关于工民建结构设计中的安全性探讨

陈旭

中铁上海设计院集团有限公司天津分院 天津 300073

引言

随着我国现代化建设的不断推进以及城市的不断扩建，工民建越来越为人们所青睐。但是由于工民建自身存在的一些特殊性，导致工民建在施工和设计时具有相当的难度和挑战性。

1 工民建结构设计的特点

工民建结构设计的特点主要涉及以下方面具体内容：在结构设计当中安全是最基本的，施工质量和安全问题直接关系着人们居住的舒适性，关系着人们的人身财产安全等，所以在工民建结构设计方法的优化过程中坚持安全性是基础。影响工民建设计的因素很多，部分不当因素的出现必然会给施工埋下安全隐患，发生安全性的问题。所以，为了避免此类事故的发生，加强安全管理，重视安全教育，多考虑安全性的因素。同时，还需要考虑建材的节约性、环保性等问题，严格避免资源浪费，提升资源的利用效率。在进行工民建项目结构设计的过程中，其主要特点在于工民建结构的实用性以及安全性等方面。除了确保工民建结构设计的安全性之外，还需要对结构的经济性给予足够关注。在设计工民建项目结构的过程中，不但需要确保工民建的稳固性，同时还要表现出工民建的经济效益以及使用价值[1]。

2 工民建结构设计中的安全性设计措施

（1）加强对于工民建结构体系整体合理性的重视。工民建结构设计中的安全性设计措施之一，是加强对于工民建结构体系整体合理性的重视。在进行工民建结构设计的过程中，必须严格遵守相关的工民建法律法规与国家标准，在设计工民建结构体系的过程中要充分应用目前先进的技术，特别是对于工民建结构的主体设计与抗震设计，需要根据工民建施工材料的实际状况来进行分析研究，采用合理的结构体系，确保整体工民建结构的安全稳定性。另一方面，对于工民建结构平面的方案设计，如果设计不合理，就会导致工民建结构各方面，各角度都会存在一些不合理的问题。如果在具体的设计过程中发现土质地貌存在一些特殊性，需要根据目前的实际状况采取合理的基础形式，例如一些淤泥场地，需要加强对地基的处理，减少基础不均匀沉降，从而确保工民建结构整体的防震性能[2]。

（2）对工民建结构上部的优化。工民建结构设计中的安全性设计措施之二，是对工民建结构上部的优化。在工民建结构设计当中刚度，强度与抗震性地都是要重点考虑的问题，剪力墙结构在这方面发挥了比较重要的作用，并且实现了广泛地应用。因此，在工民建结构优化设计中要利用好剪力墙结构，减少事故发生的可能性，尤其是在自然灾害方面所取得的作用更加明显，极大地稳定了人心，给人们提供了安全的居住环境。此外，在结构设计优化方法中，如何对剪力墙进行科学的设计是关键的一部分，要保证剪力墙的重量可以均匀地分布，并且所有楼层的结构重点以及平面的刚度等都要保持一致性。而且在结构设计的过程中，还要重视剪力墙的承重，剪力墙的水平方向等问题，对平衡与纵向之间的角度平衡性问题进行考虑，但如果在施工过程中出现了比较特殊的情况，导致剪力墙的承受能力降低，致使剪力墙的延展性不够，根据工程项目的实际情况对相关数据进行科学的计算，更好地满足工程项目的实际需求，尽最大可能地降低自然环境对于工民建的不良影响。

（3）裂缝及其他损伤。工民建结构设计中的安全性设计措施之三，是裂缝及其他损伤。首先，凿除需焊接箍筋部位的混凝土保护层，至箍筋漏出保护层大于10d，并对锈蚀的箍筋进行除锈阻锈处理，处理后对损伤严重的箍筋进行单面搭接焊加固处理，搭接长度不小于10d，对保护层缺陷部位清除浮渣后进行涂刷结构界面胶剂，压抹高延性混凝土至构件基面处（构件混凝土表面应予以凿毛处理，凿毛后的表面凹凸差不小于5mm，并应采取涂刷结构界面胶剂、种植剪切销钉的方式使新旧混凝土可靠连接）。压抹高延性混凝土应于界面胶剂未干燥前进行，分层次抹压，每次抹压的厚度不宜超过10mm；高延性混凝土面层施工完成后应在12h内，且高延性混凝土终凝后进行覆盖保湿养护，养护时间不应少于7d。碳纤维加固前，应对加固的混凝土构件表面进行检查，对混凝土表面凹陷不平处采用修平胶修平处理。按照设计要求裁剪碳纤维布，配制、搅拌碳纤维胶粘剂，然后均匀涂抹于碳纤维布粘贴位置。按要求粘贴碳纤维布，使得碳纤维胶粘剂渗出碳纤维布外表面而充分浸润。碳纤维在粘贴完成后，表面应涂刷面胶并粘撒细砂，待面胶固化干燥后，在碳纤维粘贴加固区域采用水泥砂浆粉刷抹灰，水泥砂浆抹灰须加挂钢丝网，以防止抹灰层龟裂脱落。加固方式可以由加固设计单位进行专项设计，采取可行有效的方法进行修复处理，采用碳纤维复合材料进行了加固，保证建筑安全使用和构件的耐久性[3]。

