计不仅影响项目建设的一次性投资，而且还影响使用阶段的经常费用，如暖通、照明的能源消耗、清洁、保养、维修费等，一次性投资与经常性费用有一定的反比关系，但通过建筑结构设计人员努力可找到这两者的最佳结合，使项目建设的全寿命费用最低。(3)设计质量间接影响投资。在工程质量事故的众多原因中。设计责任占40.1％，居第一位。不少建筑产品因设计时功能设计不合理，影响正常使用；有的设计图纸质量差，专业设计之间相互矛盾，造成施工返工、停工现象，有的造成质量缺陷和安全隐患，给国家和人民带来巨大损失，造成投资浪费，从而提高了工程造价。

2 优化建筑结构设计思考

目前在设计阶段，大多数项日实行了限额设计，初步设计概算控制在批准投资估算的合理幅度内，也使得工程造价得到一定的控制。但据研究表明，设计费虽然只相当于建设工程全寿命费用的1％不到，但它对工程造价的影响却高达65％，并且设计质量对整个工程建设的效益是至关重要的，因此控制工程造价的重点应放在设计阶段。因此通过优化设计方案来进一步有效控制工程造价，是解决工程造价的有效措施。

所谓方案优化设计，就是在原设计方案的基础上，结合新工艺和设备的使用，新材料的投人，进行局部设计的改变，不仅使技术更可行，更加满足功能要求，还能节约材料，使工程造价明显降低。往往同一建设项目，同一单项、单位工程，可以有不同的设计方案，从而形成不同的工程造价，因此要通过方案优化设计对其进行选择，使之真正达到以最优的设计、最经济的投资，建造最好的工程项目的目的。

在建筑结构设计中，不同方案的选择及不同建筑材料的选用对工程造价会有较大影响，象基础类型选用、进深与开问的确定、层高与层数的确定、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。据统计，在满足同样功能的条件下，技术经济合理的设计，可降低工程造价i0％左右，有的可达20％。建筑结构由基础、柱、墙体、梁、楼板、屋面板等部分组成，各部分占工程总造价的比例不尽相同，结构方案优化时对工程造价的影响也就不一样，因此在方案优化设计时人们所考虑的重点要有所侧重。

基础结构的造价与工程所在地的地质条件密切相关，其工期约占整个建筑物主体工程的25％～30％，造价约占总造价的10％~20％，并且基础工程的重要性显而易见。所以设计时应重视地质勘察报告的交底工作，选择合理的基础形式，控制基础的截面尺寸与埋深。

柱网布局是确定柱子的行距(跨度)和间距(每行柱子相邻两柱间的距离)的依据。一般来讲，柱网尺寸在6m-12m之阅，柱距小则传力路线短，上部结构节省材料，但可能基础费用高，因而柱网布局是否合理，对工程的结构造价有很大的影响。此外，柱子截面形状及大小的选择也对工程造价有着直接的影响。

矩形截面梁是最普通的受弯构件，在设计时常被使用，但材料利用率很低。其原因有以下两方面：a．靠近中和轴的材料应力较低；b．粱的弯矩沿梁长是变化的。由于等截面梁大部分区段应力低，材料得不到很好利用，只有在轴心受力时，材料利用率才可提高。因此，设计时可采用平面桁架代替矩形梁，平面桁架相当于掏空的梁，将梁中多余的材料掏去，这样既经济，又可减轻自重。它还可发展为空间网架，材料的利用率就能大幅提高。某超大跨度工业厂房，设计时用桁架外形的设计代替矩形截面粱，经济上取得相当好的结果。

对于多层普通住宅来说，矩形柱结构比异形柱结构工程造价直接费低1％-3％左右，住宅采用钢筋混凝土结构比采用砖混结构定额直接费略高些，占普通装修住宅的总造价4%左右。随着人们生活水平的提高，建筑装饰造价越来越高，结构造价占房屋总售价的比例将越来越低，从房屋总造价考虑，砖混住宅与混凝土结构住宅的结构差价将更小。

提高投资效益，优化设计降低造价可采取如下措施：

（1）设计要能够最大程度地满足建筑内部平面、空间高度、建筑立面等使用功能和外形感观的要求，为使一幢好的建筑物诞生要考虑的因素很多，包括结构体系的选择，传力的途径，构件的布置，构件的选用和材料的使用等。

