建筑结构设计中如何增强建筑安全性研究论文_王艾俊

山东省医药工业设计院 山东济南 250013

摘要:经济事业的快速发展及社会的快速进步使得建筑项目日益增多,且农村城镇化建设步伐的不断推进使建筑事业面临新的发展形势,人们对建筑结构设计提出更严格的要求。施工水平和结构设计决定建筑结构的安全性,在考虑建筑功能性的基础上,安全性应占据重要部分,建筑结构设计直接影响着建筑后期施工质量,是整个建筑过程中的关键环节。如何提高建筑的安全性,应在建筑行业受到广泛重视,建筑结构设计水平则体现建筑质量,本文针对目前建筑结构设计中存在的问题进行分析,就提高建筑安全性提出应对措施。

关键词:建筑工程;结构设计;安全性;设计措施

引言

近年来,我国土木建造行业发展迅速,无论是城市建设、民用住房,还是桥梁与铁路工程,在质与量上都有着跨越性的成就。建筑行业发展规模越来越大,同时建筑复杂性增大,趋向于地上、低下空间高效结合利用,不可避免地出现各项技术问题,很难同时兼顾建筑的功能性、美观性和安全性等。由于建筑安全性是建筑投入使用的可靠保证,建筑安全性成为社会各界重点关注的问题,建筑结构设计工作的合理及科学性承担重大责任。

1建筑结构设计原则

建筑结构有众多形式,且随着建筑技术高速发展,节点设计日益成为建筑结构设计的重要内容,尤其是对于建筑结构安全,节点不同,受力的方式和情况也不同。因此,为增强建筑的安全性,在建筑结构设计中应严格遵守几项基本原则:一是多重防护。当建筑结构受到外力冲击时,它的安全性离不开多重结构的防护、保障,因为单一安全构件无法维护整个建筑安全体系,要由多重安全结构对外力冲击起到抵抗作用,避免发生安全事故,充分保证建筑的安全性。与此同时,建筑结构设计要运用不同模型或软件核查对比同一个建筑结构,取得多重防护效果。二是适度弹性。设计的建筑结构务必要具备适度的弹性。当建筑结构硬度太软,就会缺乏稳定性,导致自身的舒适性、安全性较差,极易在外力的偶然作用下出现安全隐患;当建筑结构的刚度太大,变形能力就很弱,一旦发生地震就无法及时释放能量,导致建筑结构被破坏。三是整体性。整体性的建筑结构能快速传递、消减强大的外力,避免建筑被破坏。所以设计人员要尽量疏通建筑构件关节,清晰传递构件受力关系,顺畅消减外力的影响,同时结合力学知识科学分析建筑结构的受力,从而科学配置受力构件,增强其受力能力,保障建筑构件的整体性。

2建筑结构设计安全性发展现况

2.1整体牢固性抗震度不够

自然灾害对建筑安全的威胁最大,以最近两年发生的玉树地震和鲁甸地震造成的重大损失来看,一些地区存在建筑抗震性能差,不满足国家对建筑施工规定的标准,建筑设计人员不重视抗震性,对抗震设计了解不足,忽略抗震性原则,造成抗震设计施工成为表面性工作。另外,在实际生活中,建筑局部出现问题,例如墙体开裂、变形等在某些情况下不会对建筑整体使用造成影响,但从理论上来谈,建筑牢固性是建筑使用寿命的保障条件,建筑的最大承载能力、抗震性能、耐久性和稳定性都是影响建筑安全性的主要原因。相比国外建筑的规范性,国内对建筑结构设计不够权威,相关安全规范约束力较低,存在许多问题和不足,建筑工程设计初期忽视结构冗余度和延展性,无形中为建筑安全埋下隐患。

2.2建筑材料管控制量影响建筑安全性

建筑结构设计过程中,建筑施工单位为牟取高额利润偷工减料、以次充好,导致施工质量不过关,建筑安全性没有保障。国家对建筑施工钢筋的配筋率和混凝土的标号有着明确的规定,监管力度的薄弱,建筑材料质量控制达不到要求,影响建筑安全性。建筑建筑设计中部分设计人员过分追求建筑工程的低含钢率,降低钢材使用,虽然暂时提高了经济效益,但是其埋下的安全隐患严重影响施工单位的最终利益和长远发展。

