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浅析建筑结构设计安全性问题及解决对策

2019-10-21刘易斯

中国房地产业·中旬 2019年2期
关键词:建筑结构解决对策安全性

刘易斯

摘要:建筑行业经过近二十年的高速发展,已逐步进入平稳期,建筑设计行业也将由“(设计周期)短、(产品质量)平”向“(设计水平)高、(产品质量)精”过渡。而在建筑设计中,结构安全具有较大的社会影响,建筑结构设计是整个设计过程的工作重点之一。基于此,本文将对建筑结构设计安全性问题进行简单的总结分析,并提出相应的解决对策,以期能有效提高建筑的质量。

关键词:建筑结构;设计;安全性;解决对策

随着科技的进步,各行各业也借助技术契机实现了更好的发展,人们的生活质量也随之提升,对建筑质量及品质也提出了更高的要求。在当今社会,无论是自然灾害还是人为损毁,都可能对建筑结构造成了一定的破坏,将直接威胁到人们的财产安全和生命安全。建筑结构安全作为建筑功能实现的保证,结构设计一直是整个建筑设计中不容忽视的工作重心,基于此,有必要加强对当前建筑结构设计中的安全问题进行分析,以探究提高建筑安全性能的有效策略。

一、目前我国建筑结构设计中普遍存在的安全性问题

建筑结构的安全性能实际上是指建筑在规定的标准化设计与施工的基础上具备的抗灾害能力和防倒塌能力。虽然我国建筑行业内大多数公司都能够意识到了建筑结构安全性问题的重要性,但是实际中依然存在一些会影响到建筑的安全性的问题。

(一)设计环节中安全性与经济性之间的取舍

建筑设计是一项建筑工程实施的先决条件,然而,许多建设方乃至建筑结构设计师的安全意识不到位,过分追求建筑土建成本的经济性,是现代建筑设计中的一大弊端。建筑结构设计师应精心进行设计,在建筑可靠性满足标准的前提下,再追求经济性的最大化,若设计师对安全认识不够深刻,只考虑降低建筑的土建成本,让建筑设计的安全性突破标准的限制,那么设计出来的产品也将无法对人们的生命、财产安全提供适当的保障。

(二)地理情况的结合,勘察详细程度不足

工程所在地的地形地貌影响着整个工程,建筑结构设计应针对性的结合相关地质资料、科学文化,并结合设计师的实际工作经验来考虑方案是否适当,以此来保证建筑结构的安全性。例如设计的建筑物抗震性能、防台风性能、防爆破性能等各种导致损坏建筑物的因素是否符合安全性要求;岩溶地区基础下是否存在溶洞、溶洞对基础安全性的影响程度;软弱地基时基础沉降的控制,不均匀沉降对建筑结构安全性的影响程度等等。

(三)耐久性设计不足

普通建筑设计使用年限为50年,标志性建筑和特别重要的建筑结构设计使用年限为100年,建筑结构的耐久性设计是保证结构构件在漫长的使用过程中按理论状态工作的关键,故建筑结构设计师不能在设计时只关心结构的理论状态,应考虑足够的耐久性设计保证建筑结构的正常使用年限。例如钢筋混凝土结构构件保护层不足则有可能在使用过程中出现锈胀损坏,大大减小构件使用寿命导致安全性不足;临水结构材料选取错误则会导致结构构件耐腐蚀性不足从而对建筑安全性造成影响等等。

(四)对工程建设过程中可能出现的安全性问题不够重视

随着科学技术的发展,新型建筑材料及施工技术更新变革层出不穷,如新型复合自保温砌块,装配式建筑、装配式建筑构件、立体交通装配式施工等等。建筑设计作为整个建筑行业主要的技术输出端,在设计采用了新材料、新技术时应对新材料、新技术的技术要点、难点进行充分的解释,以免施工单位在未知情时盲目施工进而造成不必要的损失甚至安全性问题。

在建筑结构设计中也应对工程实施进行全盘考虑,重视工程建设过程中可能会出现的安全性问题,能通过设计进行避免的尽量在设计过程中考虑周到,为工程安全建设出一份力。

(五)重视参数化设计,轻视概念设计

经过多年的发展,我国现在已形成了较为成熟的规范体系及建筑施工图标准化设计,对建筑工程整体质量水平的提高做出了很大贡献,但也造就了部分建筑结构设计人员只依照规范进行设计的习惯,只考虑参数化达标,而不愿为结构设计的合理性多下功夫。这样的成果在极端的情况下可能就会出现安全性不足的现象,比如近几年我国出现的大的地震灾害,大量建筑失效倒塌,造成了极大的社会损失。

(六)结构设计对用户体验的考虑不足

建筑结构设计只是整个建筑设计过程的一个组成部分,而建筑的最终目的是为人服务,因此,建筑结构设计亦应考虑建筑的功能性及舒适性,在设计过程中充分考虑其他专业设计及建设单位将来的使用状况,以减少建筑建成后后期改造对建筑安全性的影响。