(2)目前越来越多的建筑体型复杂化，不规则化，结构设计应尽量做到使建筑体型产生规则的结构效应。使传力中心和刚度中心尽量接近或重合，结构就基本具备了规则的条件。结构传力途径应力求简单、直接，否则空间关系复杂部位会出现多次转换的结构构件，这样会导致造价提高，也容易产生安全问题。结构传力多种多样，支撑构件也可以根据传力途径是否合理进行变换，没有一成不变的结构布置，也没有一成不变的传力途径。采用最简单、直接的传力途径，可以省去中间传力的结构构件，减少结构的安全风险，使结构受力更加明确，造价也相对经济。

（3）应充分理解和灵活运用规范条文。现在地下结构的设计越来越重要，更要讲究合理与经济：对于处于不同抗震等级区域的建筑方案，设计人员应采用更合适的抗震等级，根据实际情况适当调整建筑方案。

(4)地面以上的结构形式对建筑物的造价也有很大的影响。根据建筑的类型，功能用途，提出不同的结构解决方案，通过比较选择较优的结构类型，既要保证结构安全，同时以工程造价为准则进行设计。

3 结语

优化结构设计是有效控制工程造价的重要手段，是具体实现技术与经济平衡的复杂过程。在设计中，对各种方案进行分析、计算、比较、评审，从中选出技术上先进、经济上合理的最优方案，是保证和确定合理造价的前提，也是有效控制工程造价的关键。从经济性而言，设计费虽然占工程寿命费用不到1％，但在决策正确的条件下，设计对工程造价的影响程度达到65％以上。要达到设计与经济的平衡，首先应健全机制，加强监管。政府应设立专业部门对设计成果考核，建立必要的设计竞争机制：设计经营应采取招投标方式，并且加大对招投标的监管力度，保证公平公正；设计单位内部应加强管理，提高设计人员的责任感。

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2.项目施工阶段的成本控制目标在重型钢结构厂房项目的成本控制中，施工阶段成本目标的设立直接影响着厂房建设的实际成本值。为了有效增强重型钢结构厂房施工成本控制的目的性和整体性，在施工阶段成本目标的设立中，必须针对施工中材料费，工人工资，设备使用成本以及折旧费用等进行全面的成本评估，通过对各影响因素进行实地考察与分析，测算合理的成本控制目标。在施工阶段成本控制目标的规划中，还要遵循目标管理和开源节流的控制原则，将成本目标分解到各个分部工程的招标中，设置招标控制价。在施工中，并对钢结构厂房施工中的每一笔预算收支设立对应的核实机制，从而促进重型钢结构厂房施工的每一笔收支与对应的施工队伍相结合，为各项支出的有效控制提供有效的指导。

3.厂房项目运营维护阶段成本控制目标与重型钢结构厂房建设成本目标不同，厂房项目的运营维护成本目标更加强调对厂房建成后的维护成本管理，如重型钢结构厂房构件的维修，建设漏洞的修复以及托梁支架的进一步加固等。为了使厂房项目运营维护阶段成本控制目标更为切实，就要在这一成本目标的规划中结合重型钢结构厂房的施工实际和使用环境状况等内容，并针对重型钢结构构件所处的高温，腐蚀性气体或高浓度粉尘、水蒸汽等环境进行实地考察，分析厂房钢结构和混凝土结构实际使用情况，为重型钢结构厂房的修复与完善设立必要的成本投入目标。

二、厂房项目施工成本控制方案

1.项目设计中成本控制方案项目设计方案是建设项目进行全面规划和实施过程的具体描述，是保证建设项目质量和控制建设项目投资成本的关键。设计阶段是一个承上启下的重要阶段，工程项目建设全过程一般分为项目评估、项目决策、项目设计、项目实施四个阶段。当建设项目立项之后，设计是将决策和设想变为现实的唯一方式，同时设计又是指导建设工程项目实施的工程项目管理合法的经济技术性文件。工程设计中的每一个方案甚至每一个几何尺寸的确定，都涉及到工程设计标准的确定，装修标准选择施工方案的选定，工料机的配备，无不体现到整个建设项目的投资多少。从某种意义上讲，设计阶段规定了建设规模和建设标准，同时也决定了建设项目的投资规模的大小。重钢结构厂房设计方案的选择主要根据厂房建设工程的功能需求和成本控制目标来确定，同时又要兼顾建筑造型。通过设计招标来选符合投资资格要求、相关设计经验较为丰富的设计单位。对于同一个厂房项目的设计，受到设计单位的资质、设计人员的技术水平及其个人的经验爱好和习惯风格等因素的影响，不同的设计单位，不同的设计人员，在不同的时期，完全有可能设计出不同的设计方案。一个优秀的设计方案，既要建筑造型美观、功能齐全，又要造价合理、突出经济性，保证有效地控制厂房造价。在项目设计阶段，对施工的成本构成进行分类，如投标阶段成本控制，技术方案成本控制和施工方案成本控制等。通过对不同工程分项成本的预测和分析，为各分项预期成本设定对应的成本数额，使不同分项的施工预算和成本计划得以全面有效的监管与控制，从而为重型钢结构厂房实际施工中的成本控制创造前提。

