建筑结构设计中提高建筑安全性探讨

发表时间:2020/9/15   来源:《建筑实践》2020年12期   作者:王欢
[导读] 在最近几年,社会、经济的发展越来越快,人们的生活水平越来越高
        王欢
        中国天辰工程有限公司黑龙江分公司,天津 300400
         
        摘要:在最近几年,社会、经济的发展越来越快,人们的生活水平越来越高,这在促进建筑行业发展的同时,也给建筑行业带来了挑战:人们对于建筑的要求越来越高、越来越多样,除了实用、美观、经济外,还格外的看重安全。同时,建筑安全也是建筑企业的立身之本,如果偷工减料,建筑不安全的话,即使再美观、再经济,又有谁会去买单呢?因此,安全问题成为当代建筑行业首先需要解决的也是最为基本的问题,必须要保证建筑物的安全性、建筑结构设计的安全性。本文针对此提出了以下几点建议,供给建筑行业作为参考。
        关键词:建筑;结构设计;建筑安全性
        1导言
        近年来,国内关于建筑安全事故的新闻报道增多。建筑安全事故不仅会造成严重的经济损失,还会对公众生命财产安全构成威胁。随着高层建筑及超高层建筑建设数量的增加,对建筑结构安全性设计的标准要求也随之提高。
        2结构设计原则
        2.1刚柔并济
        对于建筑结构而言,如果强度过高,则会给其正常的变形能力带来影响,这样在产生巨大破坏力的过程中就会导致建筑被损坏。但如果强度过低,则无法有效保证整体的稳定性,变形过大,使建筑倾覆倒塌。所以在设计时一定要遵循基本的刚柔并济原则。
        2.2多道防线
        要设计出安全系数高的结构体系就必须通过多道防线实现,以确保在出现不可避免的灾害时,如地震、火灾等,也可以通过其进行层层防护。但绝不能将安全性完全放在某一单个构建性能上,比如在建筑当中多支墙要比单片墙的抗压能力强很多。
        2.3主次分明
        在实际设计过程中,整个结构体系完全是由各种不同的构件组合在一起协同工作的,这些构件性能组合成整个建筑物的性能。但每个构件在结构体系中的作用都是不同的,因此这就需要遵循主次分明的原则,比如常见的强剪弱弯、强柱弱梁、强节点弱构件等。
        强剪弱弯是指梁、柱和剪力墙底部的斜截面所承受的力要大于实际的承受力。由于弯曲破坏属于延性破坏,所以会提前有所征兆,如裂缝等;剪切破坏则是脆性破坏,没有征兆。因此这就需要确保构件在产生弯曲之前不受到剪切破坏。
        强柱弱梁是指柱端的承载力超过了梁端的实际承载力。如果受到外力影响,梁先屈服会使整体结构产生一定内力重分布,由此强化结构耗能能力和极限层间位移,整体抗震性强。如果柱先屈服,则会使结构成为几何可变体系,进而发生倒塌的问题。
        3建筑结构设计中提高建筑安全性的有效措施
        在建筑结构设计过程中,影响结构安全性的因素是多种多样的。为此,下文将全面分析各类影响因素,采取一系列切实可行的控制措施,以加强建筑结构设计的科学合理性,保障公众生命财产安全。
        3.1严格遵循行业标准规范
        如今,工业建筑、民用建筑结构设计受到社会各界的高度重视。国家住建部制定并出台了一系列关于建筑结构设计的标准规范。我们都知道,标准规范具有普遍性、适用性与强制性特征,即建筑结构设计人员必须遵循标准规范开展设计工作。为改善工业建筑与民用建筑的安全性,设计人员必须具备良好的责任意识,优化设计水平,强化职业道德素养。同时,基层群众也要充分发挥监督作用,一旦发现问题,立即上报至相关部门,约束与规范设计行为。
        3.2加强现场环境勘察工作
        在工业建筑与民用建筑结构设计过程中,无论是实用性设计,还是安全性设计,都要以全面且细致的现场勘查作为参照依据。由此,提升建筑结构设计水平。在工业建筑与民用建筑结构设计过程中,设计人员要考虑气候环境、地质环境与自然环境等关键因素,并全面了解测量点布置、钻孔深度探测以及测量设备精度调节等关键环节,注重各个步骤的精确性。只有保证各项细节处理的精确无误,才能加强工业建筑与民用建筑结构设计的合理性和安全性。


