摘要:我国建筑行业的快速发展推动我国整体经济建设发展迅速,使我国各行业有了新的发展空间。建筑的安全性需要从多方面考虑,其中包含建筑结构设计和建筑施工等主要方面,建筑结构设计作为第一环节必须保证自身安全的前提下才能为后续的施工提供保障。对于结构设计师来说,安全才是衡量结构设计是否成功的唯一标准。面对如今的建筑结构有着多层次、复杂化的方向趋势,设计者除了要保证设计上的新颖还要考虑到安全性的问题,建筑结构设计中建筑安全性要时刻被重视。
关键词:建筑结构设计;高建筑安全性
引言
我国经济的快速发展,人们生活水平的提高,使得我国人们对于生活环境和生活质量有了更高要求。在建筑工程中,作为无可替代的环节之一,结构设计往往关系着整个工程的安全性与稳定性。所以在结构设计中,应综合考量各项要素,选用优质的建筑材料,积极引进先进的设计软件,以更加科学地设计工程结构,控制好工程质量,使其符合标准,保障建筑的整体安全性。
1建筑结构中的设计概述
在建筑领域,结构设计是指以结构语言来体现设计师想要体现的东西。其中,结构语言是指建筑师基于建筑等专业图纸提取出来的结构组成元素,主要涉及基础部分、梁柱、墙体、楼梯等,再把汇集以上元素以形成一定的建筑结构。所以,在结构设计中,主要包含上部结构、基础、细节等部分。而结构设计的分步措施有结构方案设计、相关计算、施工图等。在确立结构方案时,应综合考量诸多因素,一般按结构的重要性、场地种类、地质勘察结果、结构层数、建筑总高等来设计方案。在相关计算中,涉及内力、构建、荷载等的计算和构建验算:内力计算应根据构件截面、荷载值展开,主要涉及轴心力、剪力等;在构建计算中,按荷载计算值、构造需求,借助标准或者计算手册上的试算方法,进行构件截面的初步计算;荷载计算涉及内外部这两种荷载,应按荷载标准下各种施工组合值、标准永久值等不同系数来算;而构建验算是指按结构内力计算值与有关标准,结合构件要求来复核构建试算能不能达到标准要求。而施工图设计一般在完成以上方案设计、有关计算后才进行的。
2建筑结构设计中的安全问题分析
2.1抗震等级的确定
抗震作为设计之本是重中之重。抗震烈度的确定决定着建筑物抵抗地震的能力,进而影响着人们的生命财产安全问题。抗震措施包括抗震计算和抗震构造措施,设计时往往因没有正确地确定本地基本烈度或虽然正确地确定了本地基本烈度却没有考虑到规范要求需提高烈抗震度确定抗震等级而导致抗震等级不正确。抗震等级不仅与建筑物类别有关还与建筑总高度,场地类别有关系,而且好多情况下,需提高烈度一度或两度来确定抗震等级,所以抗震等级的判定是一项既复杂又重要的工作。重要主要是因为抗震等级决定了建筑的结构设计计算,抗震等级直接影响构件内力调整,使结构满足“强柱弱梁,强剪弱弯”的要求。抗震构造措施是根据概念设计,对一些不同的抗震等级的结构或非结构部分采取的各种细部要求,比如截面尺寸,配筋率等。抗震等级和抗震措施对结构的安全性起到至关重要的作用。
2.2设计人员的问题
从设计人员的角度上来说,在进行建筑结构设计的过程当中是最为关键的参与者,对于建筑结构整体质量也会产生比较大影响,但是从实际角度上来说,很多建筑结构设计人员自身还存在着比较多问题。首先一些设计人员在日常工作的过程当中还存在着态度不端正的情况很少能够更为严谨的进行设计,对自身工作的重要意义缺乏明确的认识,导致在实际设计的过程当中经常性的出现很多低级错误,导致整体设计质量受到了严重影响。其次在进行建模设计过程中,很多数据都是通过设计者自行计算得出的,所以最终计算结果是否准确可能会对建筑结构整体合理性产生一定影响。但是从实际角度上来说,很多设计人员由于自身水平限制,在进行计算过程当中经常会出现估算情况,这也导致数据可靠性有所降低,使得结构整体合理性受到消极影响。同时一些设计人员在开展结构设计时,没有最大限度上的考虑使用者功能需要,没有满足使用者实际要求,导致了其设计质量受到消极影响。
3提高建筑安全性的策略
3.1提前介入提供有效意见
建筑、方案作为龙头专业在设计的整个过程中起着关键性的作用,规整简约的建筑布置对结构来说固然重要但往往只有不同寻常的天马行空的方案才会引起甲方的兴趣。为了使方案变成现实结构设计就必须在方案设计阶段介入,给建筑和甲方提供参考意见,提前确定结构构件需要的截面尺寸,让建筑留有足够的高度和宽度,避免施工图阶段影响建筑使用和立面效果,进而不利于结构构件的布置,及时提醒甲方不规则结构需要付出的时间成本和金钱成本,只有这样才能为安全的结构打下基础。
3.2优化计算方案
在当前这个新的发展时代,要想更加高效的完成房屋建筑设计优化工作,提升优化结果的科学性。设计师应该以建筑结构的可靠性为基础,对优化设计里面存在的非线性、约束性优化问题以及对应的变量参数进行全面的考量分析,从而顺利完成无约束以及约束优化问题的转化工作。除此之外,设计人员该应该综合考虑工程实际情况选择更为科学合理的计算方法,如图1,进而使计算结果的精确度得到更大程度提升,为设计方案的优化工作提供更为真实可靠的数据支持。
图1提升结构设计的合理性
3.3提高抗震意识和概念设计
随着的经济的发展以及城市化的进程,越来越多的人涌入城市,随着人口的增加越来越高的楼房随之建立,楼越高自重就越大在地震中受到的地震力就越大,在地震中的破坏也就越大,不满足抗震设计的高楼在地震中的危害无法估量。所以设计时就必须以“三个水准”为设防目标,结构设计师一定要有责任心,不能心存侥幸,设计一定要有理有据,增强对建筑结构设计中抗震性能的高度重视,熟读理解规范,根据各个条件和规范条文确定抗震烈度和抗震等级。其次还要加强校审核的力度,在设计初期专业负责或总工就要介入严把设计关,再次确定抗震烈度和抗震等级,保证做到万无一失,如图2。
图2建筑基础选型
3.4设计师加强自身素质建设
为了能够最大限度上降低设计过程当中所存在的问题,需要从设计师层面上出发,不断提高其整体素质,可以从以下几个方面入手:首先从设计人员的角度上来说,应当对自身目前的工作有大致的了解和认识,不断提高整个结构设计的关注力度,通过严谨态度积极有效开展建筑结构设计。另外还应当尽可能提高设计人员的整体素质,尽最大的可能性丰富理论知识。同时还应当学习国内外领先的一些理念和方法,保证设计的先进性与合理性。
结语
总之,在建筑领域,通过优质的结构设计,能大幅改善建筑结构的整体美观性,为人们营造一个舒适、安全、惬意的生活环境。而结构设计还属于建筑整体安全性的关键性衡量标准,所以结构设计师应具备一定的实践经验、足够高的专业水平,以真正确保建筑的安全性,设计出与人们的需求相符的建筑结构。同时,在具体设计结构时,还应全面把握各项结构设计细节及要点,并综合考量建筑的安全,有效管理、控制结构设计环节,及时消除设计中出现的隐患问题,从实际情况出发,增强建筑的整体安全性,促进建筑事业的可持续发展。
参考文献
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