2.厂房施工图纸设计中的成本控制在重型钢结构厂房的建设与施工中，施工图纸是工程施工指导的核心，为有效地控制厂房项目的施工成本，必须进一步将成本控制理念落实到图纸设计中。作为重型钢结构厂房施工方案的主体，施工图纸的设计必须综合考虑厂房的建设需求和实际成本控制要求，在保障建筑质量的基础上，使用最少的钢架、混凝土、钢筋等材料，满足厂房建设的实际需求。此外，在施工方案的设计中，为节约建设成本，还可以采用增加托架，拔去支柱的施工设计方案，以此减少重型钢结构建材施工中的立体交叉作业量，从而降低施工成本。

.厂房施工阶段成本控制方法重型钢结构厂房的施工阶段是成本控制目标能否实现的主要阶段。在厂房建设项目的施工过程中，主要从施工组织、人工、材料、设备等方面控制建设成本。在人工费成本的控制中，可以将临时工和正式工的工作日程进行统计和比例分配，以此确定其对应的工资数额，此外，合理的组织工人开展流水施工，通过提高施工队伍的施工效率，以实现对人工成本的有效控制。在对施工材料的成本控制中，为全面对钢材料成本进行控制与监督，必须从钢材采购数量和采购单价两方面进行控制。对钢结构建材的计量与管理手段加以完善，从而保证厂房建设中钢结构建材的定量发放与取用，按照规定的限额对施工钢材进行分批发放，提高重型钢结构厂房的建材使用效率，促进施工成本的有效控制。在重型钢结构建材的材料价格成本控制中，由于价格成本在包括重型钢材自身价值的同时，也包含了运费、物料损耗费用等成本内容，所以在钢材购进过程中，必须对钢材市场价格进行全面调查与对比，并适当的采用招标的方式对材料成本加以控制。在重型钢结构厂房项目施工完成后，为了进一步保证施工成本的有效控制，还要对重型钢结构施工的具体成本进行核算与分析，通过对比预期成本和实际成本消耗，以确定实际施工成本和预期目标的偏差。如果偏差较大，则要更深入地探究成本偏差具体原因，为企业今后厂房建设的成本控制提供必要的参考和建议。

三、重型钢结构厂房建设项目财务成本控制

在工程建设过程中，财务成本的控制与管理的主要形式是财务报表。为了最大限度地保障重型钢结构的财务成本管理质量，要针对厂房建设的成本投入建立相应的模型，并结合成本模型的具体变换方式计算成本投资系数和成本规模。重型钢结构厂房项目施工中的建设项目财务成本控制采用成本投入输出表的管理方式，即通过对重型钢材施工工艺及其对应的价值量进行分析，对比不同施工内容的成本消耗量，对建设方的成本消耗情况进行总结，进而更为全面精准地总结重型钢结构厂房项目施工全过程的成本消耗情况。

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在我国城市建设正在如火如荼的开展，城市建设的一个重要标志就在于城市建筑的高速发展，现代城市高楼大厦已经是一个极为重要的体现，但是城市建筑的发展还需要解决许多的问题，尤其是在我国地域差异较大，人文特征有别的国家，如何进行有效的土木工程建筑结构设计，为人们提供舒适可行的安居环境，是建筑企业或者机构需要重点思考的方面，这也是保障其发展的一个前提。其实经过几十年的发展，我国土木工程建设结构设计水平和能力已经得到了极大提升，但是囿于多种方面的原因，其中存在的问题还需要我们进行深入的剖析解决。

一、我国土木工程建筑结构设计中存在的问题分析

从我国近些年土木工程建筑结构设计的发展来看，城市建筑水平已经得到极大提升，建筑工程设计也开始多样化，并且在实际的工作中较为注重对于人们生活质量要求的相关问题，但是具体分析来看，我国土木工程建筑结构设计存在的问题也是有的，而且这些问题体现在多个方面，需要引起设计者和相关管理者的关注。

