提高建筑结构设计安全性的方法研究探述论文_邢栋

提高建筑结构设计安全性的方法研究探述论文_邢栋

中机十院国际工程有限公司 北京 100083

摘要:建筑结构设计工作所涉及的范围极为广泛。提高建筑结构设计安全性,不仅要处理好各细节问题,加强建筑地基,确保构件连接的稳固性,而且要满足建筑物的防潮、防震、防水、防火、防腐、保温隔热与隔声要求。本文将简析提高建筑结构设计安全性的方法,并提出个人见解。

关键词:建筑结构;设计;安全性;方法

在社会经济稳步发展的当下,建筑行业得到迅速发展,社会各界对建筑结构的安全性予以高度关注。然而,在建筑行业发展进程中,不少企业将发展重点放在建设速度上,对建筑结构的安全性有所忽视,由建筑结构设计不适宜酿成的安全事故并不罕见,给居民人身安全造成隐患,并导致巨大经济损失。鉴于这一实际情况,分析建筑结构设计安全性问题显得尤为必要。

1 建筑结构的安全性

建筑结构的安全性通常是指建筑在受到外力作用时能够有效确保建筑自身的稳定性和安全性,从而保证住户的人身及财产安全。所以建筑结构的安全性是评价建筑结构合理性和科学性的重要指标。建筑结构设计人员在结构设计中应充分考虑建筑结构的外观、舒适性和安全性等多个要素。而在建筑结构安全性上主要应从耐久性和稳定性以及经济性几个方面入手。

2 我国建筑结构设计中的主要安全问题

2.1 建筑结构的抗震性能有待提升

我国位于地震高发区域,在这一现实条件下,建筑物必须具备良好的抗震性能。然而,通过分析相关资料,当前我国不少地区建筑物的抗震等级与我国相关标准存在一定差距,特别是我国西南部地区,建筑物的抗震能力较弱,缺乏提前防范意识,常常在地震灾害发生之后,方意识到增强建筑抗震能力的必要性。此外,在我国沿海地区,部分人对地震了解不充分,未对建筑的抗震等级予以关注,使得不少建筑物在结构设计环节未分析地震要素,使得建筑物的抗震能力趋近于无。政府部门及建筑单位未重视预防地震等灾害的工作是导致这一问题的重要原因。

2.2 建材设计与使用不够科学适宜

在建筑结构设计环节,部分设计人员为了强调美观性和艺术性,大量减少钢材的使用量,在运用其他建材时也存在这一问题。为了起到减轻建筑物自重的目的,部分设计人员会挑选质量较轻的建筑材料,并扩大建筑面积,这种设计模式会在一定程度上增加建筑结构安全隐患。另外,若使用轻型高强度建筑材料,会增大造价成本,需要增大经济投入。然而,在实际使用环节,部分项目负责人为了起到节约建造成本的目的,运用与施工设计不匹配的建筑材料,导致建筑安全隐患。

2.3 过度关注建筑的功能设计

在开展建筑结构设计工作之前,设计人员要分析城市规划中规定的建筑功能,所设计的建筑物需契合城市发展规划,满足建筑在相应区域的功能要求。然而,若过度关注建筑功能,忽视公共消防及逃生通道的设计,会增大建筑安全隐患。另外,在我国城市化进程中,为满足人们的居住需求,高层建筑得到迅速发展,缓解了人们住房难问题。但是,若高层或超高层建筑发生安全问题,如何尽快疏散人群、便于居民逃生成为关键问题。设计人员在开展建筑设计工作时,基本都设计了对应的安全措施,但如何有效实施却存在困难。

3 确保建筑结构设计安全性的有效对策

3.1 增强安全意识

在建筑结构设计的过程中,建筑企业和建筑结构设计人员都应不断加深自身的安全意识,建筑企业若不能树立较强的安全意识,则在建筑结构出现安全问题后,就会对企业自身的社会形象产生消极的影响,所以建筑企业在建筑项目设计的过程中应派遣专业性较强,且经验丰富的项目负责人主持及把控设计工作。此外,建筑结构设计工作者也需提高安全意识。在设计工作中,务必秉承认真谨慎的态度,熟练掌握国家提出的技术标准,前期配合其他专业参与建筑方案的确定,加强结构概念性设计,这样才能增强建筑结构的安全性。