二、提高建筑结构设计安全性的有效对策

(一)提高安全意识

在建筑结构设计的过程中,应当要注重安全意识的提升,只有提升了安全意识,才能够多维度保证建筑结构的安全性。第一,建筑企业需要通过各项培训来提升设计人员和管理人员的安全意识,借助其丰富的专业知识和负责任的态度,提升其对建筑结构安全性问题的重视程度,进而使其在结构设计的过程中能够抱有更加严谨的态度,避免出现各种各样的小问题而影响了建筑结构的安全性能。第二,建筑企业需要制定完善的安全规章制度来对设计人员及管理人员的安全意识和安全能力进行规范和提升,并引导结构设计人员对规章制度进行全面理解,并进行反思和总结,借鉴成功的案例,吸取其成功经验,以便能够真正站在使用角度来展开建筑结构设计,保证建筑结构的安全性。

(二)加强前期勘察工作

为了避免地质情况对建筑结构设计产生不良影响,应当要加强前期的勘察工作。勘察工作最为主要的目的是获得更加精准的地质数据,为后续的建筑结构设计工作提供数据基础,因此,建筑企業需要与专业的勘察企业合作,全面收集建筑地点的地质情况、气候变化因素以及自然灾害发生情况等,并将收集到的数据全面交接给结构设计人员,使其能够以实际情况为基础展开结构设计,以保证建筑结构的安全性。

(三)注重耐久性设计

建筑结构设计师在进行建筑结构设计时应对使用环境影响进行评估,当结构所处的环境对其耐久性有较大影响时,应根据不同的环境类别采用相应的结构材料、设计构造、防护措施、施工质量要求等,并应制定结构在使用期间的定期检修和维护制度,使结构在设计使用年限内不致因材料的劣化而影响其安全或正常使用。例如在长方形建筑角部楼板钢筋适当加强以免在温度应力引起楼板开裂从而影响结构耐久性;对使用过程中可能面临腐蚀的结构构件提出更高的抗裂要求及耐腐蚀要求;地下室外墙等可能临水的钢筋混凝土结构构件保护层加厚、并采用防水混凝土等等。

(四)对工程建设全过程的全盘考虑

建筑结构设计作为整个建筑工程安全性的第一道防线,建筑结构设计师肩负着重要的社会责任,对其所设计的工程应主动承担一定的监督责任,在工程设计过程中應全盘考虑工程实施的可行性、施工难点,并在施工单位需要技术援助时予以支持。在工程实施过程中,设计师应定时到达施工现场进行考察及答疑,对施工现场发现的安全性问题或施工现场可能出现的安全性问题向建设单位及施工、监理单位进行提醒。以避免类似于2009年6月上海“莲花河畔景苑”7号楼整体倒塌的悲剧重演,造成巨大的社会损失和恶劣的社会影响。

(五)注重专业知识学习,提升专业素养

建筑结构设计人员不能只为了满足规范标准要求而做设计,应重视概念设计、结构选型的合理性等,以提高建筑的潜在安全性能,这一点在建筑抗震设计中显得尤为重要。我国的建筑抗震设防提出了“小震不坏、中震可修、大震不倒”三个水准目标,而对大多数的结构而言,第一阶段的设计可以通过承载力验算达到要求,而需要通过概念设计和抗震构造措施来满足第三水准的设计要求。由此可见概念设计的重要性,比如抗震结构体系的多道防线,对于结构在强震下的安全是很重要的,如框架-抗震墙体系是由延性框架和抗震墙二个系统组成;双肢或多肢抗震墙体系由若干个单肢墙分系统组成;框架-筒体体系是由延性框架和筒体二个系统组成等等。

所以建筑结构设计人员应时刻注意专业知识的学习,在实践中积累经验,争取让自己设计的每一个建筑都成为精品。

(六)重视用户体验

随着社会经济的进步,人们越来越重视建筑使用功能之外的舒适性,因此,提质改造、装修升级甚至是改变使用功能的情况愈来愈多,这些改动均会对建筑设计的初始状态安全性有所影响。在现代建筑结构设计工作中,较之以前应当更加注重舒适性,并对建筑使用功能的可变性提出要求,以减少后期改造。而且建筑设计工作应当要注重先进软件的融合和使用,特别是BIM技术等一些能够提高设计成果直观性,增强用户体验的计算机软件,以便能够更加全面的发现设计问题,提升建筑结构设计的安全性,避免人为因素影响了建筑结构的安全性。

三、结语:

总而言之,建筑结构设计的安全性问题直接关系到建筑的使用寿命、人们的财产安全以及生命安全等方面,与人们的生活息息相关。因此,建筑设计企业应当要对安全设计问题加以重视,从多个方面来加强建筑结构设计的安全性能,特别是安全意识方面、技术方面、整体设计以及细节设计等方面,为建筑安全性提升奠定基础。

参考文献:

[1]马勇.建筑结构设计安全性问题及优化对策[J].建材与装饰,2017(01):94-95.

[2]李军恒.浅析建筑结构设计中提高安全性的对策[J].中华民居(下旬刊),2014(03):34

[3]中国建筑科学研究院主编.工程结构可靠性设计统一标准

[4]中国建筑科学研究院主编.建筑抗震设计规范

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