建筑结构设计中如何提高建筑的安全性
2022-02-19王志友
王志友
摘要:随着现代建筑工程行业的快速发展,人们对建筑结构的安全性提出了更高要求,如何采取建筑结构设计的核心方法理念,在建筑结构设计中全面提高建筑安全性,成为建筑工程业内焦点与难点课题之一。基于此,文章首先介绍了建筑结构设计特点及体系,分析了建筑结构设计安全性控制现状及存在的问题,并结合相关实践经验从多个角度提出了建筑结构设计中提高建筑安全性的有效对策。
关键词:建筑结构设计;建筑;建筑安全性;改进策略
引言
近年来,随着建筑行业的发展越来越成熟,建筑结构设计也随着科技的进步实现巨大的跨越,日趋完善的超限工程设计方法和评审机制、消能减震设计方法的推广使用,还有先进阻尼器等高端设备,使结构设计水平达到了新高度。但随着国家的“放权”,以前由国家单位承担的结构安全责任转移到结构工程师个人身上,这就要求结构设计师在追求所谓的技术提高的同时,必须从结构安全角度出发,掌握提高结构安全性的技巧。
1建筑结构设计特点
随着现代建筑工程多样化发展趋势的凸显,建筑结构设计呈现出更加灵活、更加多元化的特点,对相关技术方法的应用依赖更强,需要在抗震设计、变形控制、水平荷载效应与纵向荷载效应控制等方面做出优化处理,确保侧向位移对建筑结构设计产生的影响能够被约束在特定技术范围内,防止建筑结构性构造缺陷等问题。
2建筑结构设计安全性控制现状及存在的问题
2.1设计方法不合理
公路与桥梁工程,在施工结束之后还需要频繁地检修和返修,而建筑存在其本身的应用作用,使用寿命相对较长,这就决定了建筑在结束施工之后不能够频繁地检修和返修,于是就要在初期的设计过程中保证质量,保证建筑不存在安全问题,具有良好的耐久、稳固等特性。然而实际的设计过程中没有办法考量种种不可预见的自然以及人为的因素,诸如恶劣天气、自然灾害、人为活动等。因此建筑在这些因素的影响下,会出现使用寿命缩短的后果,也会导致相应的安全隐患,给人民群众的生命以及财产安全造成严重的损失。例如在抗震设计过程中,有些设计师没有考虑材料本身的特点和性能,也没有考量建筑材料可能发生的扭曲和弯折等质量问题,使得建筑结构存在着很多的安全隐患,导致建筑材料发生陈旧老化,过度疲劳等问题,最终可能导致相应的事故发生[1]。
2.2建筑结构设计缺乏合理性
在当前建筑结构设计安全标准模式下,如何更好地分配与布局各项构件资源要素,实现集中统一化的建筑结构设计模型,全面提高建筑安全性标准,一直以来都是建筑结构设计的难点问题所在。建筑结构设计标准与约束条件的导向性不明确,无法为形成具有针对性的建筑结构设计方案提供可靠依据与保障。在建筑结构设计节奏与安全要求不断提高的背景下,高度注重建筑结构的外在视觉效果,漠视建筑结构在后续使用过程中的安全隐患,断不可行。
2.3安全性相关法律法规不健全
现在我国关于建筑施工等方面的法律法规都已经相对齐全,但是针对建筑设计和工程的安全性以及耐久性的法律法规等还是比较匮乏的,导致在建筑施工过程中相应的监管人员缺乏相应的管理手段和条款指导。目前建筑设计和施工的前期投入比较多,而对于验收和检查的预算和拨款相对较少,导致很多相关的安全问题在施工过程中和项目竣工后无法被查出,埋下了相关的安全隐患,导致后期需要花费更多的资金来进行定期的检查以发现问题,也需要更多的人力以及物力来弥补相应的缺陷。这种后期检查和维修操作方式比较复杂,也需要消费更多的财力,而且后期建筑的使用方通常安全意识不足,忽略相应的安全问题,导致问题不断地扩大化,最终对人民群众的生命和财产安全造成重大威胁。此外目前建筑行业也存在比较激烈的竞争行为,很多企业为了追求更大的利润,开始缩减材料的用量,导致建筑材料含钢量不足,最终导致材料的结构刚度和强度不足,仅仅达到最低的标准,安全系数较低,因此面对相应的偶然情况很容易发生危险。
