如何在建筑结构设计中提高建筑安全性分析论文_陈少标

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摘要:进行建筑的结构设计,安全性是非常重要的方面。当前我国建筑物结构设计的安全性有待加强和提高,这是保证建筑能够坚固耐用的关键,必须引起足够的重视。

关键词:建筑结构设计;安全度;抗震

1.在进行建筑物的结构设计过程当中存在安全隐患

建筑物的结构设计是否安全,关系到国家的经济发展和资源利用效率,对施工的顺利进行也起着重要的作用。要想使建筑结构设计达到安全要求,必须相应增加工程造价,从而使得建筑风险大大降低。

在我国,最早采用的建筑结构设计标准,参照前苏联的标准,它是与我国刚解放不久的经济发展实际相适应的。由于我国当时的经济相对落后,材料相对匮乏,又想多增加建筑物的数量,于是一直有这样一种错误的论点:多节约材就是好的工程,技术先进的工程。安全度达不到规范的要求。

根据建筑结构设计的标准,结构设计的安全度是由一些指标来体现的,这些指标主要包括安全系数、分项系数和可靠指标。此外,还受其他方面的影响,比如建筑物的构造要求,承荷载标准,材料强度的精确计算等。

我国的混疑土结构设计规范与国外的设计规范相比,在安全度方面有较大的差别,主要表现在:

1.1结构上标准的差别

混凝土的结构设计是为了保证结构的延续性,所以它与钢筋的配备量是相关的。我国遵循的是钢筋的低使用量标准。比如柱子,用的最低配筋率仅为0.4%,比能达到最低标准的0.5%还要低,研究结果显示这个指标少于0.5%,对混凝土柱子起到应有的作用是没有多大意义的,非常的不稳固。我国结构设计规范的最低配筋率,比如梁拉筋、柱拉筋等,比国外要差很多。我国与其他国家的对比如下表所示:

1.2建筑承载量的设计与标准与国外的差别

承载量的设计,与承重标准值及承重分项这两个指标有关。承重标准值一般都差别不大,关键在于活载量的差别。我国的混凝土楼层在进行设计时一般采用的活载量,与发达国家相比差距很大。我国规定风载的结构设计标准为50年,但却以最近30年的平均最强风速作为标准值,也与国外有很大的差距。

荷载分项系数也是表达承重量差异的一个指标,承重设计值是由恒载标准值和活载标准值组成的,我国采用的恒载分项系数与国外低20%,活载的分项系数低20%左右,荷载设计值比发达国家低80%左右。这是一个惊人的数字。

1.3材料强度设计值与标准值的差距

材料强度设计值是材料强度标准值除以材料分项系数的商值。材料强度标准值是通过统计汇总得出的,一般超过95%才算标准。我国的标准强度标准值和材料强度分项系数值都比国外的低。根据上面这个分式,我国的材料强度设计值要比发达国家高。下面列表对比我国与发达国家在材料分项系数上的差别:

1.4结构部件承载力公式精确性的差别

我国的建筑截面强度计算采用fcm=1.1fc的公式,这个公式表明,配筋率太大甚至接近于临界点配筋率,受弯的构件会相当不牢固。安全性受到影响是由于混凝土或者钢筋的强度越来越大。而国外在截面强度计算上采用fcm=fc,安全性就要好一些。

通过以上的比较可以看出,我国在混凝土结构设计规范方面,采用的承重值比国外偏低,材料的强度系数却较高,结构承重力采用的公式不精准,使得结构设计的安全性差。可以说几乎每个分项都比国外的标准都要不安全。

2我国建筑结构设计安性堪忧,已完全不能适应国家发展的需要

从上世纪80年代开始,我国经济取得了突发猛跃的发展,建筑业也有了一定的变革,主要表现为:

2.1结构部分的工程造价较低

原来我国建筑物在核算造价时,偏重于结构方面。假如是一套商品房,它的单位市价是2000元每平方,结构上的投入仅是300元,连六分之一都不到。在一些大中城市所建筑的高档办公楼和住宅楼,为了建筑物牢固材料投入较大,安全性方面的投入相对较低。