1.土木工程建筑结构的牢固性有待提高

众所周知一个建筑工程最为主要的就是要保障具有牢固性，这不仅仅体现在建筑物的安全和稳定，更主要的是对于居住者的一种安全保障，引起要切实做好牢固性的管理工作。载现代社会的土木工程建筑结构设计中，如何做好工程牢固性的相关工作逐渐成为一个较为重要且必须思考的问题。但是我国土木工程建筑结构设计中对于这一问题的解决力度还不够，其中存在的一些安全隐患问题并没有切实的解决。在土木工程建设结构设计中，虽然表面上没有任何问题，但是一旦出现自然灾害，比如地震、火灾等都有可能对于建筑物造成巨大的冲击，致使建筑结构发生一定的变化，对人们的生活安全造成严重影响，这些问题都是在土木工程建筑结构设计过程中没有做好地基工作。比如在我国2008年发生的汶川大地震造成众多房屋、桥梁等出现坍塌的情况，都是因为没有做好工程牢固性的保障工作。

2.构造柱和承重柱的区分问题

土木工程砖混结构建筑的构造柱和梁配合设计，能够起到良好的防止墙体断裂的情况，是一种重要的保障措施，更是对居住者生命财产进行保障的重要基础，但是在现实的工作中，一些土木工程建筑结构设计人员没有清晰的认识到两者的区别，尤其是没有分清楚构造柱和承重柱的概念，将承重柱的设计方法直接套用到构造柱设计当中，没有为构造柱设置基础。因此，难以抵抗地震的震动强度，从而导致结构裂缝、沉降等，甚至引起建筑物倒塌。另外。为了方便分析承重柱受力，将其截面面积设计得太小。这样在外力的作用下，柱体和梁体就会出现开裂问题。

3.缺乏对环境因素的考虑

前面已经提到，我国是一个地域差异较大的国家，每一个地区都具有自身的特征，不仅仅是居民对于建筑的需求，更主要的是建筑结构设计中的一些需求问题，比如地域环境对于建筑结构设计的影响，在我国东西南北土质、水质、文化等因素差别比较大，比如在潮湿度方面，南方比北方较为潮湿，那么如果在土木工程建筑结构设计过程中不能进行有效的考虑，而采用同样的建筑结构设计理念，在建筑材料的使用方面没有区别，那么在建筑物的使用过程中必定会出现一些问题。

二、土木工程建筑结构设计问题的有效改进措施

作为土木工程建筑结构的设计人员，在进行相关设计工作的过程中必须主动进行实地调研，不断 提高自身的设计水平，尤其是对于上述提到的一些问题必须进行及时的改正，提高认识，全面提高建筑结构的设计水平，保障工程的质量和人民群众的生命财产安全。

1.全面做好牢固性设计工作

前面对于牢固性设计存在的问题进行了详细的分析，因此作为设计人员在未来设计的过程中必须充分重视这一问题，第一个方面是做好内力组合设计工作。内力组合是土木工程结构承载力抗震设计的要点，它要求在调整承载力抗震系数的基础上设计。工程结构抗震设计要求材料强度的设计值应大于没有考虑抗震要求时的材料强度设计值。如果采用非抗震设计的材料强度设计值进行计算，则抗震设计需要对承载力抗震的系数进行调整。通过综合受弯梁、偏压柱、受剪等的系数调整，提高结构的承载能力；两一个方面是做好板设计和配筋。板设计和配筋的结构设计，要分析板长边和短边的长度。如果长度差距< 2mm，则适合采用双向板计算的方式设计；

如果两者的长度差距在2 ～ 3mm 之间，则适合沿着短边的受力单向板进行计算，并将足够的构造钢筋布置在长边位置。根据工程结构板的具体大小，可按照弹性的方法计算。对于连续双向板跨中的最大弯矩计算，要求根据荷载分布的具体情况，对满布荷载进行分解和间隔进行布置。

2.充分考虑环境的因素

针对我国建筑结构设计中存在对于环境因素认识不足的问题，在以后的设计中，我国的设计人员必须及时提高认识，对于环境问题进行解决，首先是要认清楚当地的实际土质，土质环境决定了建筑物的稳定程度，也就是要求这些设计人员在设计的过程中对当地的土质情况进行充分的考察了解，如果在土质较为疏松的地域进行建筑，就比考虑进一步进行加固的问题；其次是做好天气等问题的考察，在我国南北方的雨水差异较大，因此要根据这些区别进行不同的建筑设计，比如在南方，雨水较多，那么在进行建筑结构设计中要充分考虑有效防水、防潮的问题，避免因雨水过多而影响建筑物的质量；最后是要区别地域人文环境，我国是一个地域广阔，多民族的国家，每个地区和民族在发展的过程中都有独特的风格，因此建筑结构设计也要充分考虑居民的需求，在设计过程中有所区别。

结语