摘要:建筑结构设计是建筑工程建设、施工的基础和前提,只有做好建筑工程结构设计才能确保建筑工程质量,打造出高质量的建筑工程结构。建筑结构设计受到多种因素的影响,必须有针对性地设计。本文分析了建筑结构安全设计的意义,其中存在的问题以及科学的安全设计方法。
关键词:建筑结构;安全设计;意义;问题;对策
近年来,随着自然地质灾害的不断出现,建筑结构由于设计不合理出现了局部受损问题,从而影响了整个建筑结构质量安全。掌握建筑工程结构特点,对建筑工程进行优化设计,从而解决建筑工程质量问题,提高建筑工程结构牢固度,确保建筑工程能够经久、安全使用。
一、建筑结构的安全设计意义
建筑工程结构的安全设计是建筑结构具备抵御自然灾害、自然力破坏的结构,在各种复杂灾害面前,建筑工程依然保持完整结构形态,抵御不同的破坏力,无论客观条件多么恶劣,建筑物自身依然维持结构的牢固、稳定。建筑物结构安全主要取决于设计和施工环节,其中结构设计是关键,因为科学、合理的建筑工程结构设计已经融入了对一切破坏力的抵御作用,在此基础上来按照规定流程施工,则能够保持建筑物结构的完整、安全、稳定,确保建筑物经久耐用,这样才能确保建筑结构牢固安全。
二、建筑结构安全设计的问题分析
1、抗震设计不合规
建筑工程结构安全设计中最关键是要做好抗震设计,因为地震力是建筑工程结构所面对的最具冲击和挑战的破坏力。随着一些大型地震的发生,我国也专门针对建筑工程结构抗震进行了明确、清晰地规定,具体为:低等级地震下,建筑物依然保持完好无损,中型地震,建筑工程依然能被修复,高级地震下则能保持建筑物不倾倒,不会因为结构坍塌而造成人员伤亡。然而,实际的建筑工程结构设计却未能达标,部分设计人员忽视了结构抗震设计,使得建筑物无法抵御自然地震力的侵袭,出现了坍塌受损等问题。
2、选址定位不合理
建筑工程的选址与定位是影响建筑工程结构安全的一个根本因素,因为只有科学的选址、定位才能真正避开一切自然因素,为建筑工程的建设施工创造一个安全、稳定的地基条件,进而确保建筑工程结构安全。然而,当前的建筑工程结构设计过程中却多数注重建筑工程自身结构形状的设计,忽视了建筑工程选址、定位的设计,这样就无法从根本上杜绝恶劣地质条件、自然灾害等带来的建筑结构安全问题。
3、结构设计不合理
建筑工程自身结构的设计、布局会对整个建筑工程的安全性带来很大影响,不科学的结构形态设计不仅会影响建筑物的结构安全,还会对整个建筑物造成人员伤亡隐患。然而,实际的建筑结构设计中经常出现结构设计不科学、布局不合理等问题,例如:为了追求建筑物结构美观采用过于复杂的几何形状、建筑结构布局不规则、不对称,这就使得建筑工程结构无论在水平方向还是竖直方向都受到巨大冲击力的威胁。例如:建筑物内部电梯、扶梯位置布局不合理,电梯数量超出规定标准等,这些都可能导致建筑工程的使用效率低下、安全防护性能较弱,无法达到结构安全标准。
4、结构构件质量不达标
建筑工程结构构件自身的硬度、牢固度与稳定性等都直接影响到建筑工程整体结构质量,结构构件如果达不到理想标准,例如:一些局部构件的材质较差、结构构件形状、抗震性、刚度、承载力等不达标也可能影响建筑工程结构安全性和牢固度,进而从整体上影响到建筑工程质量。
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三、建筑结构设计中的安全性探究
1、建筑结构的正确选址定位