2.3建筑结构设计不合理

建筑结构设计合理是建筑工程能够有效施工的重要基础,建筑质量一定程度上取决与建筑结构设计水平。一方面,建筑结构设计人员专业技能欠缺和经验匮乏导致对建筑结构设计不合理,在建筑施工初期就留下漏洞;另一方面,在设计过程中盲目追求美观性、经济性等忽视建筑质量,忽略安全性的设计对建筑质量造成影响。部分设计人员在进行建筑结构设计初期时,发现设计存在不足和隐患却为了个人或单位利益无视规定和要求,后期发生相关问题,补救困难。

3建筑结构设计中如何有效提高建筑安全性

3.1加强建筑抗震设计、提高其抗震性能

地震灾害具有破坏力大、可控性差、预测性难等特点,一旦发生地震灾害对于房屋的损害极大,设计人员必须要重视房屋抗震设计问题。根据建筑工程所在区域、房屋结构要求,遵循“安全、实用、经济”的设计原则,加强结构抗震设计。抗震规划时要尽量提升建筑结构的持续性以及竖向刚度,要确保建筑构件能够充分衔接。建筑结构的持续性越好,地震发生时建筑物能够更充分的吸取及损耗能量,抗震效果越好。建筑施工过程中,各构件之间的衔接越好,地震发生时,建筑物形变时延展能力越好,吸取及损耗的能量越高,在一定程度上能够降低建筑物损毁程度。房屋平面及纵向布局设计时要注意房屋质量中心和刚度应重合,平面及纵向构件布局应做到整齐干净。为了避免房屋出现头重脚轻的不良现象,影响建筑结构的稳定性,纵向设计时可以适当的降低建筑中心高度,同时确保房屋纵向结构刚度及强度符合相关的施工要求。建筑结构抗震设计时,设计人员可以利用模拟法寄试验法仿真模拟建筑物遭遇地震灾害时的受力情况,如图1所示,及时调整结构设计时一些受力不均匀或者结构不合理的地方,从而提升建筑结构的抗变形能力及承载能力,提高建筑结构的安全性。

图1 建筑抗震设计

3.2强化设计人员的安全意识,提高设计水平

实际的建筑结构设计工作涉及到许多方面的内容,设计人员在具体的工作过程中必须要具备一定的安全意识,能够从建筑物整体出发,切实认识到建筑结构设计对于保证建筑安全性的重要意义,加强建筑结构设计与抗震设计之间的联系,通过科学合理的结构设计提高建筑结构的抗变形能力、抗剪切能力、承载能力等性能,提高建筑安全性。为了切实提高设计人员的专业水平,施工单位要加强对设计人员的职业技能培训、安全教育培训等,提高其职业素质。

3.3严格按照相关的施工标准开展建筑结构设计工作

近年来,我国建筑行业正在飞速的发展,国家建筑部门出台了一系列相关的建筑施工规范,旨在提高建筑结构的安全性、稳定性,保证建筑施工质量满足人们的安全需求。建筑结构设计过程中这些工程标准的执行程度同样会影响到结构设计的水平,因此,建筑设计人员在具体的工作过程中要严格遵循这些施工规范开展设计工作,正式设计时要明确建筑结构要求、合理的选择施工设计方案,在保证工程质量的前提条件下尽可能降低设计施工成本,同时加强设计监督,避免施工设计过程中出现违规操作的情况,为建筑施工埋下安全隐患。

结束语

加强建筑结构设计在建筑工程建设中占据关键地位,建筑结构设计不仅要满足一系列技术要求,还要提高抗震性能,保障建筑的安全性。在实践中,设计人员务必要严格遵守建筑结构设计原则,深入探索加强建筑结构设计的措施,坚持提高自身素质与水平,切实保障并增强建筑的安全性,确保人们安全使用。

参考文献

[1]刘冶.在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].科技创新与应用,2013,05:223.

[2]范文勇.浅析在建筑结构设计中如何提高安全性[J].中华民居(下旬刊),2013,04:49-50.

[3]解增银,严庆平.浅谈在建筑结构设计中如何保证建筑的安全性[J].科技创新与应用,2013,16:221.

论文作者:王艾俊

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第11期

论文发表时间:2017/10/10

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