（4）科学选用工民建结构材料，深化结构设计优化效果。工民建结构设计中的安全性设计措施之四，是科学选用工民建结构材料，深化结构设计优化效果。工民建结构材料的合理选择往往会对结构主体性能产生重要影响。结合以往的结构设计经验来看，工民建结构在遭受地震作用影响时，所遭受的地震作用力与工民建结构刚度之间往往呈现正比关系。也就是说，刚度越大的工民建结构构件，所遭受的地震危害影响表现越大。针对此，在选择工民建材料的过程中，建议工作人员应该严格按照工民建抗震要求选择合适的材料进行应用。如对于工民建屋面构件而言，可利用轻质材料取代厚重材料，目的在于减少工民建结构构件重量，降低地震危害影响。除此之外，在现场应用工民建材料的过程中，施工管理人员应该加强对抗震材料质检问题的重视程度，确保工民建材料质量安全无误之后，才可以入场使用。

（5）立面结构安全性优化。工民建结构设计中的安全性设计措施之五，是立面结构安全性优化。在工民建建筑中，其工民建结构在设计期间，优化设计应侧重工民建建筑实用性，加强工民建建筑整体色彩设计审美效果。线条设计方式，取决于工民建建筑立面高度因素，以此顺应工民建工程的各项施工需求，提升工民建建筑设计的美观性。针对工民建建筑危险区，色彩以红色为主，以此提升工民建设计的实用性，增加工作人员工民建建筑工作的安全性[4]。

（6）抗震加强措施。工民建结构设计中的安全性设计措施之六，是抗震加强措施。①在结构布置上通过加强周边构件的截面尺寸，使得结构有良好的抗侧刚度及抗扭性能。②对于嵌固端设计假设：通过地下室增加剪力墙、加腋等措施，保证首层满足嵌固端各项要求。③针对平面开洞部位，采取以下措施：加强楼板刚度，标准层楼板厚度均取130mm，开洞较多的位置楼板厚度增加到150mm。在计算中按弹性楼板进行内力分析，计算结果楼板面内最大主应力小于混凝土的抗拉强度标准值，同时加强洞口周边梁墙配筋，凹口周边楼板采用增加楼板厚度，双层双向配筋，提高板的配筋率等措施。

（7）扭转问题的解决办法。工民建结构设计中的安全性设计措施之七，是扭转问题的解决办法。随着人们审美需求的提高，单一的完全对称性的工民建设计已经不能够再满足人们的需求。个性化，多样化的工民建正成为城市发展的趋势。而即便如此，设计师在设计时仍然要在一定范围内寻求工民建形状和结构的对称，以此来保证工民建的受力合理。尽力使工民建结构的质量重心和力量调度中心结合在一起，最大限度地增强工民建的抗灾害能力。并且在设计完之后，施工方在实地操作时要与专业的工民建人员相互合作，相互促进，最大限度的调整因设计上的缺陷而造成的工民建结构上的不足。即使在设计不规则工民建时，设计师也应从更大的层面上，从整体的层面上去思考工民建的平衡性，力求通过力学结构的改变来解决工民建的扭转问题，减少因不规则而造成的工民建不稳定[5]。

3 结束语

综上所述，对工民建安全性造成影响的因素有很多，通过提高安全意识、优化结构设计、加强结构抗震性能设计、做好施工管理等方式，能够有效解决工民建结构设计存在的安全隐患。对于工民建工程来说，工民建结构设计是非常重要的。对于工民建结构的设计来说，必须要以安全为基础，严格按照国家对于工民建结构设计的相关规定，提升工民建整体的安全质量，全面推动我国工民建结构设计行业的快速发展，为人们提供安全可靠的建筑。