建筑结构设计中的安全隐患及解决措施研究

发表时间:2020/11/16   来源:《工程管理前沿》2020年8月22期   作者:宋刚
[导读] 建筑结构设计是建筑工程施工的前提,能够对建筑结构的施工质量、
        宋刚
        成武县建筑工程质量监督站,山东成武:274200
        摘要:建筑结构设计是建筑工程施工的前提,能够对建筑结构的施工质量、施工安全有较大帮助。建筑结构设计也是建筑施工安全的前提,需根据建筑结构施工需求开展设计,除建筑结构的安全性、质量、消防等多种内容的设计外,还需保障建筑结构的完整性与美观度,可见建筑结构设计的复杂性较强,具有较高的要求。随着我国建筑结构设计水平的不断提高,使得设计问题逐步凸显,需要对建筑结构设计的安全性影响因素进行系统研究,充分重视建筑结构设计的安全问题,并进行防范和解决。
        关键词:建筑结构设计;安全隐患;解决措施
引言
        当前,人们对建筑物的要求不仅仅停留于实用性的层面,而是对外观设计的艺术感有了更次地要求。而在建筑物的建筑结构设计和框架结构安排上,如何既兼顾安全性又达到当前社会的审美需求是设计师在优化建筑结构设计图时需要考虑的问题。如何通过融合新的设计思路和结构设想,将建筑结构设计在技术和质量、空间规划上达到最大程度地优化。通过对建筑结构的设计优化提升建筑质量,从以往的建筑工程经验和当前的技术实践中探究出建筑结构设计的科学方法,从而推动建筑行业在结构优化领域的升级。
1当前建筑结构安全性设计中存在的主要问题
        1.1施工场地地质条件的偏差
        在进行具体建筑物的结构设计时,需要进行详细的定时调查等综合前期勘测工作,以确保后续设计的合理性和安全性、保障施工的顺利进行。而在具体的施工过程中,却经常出现施工单位具体工程和设计单位的图纸对施工的具体要求不符合的情况,从而发现所勘察的地质条件与现状地貌不相符合,使得在具体施工过程中对建筑的基槽开挖时无法达到相应的深度,为后续的建筑施工埋下了较大的安全隐患。
        1.2建筑建构布置缺乏科学性
        为了满足当前人们的审美需求,一些建筑设计师在进行结构设计时采用了不规则的结构设计形态。而实际上,在不规则的形态中,常常出现结构布置不合理、不稳定的现象导致整个建筑结构的抗震性不够。在选用设计模型和采纳设计规范时也出现了疏忽的情况,无法及时地对建筑结构的算参数予以修整,使得整体的结构缺乏实用性和安全性。
        1.3对模板受力状态的认识不够深入
        对建筑结构模板受力的状态认识不够深入会导致在进行实际设计工作时,尤其是一些缺乏实际设计经验的设计师会在工作时为了设计的方便将双向板制作成单向板来进行结构计算,从而导致实际的计算结果出现偏差,在进行配筋使无法满足安全的规范要求,导致了身体表面产生裂缝,直接影响到建筑结构安全。
2建筑结构安全设计方法措施
        2.1合理设计地基基础,避免沉降发生
        地基基础设计过程中,设计人员需要全面掌握施工现场的地质、水文及地下水分布情况,通过对地基基础设计的优化,可以有效提升建筑结构安全性和稳定性。设计时通常采用天然地基、防水板与锚杆组合的形式进行,同时准确计算基础配筋量,增加基础结构的稳定性,避免因承载能力较差而导致建筑失稳。若建筑设有地下室,可以采用褥垫方式设置不同持力层,提升地下室结构的承载能力和强度,避免地下室顶板因持力不足而出现裂缝,影响地基基础结构的整体稳定性。同时,在设计阶段,设计人员还应对地下水水的分布情况进行监测,对地基基础做好防水排水设计,提高建筑结构稳定性。针对地质结构较为复杂的地区,设计人员应充分考虑地质构成,然后对地基基础进行加固设计,增加土壤结构的稳定性,确保地基基础能够承载整个建筑荷载。