        3.3注重建筑结构设计合理性
        3.3.1加强配筋设计合理性
        钢筋是建筑工程结构的重要组成部分,同时,钢筋质量直接决定了整体建筑结构安全稳固性。在剪力墙设计过程中,设计人员要严格遵照标准规范对配筋进行设计。为确保配筋设计的合理性与安全性,应当遵循“横向钢筋在外,纵向钢筋在内”的基本原则。由于地下结构既要承载上部结构的重力,又要承载土体的压力。为此,优化墙体抗侧压性能显得尤为重要。墙体抗侧压性能设计原则与配筋设计原则刚好相反,即遵循“横向钢筋在内,纵向钢筋在外”的基本原则,由此,增强墙体的抗侧压能力。
        3.3.2保证基础设计合理性
        地基基础的主要作用是承载建筑结构的重量,维持建筑结构的安全稳固性。对于高层建筑及超高层建筑而言,地基基础设计的合理性显得尤为重要。在正式设计前,设计人员要全面分析建筑物所在区域的地理环境、气候环境与自然环境,全面考虑地下水位变化对地基基础的影响,维护地基基础设计的合理性与安全性。
        3.3.3加强楼板设计合理性
        楼板设计不仅与整体建筑结构安全性存在紧密关联,与建筑结构使用性能也存在紧密关联。在楼板设计过程中,设计人员需充分考虑主次梁的受力情况,并且对受力较大的楼板进行单独处理。在维持楼板设计合理性与安全性的基础上,减少钢筋用量,压缩工程造价。
        3.3.4优化结构设计
        主体结构设计合理性直接关系到整体建筑结构设计效果。为此,在主体结构设计中,设计人员要遵循相应原则,选用轻质低耗的结构体系,如轻钢网架结构、板式轻型建筑等,减轻建筑结构自体重量。且使建筑结构具有一定的可变性,满足不同的功能需求,降低修整或重建概率,节约资源与成本。建筑结构可变性为后续的结构升级改造提供了有利条件。据相关调查研究报告显示,所有的建筑结构体系都具有一个临界点。设计人员必须遵循标准规范,参照临界点展开设计,加强设计的科学合理性。
        3.4提高建筑结构抗震能力
        3.4.1增强设计人员的结构抗震意识
        建筑结构设计是一项综合性、专业性与复杂性较强的工作。对于工业建筑与民用建筑的结构设计来说,安全性是不容忽视的参考指标。为此,设计人员要深化对建筑结构设计安全性的认知。
        建筑企业应加大对建筑结构设计人员的培训力度。首先,在上岗前,开展安全培训,增强设计人员的责任意识与安全防范意识;其次,引导设计人员明确自身的职责权限,促使其树立正确的思想观念,端正工作态度,全身心的投入到工作中;最后,工业建筑与民用建筑的结构设计对设计人员的专业水平提出了更高的标准要求,为此,建筑企业需定期开展专业知识讲座,培养设计人员的创新意识,提高设计人员的专业能力。
        3.4.2完善墙体刚性条件,增大结构承载力
        建筑结构设计人员要全面考量影响工业建筑与民用建筑的结构设计安全性的因素,结合各地区的实际情况,明确设定抗震指标。例如,地震发生频率较高且地震强度等级较高的地区,适当提高抗震指标。在建筑结构抗震设计过程中,设计人员要深入现场进行地质勘察,注重整体结构设计的科学合理性。从结构设计方法层面来说,设计人员可以选择剪力墙结构设计法。剪力墙结构设计法是一类实用性较强的方法,可以有效改善墙体刚度条件,增强建筑结构抗荷载能力与抗形变能力。
        4结束语
        总之,建筑结构设计是一项极具系统性的重要工作,为了保证基本的安全性,设计者必须具备扎实的理论基础,根据建设场地的实际情况和国家的相关规定进行设计。具体实践时先做好前期规划,之后再进行建筑模型优化,有效落实安全工作,从而最大程度提升建筑的安全性,给广大住户提供优质的环境,实现整个领域的健康发展。
        参考文献
        [1]朱志勇.建筑结构设计安全性的有效策略优化分析[J].工程技术研究,2019(11):155-156.
        [2]李强.工业与民用建筑结构设计中的安全性浅析[J].中外企业家,2019,631(5):102.
        [3]王玉兰.建筑结构工程中的耐久性与安全性设计策略探究[J].电子乐园,2019(12):77.
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