在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性论文_赵祖儿1,杨燕英2,吴志敏3

在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性论文_赵祖儿1,杨燕英2,吴志敏3

1.广西大学土木建筑工程学院;2.北海艺术设计学院;3.南宁学院

摘要:影响建筑物安全的因素除了建筑物自身结构荷载,使用人员荷载等因素,还有地震、地基沉降、气候等,因此,建筑设计师要想保证建筑物的安全就必须从建筑结构入手,用建筑力学等科学的设计手段解决安全问题。本文从建筑设计安全性的含义出发,分析我国现阶段建筑结构设计中存在的问题,同时探究建筑结构设计人员应该如何从根本上保证建筑物的安全。

关键词:建筑结构;安全性;抗震设计;策略

引言:建筑结构随着人类的发展而不断变化,例如在材料使用方面,古代的建筑多为砖、木结构,而现代建筑多为钢筋混凝土和钢结构;在施工工艺方面,古代的建筑多采用人工建设,而现代建筑基本是机械化的产物,因此,随着建筑结构的不断变化,现代人对建筑物的功能性要求越来越多样化的同时,对其安全性要求也越来越高,而近几年我国建筑业中屡屡出现的“楼歪歪”、“楼脆脆”等事故,不断拷问着我国建筑结构的安全。

一、建筑结构与建筑物的安全性概述

1.建筑结构的分类

建筑结构是建筑物的受力体系,它主要由梁、板等水平构件和柱、墙等垂直构件组成,水平构件、垂直构件与建筑地基共同支撑建筑物的荷载。不同的建筑结构对建筑物安全性的要求也不相同,现代建筑结构按其建筑材料的不同可以分为以下几类:混凝土结构,这种结构耐久性、耐火性以及承载力都比较好,是现代建筑物的主要设计结构;砌体结构,即由砖、石块等材料混合砂浆砌筑而成的建筑物,该建筑物的耐久性、耐火性、隔音性比较好;钢结构,这种建筑物的抗震性和承载力均比较好,但是其耐腐蚀性比较低;木结构,即建筑构架主要为木材,这种建筑物因其易燃、易腐蚀等缺点,现代建筑中已经很少见了。

2.建筑物的安全性

建筑物的安全性是指建筑物在规定的设计使用年限内应满足安全性、适用性和耐久性这三项基本功能。所谓安全性是指建筑物在正常施工和正常使用的条件下,对于各种可能出现的作用力具有一定的承受作用,在设计规定的偶然性作用,如地震、台风、爆炸等发生时以及发生后,仍能保持整体结构的稳定性;所谓适用性是指建筑结构在正常使用时,具有良好的工作性能,不会出现影响使用的重大结构变形现象;所谓耐久性是指建筑物不仅要保证暂时的安全还要保持其长久的安全,即建筑物在正常维修下能够达到设计规定的使用年限,甚至在使用年限以外仍能够具备一定的功能。

二、我国建筑结构设计中存在的问题

1.建筑结构设计中缺乏抗震意识

现代建筑师在结构设计中会将提高建筑物的抗震性列为保证建筑物功能的主要因素之一,但是在我国,由于一些建筑结构设计师缺乏抗震意识,使许多建筑物的抗震性都无法达到国家规定标准,其主要表现在设计人员随意改变建筑的刚性结构,导致建筑物在垂直方向的抗震层减弱,从而降低了建筑物的整体抗震性;由于缺乏对建筑地区地震强度的科学预测,导致一些设计人员在进行抗震设计时无法从整体着眼,从而降低了建筑物对周期性地震的抵抗能力;抗震填充墙的设计缺乏科学的指导,使其无法发挥抗震的功能。

2.建筑物设计和建设中存在偷工减料的现象

市场经济的自发性导致我国建筑结构设计和建设过程中,一些施工单位为了降低建设成本,获取经济利益,不惜偷工减料,使建筑物的安全性大大降低,例如在钢筋混凝土结构和钢结构的建设过程中,一些施工单位对于螺纹钢的强度和直径缺乏重视,使其型号与材质与设计图纸出现偏差;在箍筋过程中一些施工人员随意改变钢筋间距,使构造柱和梁两端的加密区的箍筋结构强度无法达标,从而降低了钢筋混凝土的抗压性;而在混凝土的选择上,一些企业没有按照设计中的标号进行选择,从而使混凝土的质量无法满足建筑需求,而这样的建筑物在投入使用后,必然会存在安全隐患。