        2.2增大建筑结构的抗震能力
        建筑结构的抗震能力是建筑应具有的基本功能,也是检验建筑设计安全能力的主要内容。因此,在建筑结构设计过程中,应对建筑结构等抗震能力参数进行充分考虑,并对建筑施工中所采用的施工材料、施工方法等进行分析,同时对建筑工程结构的各项参数进行预测。另外,必须要严格遵守国家相关的规范与标准,并对建筑结构的承重、抗震能力进行优化。例如,在对剪力墙结构进行抗震设计时,除了要考虑所应用的施工材料外,还要对剪力墙的布筋等进行参数计算,以合理的设计方法保证剪力墙的抗震能力。
        除此之外,应严格按照建筑结构抗震设计内容确定施工方法,确保施工质量符合建筑结构的抗震要求。最后,不同的地质地貌会对建筑结构的抗震能力产生较大影响,因此在进行抗震设计时,还要针对土质、地貌情况进行重点考虑。
        2.3科学合理地进行建筑框架结构设计
        教学楼建筑结构的设计人员在进行框架结构设计时,需要对混凝土结构引起关注,只有该方面满足设计标准,才能保证设计的建筑物符合使用需要。在设计建筑物的框架结构时,选择该方面的参数需从多个方面考虑,比如需考虑楼层的抗震系数及楼层之间的刚度等,只有对这些参数进行计算,并且采用验证方法来确定,才能保证设计的框架结构符合设计标准。在框架结构设计过程中需要做两方面的限制,一是使用钢筋最小配置数限制,二是对钢筋配置最大数限制。
        2.4结构缝的规范化设置
        在外部要素影响下,建筑主体结构会产生不同程度的形变,引发较多质量问题,因此在建筑设计中要预留变形缝结构,以此提升建筑物的抗外力作用。设计领域常用的变形缝主要有下沉缝、收缩缝及防震缝。收缩缝针对的是在自然环境中的温度、湿度差的影响下,建筑物出现的变形问题。在建筑主体结构设计中应补充竖缝,对地上建筑部分要用多个竖缝,并依照不同功能特征合理划分,比如对外墙、承重墙、天花板等应用结构件进行间隔,此类方法可以抵御外力对建筑物产生的破坏作用。下沉缝针对的是随着建筑物高度不断升高,建筑地基承受更大的物理负荷,导致的建筑物整体下沉的问题。建筑物的各类不均匀下沉问题均是严重的质量问题,对此类问题进行控制要在建筑结构中预设下沉缝,促使建筑项目整体负荷在不同承重基础上均匀分布。防震缝的设置是为了积极应对较大的地质灾害,将建筑物划分为多个组成部分,使各部分独立承受地震侵袭的能力有效提升。防震缝能调节建筑物在地震的震动中波动的幅度,有效降低破坏作用。
        2.5科学设计防护结构
        对整个建筑的安全性来说,设计蓝图的合理性与科学性是最基本且最关键的。例如,认真考虑对火灾等险情发生时的逃生与消防通道设计,确保有充分的空间供应给建筑的应用者实施人员和财物转移等。还有对楼内电梯的设计,不可设置于建筑的角部,避免单元角部扭转应力增加的影响。另外,在设计过程中还要充分考虑建筑结构、建筑功能的一致性,确保建筑结构的稳定性,并减少设计对外围结构安全性、稳定性的影响,从整体上提高建筑结构的安全系数。
结束语
        总之,建筑行业对我国经济、人民安全均存在较大、较深的影响,而建筑的安全性也直接影响了我国的社会稳定性。建筑结构设计的安全性,则直接体现了建筑结构的施工安全与施工质量,可见建筑结构设计阶段重视安全性的重要性。只有通过设计单位与勘查单位及施工单位等部门的相互配合,建筑的安全性才能从根本上得到保证。
参考文献
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[2]益德清,杨学林.房屋建筑结构设计中的常见问题[J].浙江建筑,2002(2):14–18.
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