2.2越来越重视结构的使用性

社会在发展,人们的需求也在不断提高,人们对建筑物的内部设施追求越来越多样化,所以必须保证建筑结构的安全性。而且随着生活理念的更新,人们要求建筑物能够提高更多的功能并能变换使用,这也需要设计时对安全性有更全面的考虑。

2.3越来越重视建筑的持续使用

现在建筑物所用的材料有的属于自然资源,有的属于高消耗性的资源,有的材料比如水泥对空气污染的影响较大,为了节约能源和减少污染,必须提高建筑的使用耐久性。

2.4把建筑物作为一种商品来看待

现在随着市场经济的发展,国家已经从建筑物建造中的投资者和所有者有了职能的转变。现在我们的普通老百性也成为了建筑物的所有者,他们从实用的角度认为提高房子的结构安全性,等于是用极少的投入,以后省钱了。

2.5已经具备充分准备结构设计材料的条件

现在钢筋、水泥等建筑材料已经供不应求,造价也较以前有所减少,多用一些钢材,可以使结构更牢固,同时也能带动全民经济的发展。

3提高结构结构设计的安全性采取的一些措施

3.1进行结构设计时要按照国家的相关标准要求,相关指标必须符合标准规定,要考虑安全方面的因素。

建筑在进行结构的设计时,钢筋、混凝土的配比、配筋量都要达标;加强建筑承载量的规范性设计,相关的指标如承重标准值、活载量、恒载和活载的分项系数等要达到结构设计规范要求的最低标准,在设计混凝土楼层时,承重标准值与活载量这两个指标不能以节约材料为主要原则,而应以建筑结构的坚固作为标准,需要重点加大承载量设计的造价成本。进行结构设计时要选用强度标准值和强度分项系数高的材料,根据结构设计的实践,计算结构承重力的计算公式要进一步的精确推算,要保证计算结果的准确性。

3.2进行结构设计时,要综合考虑抗震性

我国多处地方都处于地震区,近年来地震造成的经济损失和危害充分验证了原来“大震不倒、中震修理、小震不坏”的设计思路已经不能适应建筑结构安全性的要求,要加大抗震结构设计标准,提高设防烈度、钢筋配载率、轴压比例等指标的设计值,结构设计时要考虑结构与抗震方法适应性。

3.3加大建筑造价中的结构设计的比重

一个结构设计是否安全,要达到如下的标准要求:建筑物在在设定的使用期内,可以抗御可能出现的安全隐患,并在突发状况发生时仍能保持应用的完整性。要改变结构设计时以节约材料为原则的错误观念,要加大结构安全性的造价投入,为了保证建筑部内部设施和个人财产的安全,整体结构设计时要充分考虑是否满足人们多功能使用的需要,保证满足人们安全使用的要求。

3.4要增强结构设计的安全意识

建筑物的有关各方,如业主、开发商、施工方、所有者等都要树立安全第一的意识,重视结构设计的安全性。业主要监督设计单位设计出符合结构安全性的图纸,开发商要对房屋的安全性负责,要使房屋具有较强的抗震性能,施工方要按设计图的要求进行施工,保证材料的质量。要为房屋的开发施工配备规定的各项保险,以防止出现建筑安全事故时可以减少经济损失。

4总结

综上所述,我国现在的建筑结构设计安全度不是很高,从宏观的角度讲提高结构设计的安全度可以促进经济的发展,从微观的角度讲可以保证相关各方的利益,必须加大结构设计的抗震性,要在合理的前提下加大材料的使用保证安全性,而不是一味的节约材料。

参考文献:

[1]李明顺,胡德忻,《我国建筑结构设计可靠度设定水平的分析与改进》,1999年7月

[2]《结构设计安全度设计专题研讨会的讨论发言综述》(1999年5月14日),中国土木工程学报

论文作者:陈少标

论文发表刊物:《基层建设》2016年14期

论文发表时间:2016/10/28

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