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3.建筑结构设计人员的整体素质偏低

一名建筑结构工程师不仅要具备过硬的理论素养,还要具备良好的职业道德素质,但是目前我国建筑结构设计人员的整体素质偏低,例如一些设计人员的理论结构仅限于建筑工程、结构工程、工业设计等方面,对于国内外新技术、新工艺新材料、新设备知识以及新的结构计算软件等知识了解不够及时,导致其在建筑结构设计中仅将其安全性维持在低水平,从而降低了我国建筑物的整体质量水平。

三、如何在建筑结构设计中提高我国建筑物的安全性

1.以科学的建筑结构设计规范为指导

建筑结构设计规范是指导设计实践的重要方针,它通过对建筑物结构构件极限状态、建筑物荷载值、建筑结构抗力等指标的规范,让建筑人员在设计过程中能够有据可依。例如在建筑物结构构件极限状态的规定中,设计状态主要被分为持久设计状态、短暂设计状态、偶然设计状态和地震设计状态,根据各种状态,设计人员可以对正常使用中、维修中、出现结构异常时以及遭遇地震时建筑物的情况进行预测,同时根据四种状态可能出现的最坏现象进行承载能力的极限状态设计,进而提高建筑物的安全性。

2.加强对建筑结构设计的监督

科学的设计规范只有配合严格的监督,才能发挥其指导实践的作用。要想从根本上提高我国建筑物的安全性,建筑管理部门必须从建筑设计抓起,提高相关法律法规的落实度。相关部门在监督过程中应该坚持全面性的原则,例如在方案设计阶段,监督人员对建筑结构整体的可行性进行专业的判断,以便对建筑结构选型、结构分缝、结构布置、结构试算、结构计算结果的判断、极限状态辨别等方面进行全面的、详细的了解,进而实现有效的监督,以保证建筑结构设计方案的合理、安全、经济。

3.提高建筑结构设计人员的综合素质

作为一名合格建筑结构设计师应该具备丰富的知识储备,以及较强的责任心、动手能力和逻辑思维能力。因此我国建筑院校在培养建筑结构设计师时要不断提高建筑工程、结构力学、工业设计等专业的教学质量,以保证设计师能够及时了解建筑设计的新理论、新技术、新工艺、新材料等。除此之外,还要加强对建筑结构设计人员的职业道德培养,使其认识到建筑结构设计在保证建筑物安全性上所起到的重要作用,提高其抗震意识,从而提高我国建筑设计人员的整体素质。

4.创新建筑结构设计模式

转变建筑设计思维,创新建筑结构模式,不仅是改善建筑物外观的需要,也是提高建筑物安全性的需要,我国建筑结构设计历史悠久,这一方面为我国乃至世界的建筑人员提供了设计灵感;但是从另一方面讲,传统的建筑结构理论也束缚了建筑设计人员的思想,因此,要想不断提高我国建筑物的安全性,建筑设计人员就必须从我国传统经验中吸取养分,从外国建筑结构设计中寻找灵感,开拓进取,努力创新,以提高我国建筑物的整体质量。

四、结论

总之,现代建筑的安全性不仅要求建筑物的基础功能能够的到合理的发挥,还要求建筑物在一些外力破坏的作用下能够保证使用者的安全,但是目前我国建筑物在结构设计方面还存在着许多问题,这些问题不仅威胁着使用者的生命财产安全,还会对国家财产造成巨大损失,因此建筑结构设计人员应该在吸收国内外建筑经验的基础上,将安全性作为建筑结构设计的根本性原则,为提高我国建筑物质量打下基础。

参考文献:

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[2]韦文展.在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].江西建材,2015,No.16916:27+33.

[3]何文斌.在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].科技与创新,2015,No.3915:39-40.

[4]陈锡辉,高博.试论在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].四川水泥,2015,No.23212:34.

论文作者:赵祖儿1,杨燕英2,吴志敏3

论文发表刊物:《基层建设》2016年7期

论文发表时间:2016/7/8

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