3建筑结构设计中提高建筑安全性的有效对策
3.1构建完善的建筑结构设计体系
完善而可靠的建筑结构设计体系具有重要导向性作用,符合当前高标 准、高要求的建筑结构设计安全控制要求,因此应在相关技术标准与行业规范约束范围内,建立详细可行的建筑结构安全设计体系,为建筑结构设计具体方案的形成提供基础依据与参考,实现对多类型、多模式、多维度建筑结构资源要素的整体布局与分配。应强化建筑结构不同构造模块之间的衔接性与匹配性,防止建筑构件模块之间的衔接匹配性不够而导致的结构设计紊乱等问题。对建筑结构设计体系的综合执行效果进行动态化监测与控制,对其中不符合建筑结构安全标准设定的约束方法予以调整修订[2]。
3.2建筑结构的安全性计算
建筑安全性计算对于建筑整体的安全性可靠性是必要的,设计方案需要严格计算,来找出设计方案和实际工程施工的偏差,并对应改变相应的设计方案。例如在进行建筑结构的抗震设计中,需要分析建筑所处的地理位置和地面组成情况,根据安全计算合理选择合适的建筑方案,选择抗震能力强的材料,对于混凝土结构,剪力墙和钢筋等环节,相关设计人员要重要考虑,深入细节,充分利用相关资料和调研与实验结果进行综合设计。
3.3全面提高建筑结构设计人员综合素养
定期组织建筑结构设计人员参加专项学习与培训,由建筑工程结构设计业内专业人士为其讲解新形势下建筑结构设计安全控制所面临的新任务与新要求,将精细化、精准化、集约化的建筑结构设计安全控制理念融入工作实施全过程。对建筑结构设计安全性效果进行综合评价与分析,选择最具代表性的安全评价参数,形成具有层次性、系统性与综合性特征的建筑结构安全评价体系,对受力状态相对失衡的结构构造点位进行充分设定,确保其标准统一、效果统一、要求统一。明确建筑结构设计安全信息,加大对设计过程、构造手法以及实施进展等方面的控制力度[3]。
3.4加强结构设计的合理性
建筑的结构设计中各个环节都应保持合理性,只有每个环节不出偏差,各个环节相互配合才能保证建筑整体的合理性和安全性。例如钢筋是建筑结构中重要的组成部分,钢筋的质量和安装方式将直接决定建筑整体的结构安全以及可靠性。剪力墙的设计过程中,应当保证横向钢筋在外,纵向钢筋在内的准则。对于地下结构不仅仅要提供对于上部结构的支撑力,还要传递载荷给地面,因此墙体整体的抗侧压的能力是极其重要的。所以不同于剪力墙的钢筋处置方式,应当采取横向钢筋在内,纵向钢筋在外的原则,即与剪力墙的布置方式正好相反。此外楼板的设计也是建筑结构设计需要重点考虑的对象,其使用能力和可靠程度将直接影响建筑整体。楼板的相关设计中,相关从业人员需要考虑不同梁的受力情况,主次梁的受力方式不同,需要对受力大的楼板进行单独的考量和设计。在保证楼板设计的合理性和可靠性的前提之下,便可以减少钢筋的使用量,从而减少工程整体的造价。
结束语:在建筑结构设计中,由于建筑专业需要的效果、功能、空间等各方面的影响比较多,带来了很多不确定因素。因此,建筑结构设计人员需要将提高结构安全性作为出发点,结合正确的概念设计和工程经验,利用先进的信息化手段进行建筑结构设计,这样才有利于从根本上提高建筑结构的安全性。
參考文献:
[1]李影.建筑结构设计中提高建筑安全性分析[J].智能城市,2020,6(14):20-21.
[2]郭永.在建筑结构设计中提高建筑安全性的几点思考[J].居舍,2020(8):102.
[3]柴伟.建筑结构设计中提高建筑安全性的策略研究[J].住宅与房地产,2020(5):59.