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3.2 维护建筑结构设计的合理性

3.2.1 保证建筑结构方案的合理性

前期的概念设计,在整个设计过程里起着举足轻重的作用,一幢建筑物的设计,如果没有事先经过全盘正确的概念设计,以后的计算模式再准确、计算再精确,也不可能是一个经济、合理的设计工程。为此,需要设计人员不断地丰富自己的结构概念,深入、深刻了解各类结构的性能,并能有意识地、灵活地运用它们。

3.2.2 保证配筋的合理性

在建筑工程中,钢筋是十分常见的建筑材料,在剪力墙设计中,应严格按照结构的要求做好配筋设计,为了保证钢筋分配的科学性及合理性,应将横向水平钢筋设置在外部,纵向钢筋设置在内部。但大部分建筑地下结构会受到土体压力的影响,为有效增强土体的抗侧压能力,需将纵向钢筋布置在外部,横向的钢筋布置在内部,进而有效提高墙体的刚度。

3.2.3 提高基础的合理性

地基基础主要用来承载建筑的自重,提高建筑结构的安全性与稳定性。在建筑建设的过程中,基础设计的合理性直接关系着建筑结构设计的质量。比如,一些建在山区的建筑物,应充分考虑山体滑坡、泥石流等自然灾害对建筑基础稳定性的影响。因此,设计前,设计人员要全面掌握建筑周边的环境和地质条件,并且还需考虑地下水对建筑基础的影响,以此完善设计的综合水平。

3.2.4 加大楼板设计的控制力度

楼板直接关系到建筑的安全性和使用性能。在楼板设计工作中,需充分考虑主次梁的受力情况,并对受力较大的楼板进行科学的控制和处理,包括舒适度验算等。在保证楼板受力性能的前提下,减少钢筋用量,加大工程的经济效益。

3.2.5 采取有效措施优化建筑结构

建筑工程主体结构的合理性对工程整体的性能和质量有着十分显著的影响。所以在结构设计的过程中,应始终坚持科学合理的原则。除此之外为了加强建筑结构的耐久性,可选择质量较轻的结构形式,如板式轻型建筑等。此外为了增强结构的耐久性,建筑结构内部需具有较强的灵活性。其可满足不同功能的基本要求,与此同时也可有效避免返工问题,减少了工程建设过程中的能源消耗。再者,结构的灵活性也可确保后期工程改造升级的顺利开展。研究表明,建筑结构体系中存在临界点,因此,在建筑设计中,要在确保结构安全稳定的基础上,充分发挥结构的功效。

3.3 加强防火抗震设计

从根本上来讲,加强建筑防火设计,提高建筑物的安全性能,则必须重视建筑结构设计,在选择和应用建筑结构材料及厚度时,要依据建筑防火设计标准,对不同耐火等级的建筑选择最适宜的耐火材料,应满足各建筑结构构件的最小厚度,最小钢筋保护层厚度等要求。

对于地震区域,建筑设计师在设计结构墙的过程中要综合考虑地震对墙体的影响,依据荷载与所选用的施工材料,精确核算墙体厚度及其支撑强度,并控制好墙体的高度,长度与荷载,以此强化建筑的抗震能力。

4 结语

在建筑工程项目建设进程中,结构设计作为其中必不可少的环节,与建筑工程项目的稳定性及安全性息息相关。在建筑结构设计环节,必须重视建筑结构的抗震性能,在综合分析各要素之后,选择最为适宜的建筑材料,并科学运用各种现代化设计软件,增强建筑结构设计的科学性,并确保工程质量符合相关标准,确保建筑物达到我国规定的抗震等级,以确保建筑工程项目的施工质量。

参考文献:

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[3]周辉.建筑结构设计中提高建筑安全性分析[J].中外企业家,2018(6):24-25.

[4]刘斌.工业建筑结构设计的复杂性与安全性分析[J].居业,2017(5):54-56.

[5]张海涛.浅谈建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].化工管理,2018(19):154-155.

论文作者:邢栋

论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期

论文发表时间:2019/4/30

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