【摘要】为了保证房屋建筑结构设计质量,提升结构设计的安全性,就必须要培养提升结构设计人员专业技能素养和责任心,重视结构的概念设计,重视结构设计的合理性和科学性,进而提升房屋建筑的安全性。所以本文对建筑工程技术与设计中房屋建筑结构的安全性研究。
【关键词】房屋建筑、结构设计、概念设计、安全性
工程结构所具有的安全性与工程结构的设计和施工水准有很大的关系,同时也与工程结构的维护和检测有着直接的联系;本文主要从工业与民用混凝土结构设计的安全性角度出发,分析工业与民用混凝土结构结构设计过程中存在的安全性问题,并给出提升建筑安全性的一些建议。
1 探讨房屋建筑混凝土结构设计中的安全性的作用
建筑工程的特点在于资金投入量大、施工周期较长以及施工过程具有一定的复杂性,容易受到多种客观因素的影响。虽然结构设计的安全性也被行业同仁讨论,但近些年来,随着工业和民用建筑的规模逐渐扩大、数量逐渐增多、使用功能越来越繁杂、投资量逐渐增大、应用的技术变得更为复杂。一旦发生安全事故,将会给人民的生命财产安全。因此,设计人员在进行建筑结构设计时,必须根据实际情况出发,实事求是,认真分析影响建筑结构安全性的各项因素,并在设计过程中采取合理的处理措施,从而不断提高建筑结构的安全性。所以,房屋建筑混凝土结构设计的安全性探讨非常必要。
2 房屋建筑混凝土结构设计中存在的安全性问题
混凝土结构设计的设计方法是采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,这种设计方法包含承载能力极限状态和正常使用极限状态两个方面的设计内容;承载能力极限状态下的计算是对结构承载力、疲劳验算、抗震承载力、倾覆、滑移等方面的安全保证,结构正常使用极限状态下的验算是对结构及结构构件变形、裂缝、舒适度等的控制;前者在结构分析软件应用下基本可以满足,但结构在正常使用极限状态的验算往往都是设计者最容易忽视的问题,在结构配筋验算通过的情况下,很多初学的设计者很少关注结构构件的挠度、裂缝问题,导致工程建成后结构构件挠度和裂缝过大,影响结构构件的耐久性,影响结构的安全性、可靠性。
随着建筑行业的发展,国民经济水平不断提高,工业建筑及民用建筑功能需求向多样化发展,这对结构设计工作提出了更高的要求。混凝土结构因为存在耐久性好、耐火性好、整体性好等特点,被广泛应用于工业建筑及民用建筑工程中。在设计过程中,为保证建筑结构的安全性,结构设计不仅需要考虑电算模型的合理性,结构布置的合理性,防连续倒塌能力等要求外,还需要从建筑类型、使用目的等角度进行综合考虑;尤其在工业建筑结构设计中,设计者考虑工业设备荷载、工艺需求、使用需求等条件建立合理的电算模型,并根据实际情况简化荷载的输入及采用合理的工况分析,一旦这些荷载输入错误或遗漏将影响电算模型的准确性,结构的安全性无法得到保证;另外,混凝土结构构件的耐酸、耐碱、耐高温、耐低温等要求决定结构构件钢筋保护层厚度;有抗爆、泄爆、或者有大空间房间的要求,设计者需要考虑这些使用需求,选择合理的结构方案,并在设计文件中给出适当的结构措施,保证建筑结构的安全性。
混凝土结构设计的基础是结构分析计算加上合理构造措施,概念设计才是结构设计的真正核心所在。随着社会与科技的发展,结构计算软件及绘图工具的出现为结构设计师的提供了非常大的便利,同时也部分设计人员过度依赖结构计算软件的局面,结构设计人员专业素养和能力良莠不齐,更有甚者缺乏对结构模型电算结果的分析、判断能力,为结构设计的安全性埋下隐患,尤其是在房地产行业,设计人员对于高层的结构设计紧靠位移、周期等指标来判断结构方案的经济学、合理性,严重忽略了结构的安全性,笔者认为一个优秀的结构方案布置才是建筑经济性、合理性控制的前提。
同时,混凝土结构施工图平面表示方法图集出现,虽然大大缩短的了混凝土结构设计的周期,为开发商带来了极大的利益,但一定程度上让更多的结构设计者忽视了结构概念设计的重要性。个别设计人员专业技能水平低、设计经验不足、安全意识不高、缺乏责任心,也是影响混凝土结构设计中影响建筑安全性一个重要因素。
在建筑结构过程设计中,不是所有的设计人员都能合理的处理工程安全性与经济性的矛盾,甚至存在个别设计人员因为个人利益而在设计过程中强违反国家标准、规范、降低工程建设标准等情况也时有发生。另外,笔者认为设建筑结构计规范的更新换代是国家总结以往设计中的不足,对建筑安全性的重新定义或者对建筑结构安全性的提高;而个别结构设计人员在进行建筑结构分析时所采用计算软件版本未及时更新,以及结构设计过程中依照的标准、规范版本过期,这些情况都是影响房屋建筑结构设计中安全性的直接因素。
3 提升房屋建筑结构设计安全性的对策
3.1 重视结构抗震概念设计及结构抗震构造
为了有效加强建筑结构设计的安全性,必须将抗震作为必要要因素考虑在内,结构布置要遵循“墙柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件”的抗震概念设计。近年来,《建筑抗震设计规范》一次又一次的更新,从侧面说明了我国对建筑抗震性能的重视;在建筑的结构设计过程中,设计人员不但要建立合理力学简化模型,通过对结构力学进行受力分析,确定哪些结构部位、构件是结构抗震的关键所在,对结构方案做出调整、优化,在施工图绘制过程中抗震的关键部位、关键构件采取抗震构造加强措施,为提升建筑结构的抗震性能设计而努力。
3.2 增强设计人员的专业素养及安全意识、安全观念
安全意识是房屋建筑结构设计人员必须具备的重要思想观念,只有加深安全意识,才能保证结构的安全性,促进房屋建筑设计的发展。由于房屋建筑功能需求的多样性、结构设计工作的复杂性,需要设计人员具有扎实的基础知识、专业的技术能力和丰富的工作经验,始终坚持细心和严谨的工作态度。另外,设计人员还应定期参加培训,从而不断提升设计人员的安全观念,提升设计人员的专业技能素养,设计人员的专业能力和水平也是设计环节中建筑安全性十分重要的因素,若工作人员不具备丰富的专业知识和过硬的专业能力,自然也就无法保证建筑结构设计的质量和安全性。还有,设计人员应认真学习结构设计所采用的规范、标准,了解标准、规范条文的规定目的、意义,才能保证在结构设计正确性、合理性及科学性,才能在结构设计过程中正真的提高的建筑安全性。
应该严格落实并执行设计图纸的校对、审核、审定制度,不要将制度流于形式,严格遵守国家及行业的建筑结构设计标准、规范、规定,加强建筑结构设计质量的监督管理,以设计标准、规范准绳,才能保证建筑结构安全性才能得到保证。
3 结论
通过本文对房屋建筑结构设计中存在的安全性问题,正确认识当前房屋建筑结构设计过程中存在的不足;为了保证房屋建筑结构设计质量,提升结构设计的安全性,就必须要培养提升结构设计人员专业技能素养和责任心,重视结构的概念设计,重视结构设计的合理性和科学性,进而提升房屋建筑的安全性。
参考文献:
[1]李亚星.房屋建筑结构设计中的安全性浅析[J].山西建筑,2019,45(04):31-33.