建筑工程都是基于一定的地质、地理方位来建设起来的工程,这就使得地质灾害是建筑工程面临的最基本灾害,也是建筑工程日后投入使用后最难以回避的问题,为了从根本上预防和控制地质问题带来的建筑结构安全问题,就要从设计阶段入手,工程设计前要细致、深入地勘察地质条件,工程的定位要尽量避开地质条件不稳定、地理环境恶劣的区域,回避地震频发区,这样才能从根本上确保建筑工程结构安全性。地震区较为明显土质为:地质不均匀、土体疏松、软土层、滑坡频发等地质区,对于不利地质区则需要特殊处理,例如:软土层区则需要实施加固处理,对于土体疏松地质则要可以通过人工地基置换自然地基的方法来确保建筑物整体的牢固度和刚度。
2、结构形态的科学选型
大量的建筑工程结构设计表明:建筑结构的形状、形态会从根本上影响建筑结构安全,对此适合选择规则的结构、简化的形状,建筑工程结构整体上趋向于对称、匀称,这样的建筑工程结构往往会有超强的抗震性能、也能有效地抵御各种自然地质灾害的扰动与侵袭,相反,一些结构不对称、形状复杂的建筑物在水平方向上的承载力则相对有限,难以抵抗地质灾害、地震冲击力的威胁。众多的理论研究与科学实验也表明:规则几何形状的物体在受到地震力的侵袭时,往往能够更为精准地被预测,因为其中的地震力传递相对简单,便于测算,也能采取有效措施来加以处理。所以,建筑工程结构设计需要尽量选择规则几何形状。
3、工程结构构件的设计
建筑工程结构的安全性设计最关键是要确保建筑工程结构构件的刚度、牢固度以及稳定性,其中均匀受力、高度延展性等较为关键,必须重视建筑结构构件的选配与设计,要集中测试其承载力、刚度等,以此来确保其构件的安全性达标。建筑构件的承载力增强时,对应的刚度也上升,这样即便遇到较强的地质灾害和冲击力时,也能保持构件结构的牢固、稳定,保持其不变形,从而保护建筑工程结构的安全,有效地降低工程成本。
4、强化建筑结构抗震设计
现代建筑工程一般选择框架结构、砖混结构,每一种结构都必须重点加强抗震设计,具体体现在:
(1)框架结构设计
框架结构设计重点把握好关键部位,例如:节点区不能受损、柱端要无剪切破坏、柱端无出铰,必须严控这些问题,因为它们任何一个都可能削弱建筑结构抗震性,实际的结构设计要本着“强柱弱梁、强剪弱玩、强节点弱构件”的基本理念。框架结构设计要重点增强砌筑体、填充墙等的拱度,从而集中控制架柱等的轴压比受到 较大限制出现的框架柱截面变小等问题。
(2)砖混结构设计
砖混结构是大多数现代建筑所采用的结构材质,结合已有的建筑工程结构设计经验,砖混结构出现受损、破裂甚至倒塌一般都是因为结构设计偏离抗震标准所致。对此可以通过设置构造柱、圈梁的方式来提高砖混结构牢固度,如果是公共性建筑则适合选择竖墙承重、大开窗结构,为了提高建筑结构质量,可以增设构造柱、圈梁等,要重点浇筑圈梁,以此确保建筑物结构的牢固度、稳定性、整体性,从而有效控制建筑物结构受损与坍塌等问题。
此外,建筑结构设计中要求设计人员准确地掌握建筑结构安全设计的相关规范、规定,能够严格依照设计规范来进行结构设计,加强设计人员培训,使他们掌握行业标准、技术规范,让建筑工程结构在严格的规范下来进行设计,以此来提高建筑工程设计质量和水平。
四、总结
建筑结构设计中的安全性不仅关系到建筑工程自身的结构质量,也可能影响到内部人员的安全,建筑结构设计安全要从关键点出发,要科学定位选址建筑物,做好结构形态设计,提高采购构件质量,重点强化抗震设计,以此来确保建筑工程结构设计安全。
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论文作者:黄艳明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/12
标签:结构论文; 建筑工程论文; 结构设计论文; 建筑结构论文; 建筑物论文; 构件论文; 牢固论文; 《基层建设》2018年第24期论文;