任參
摘 要:建筑結(jié)構(gòu)安全性是指建筑物的結(jié)構(gòu)在各種外力作用下仍保持完整、堅(jiān)固的能力。隨著人們生活水平不斷地提高,人們的居住環(huán)境變得越來(lái)越好,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量性和安全性的關(guān)注度也越來(lái)越大。在實(shí)際建筑工程中積極進(jìn)行良好的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究,形成有效的建筑結(jié)構(gòu)類型,才能保證建筑的安全性能,才能更好的推動(dòng)城市發(fā)展。
關(guān)鍵詞:建筑工程;建筑結(jié)構(gòu)安全性;創(chuàng)新設(shè)計(jì)
前言
隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,建筑的結(jié)構(gòu)變得越來(lái)越復(fù)雜。在建筑工程中,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于建筑具有重要意義。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)的中心環(huán)節(jié),對(duì)于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和建筑安全性有著直接影響,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該提升抗震意識(shí),控制建筑材料的選擇,運(yùn)用結(jié)構(gòu)軟件和設(shè)計(jì)軟件提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平,在提升建筑結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的同時(shí),做到對(duì)結(jié)構(gòu)安全性和建筑安全性的保證,形成確保建筑安全性的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系,發(fā)揮系統(tǒng)性、技術(shù)性的優(yōu)勢(shì),真正確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性,提高建筑整體的安全性與穩(wěn)定性。
1.相關(guān)背景
現(xiàn)代建筑的材料主要是混凝土,混凝土被廣泛運(yùn)用到實(shí)際的建設(shè)當(dāng)中,是因?yàn)樗踩?jiān)固且性價(jià)比高?;A(chǔ)設(shè)施建設(shè)在我國(guó)大規(guī)模開展起來(lái),為我國(guó)現(xiàn)代化打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。當(dāng)今建筑結(jié)構(gòu)的安全性已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出過(guò)去建筑結(jié)構(gòu)的程度,符合國(guó)際建筑的標(biāo)準(zhǔn),也符合我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)建筑業(yè)發(fā)展的需要。
1.1傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的安全性較低
建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法有很長(zhǎng)的發(fā)展歷史,所以給建筑結(jié)構(gòu)安全性下一個(gè)準(zhǔn)確的定義是非常重要的。以往,國(guó)際上對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全性的概念比較模糊,嚴(yán)重阻礙了新方法的推廣與應(yīng)用。新的定義是:建筑結(jié)構(gòu)安全性能提高建筑結(jié)構(gòu)的承載力,包括構(gòu)件的加固和結(jié)構(gòu)整體的加固。結(jié)構(gòu)安全性是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要面對(duì)各種各樣的結(jié)構(gòu)類型,而我國(guó)還只是從局部進(jìn)行安全度分析,沒(méi)有考慮整體。比如,現(xiàn)在的一些方法只能處理好表面的問(wèn)題,對(duì)深層次的問(wèn)題不能徹底的解決。
1.2對(duì)我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)估
在一般情況下,我國(guó)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案仍舊可以給建筑結(jié)構(gòu)以安全保障,而且還能以較少的原材料和資金,建設(shè)了很多大規(guī)模的建筑,這是值得肯定的。但是我們不得不承認(rèn),我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)的安全度設(shè)置水平比較低,抵御外力作用和意外事故的能力較弱,存在一定的失效概率。所以,我們不僅要規(guī)范建筑設(shè)計(jì)的安全度防止意外事故,還要在一定條件下提高設(shè)計(jì)的安全度。
2建筑結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的原則
2.1使不規(guī)則建筑平面布置產(chǎn)生規(guī)則結(jié)構(gòu)效應(yīng)
在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí),往往需要依據(jù)建筑物的功能要求,對(duì)建筑物的墻肢長(zhǎng)短和墻柱布局進(jìn)行合理地調(diào)整和規(guī)劃,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的安全性和美觀性要求。相對(duì)規(guī)則以及平面布置性的建筑物結(jié)構(gòu)受力比較簡(jiǎn)單,因此建筑成本造價(jià)較低。然而,建筑結(jié)構(gòu)由于功能性的多樣化需求,對(duì)建筑物的體型和平面布置的設(shè)計(jì)施工要求也不盡相同。
2.2提高建筑居住舒適度
建筑結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本出發(fā)點(diǎn)和根本目的為滿足人們的舒適度需求。因此,為了提高建筑的舒適度,必須對(duì)建筑的整體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),其中主要包括建筑結(jié)構(gòu)、裝飾裝修、電氣安裝等幾個(gè)重要組成部分。
2.3保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性
目前建筑結(jié)構(gòu)的安全性主要通過(guò)提高建筑物的抗震程度來(lái)實(shí)現(xiàn)。所以,在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)需要保證每個(gè)建筑結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)的部件都具有一定的可靠的承載能力,最終實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性、耐久性以及安全性。一般主要包括建筑結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化選擇傳力途徑的科學(xué)性、構(gòu)件布置的合理性、構(gòu)件和材料選用的正確性等內(nèi)容。
2.4針對(duì)不同構(gòu)件采用不同安全系數(shù)的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)
由于建筑各子系統(tǒng)的構(gòu)件具有不同的承載能力,因此,為了保證建筑結(jié)構(gòu)的整體安全性,需要根據(jù)各部位的承載能力來(lái)設(shè)計(jì)多樣化的構(gòu)件安全系數(shù),實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體優(yōu)化。通過(guò)對(duì)大量建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分析和研究可以發(fā)現(xiàn),由于現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的約束作用,可以在很大程度上提高樓蓋梁的承載能力,最高時(shí)可提高約1.5倍。
3建筑結(jié)構(gòu)類型和設(shè)計(jì)內(nèi)容
3.1建筑結(jié)構(gòu)類型
按照建筑項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)形式可分為簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等;按照建筑結(jié)構(gòu)材料可分為木結(jié)構(gòu)、混磚結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等;按照建筑樓層可分為高層、多層和單層。
3.2設(shè)計(jì)內(nèi)容
建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)包括基礎(chǔ)選型、布置柱網(wǎng)、剪力墻分布、結(jié)構(gòu)體系選擇等內(nèi)容,其中最重要的是主體設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。根據(jù)建筑項(xiàng)目所在地地質(zhì)條件、環(huán)境特點(diǎn)、樓層數(shù)和高度,設(shè)計(jì)科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)體系,如框架結(jié)構(gòu)、框支結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)、巨型框架結(jié)構(gòu)等。建筑結(jié)構(gòu)體系確定后,再設(shè)計(jì)柱、梁、剪力墻的分布和尺寸,并且仔細(xì)計(jì)算和分析各種結(jié)構(gòu)內(nèi)力,根據(jù)計(jì)算分析結(jié)果,結(jié)合建筑項(xiàng)目當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、水文條件等,做好建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)選型,選擇合適的基礎(chǔ)形式,確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
4建筑結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題及提高其設(shè)計(jì)安全性的措施
我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)的安全性一直沒(méi)有被重視起來(lái),建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量一直比較低,不僅與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相距甚遠(yuǎn),也和國(guó)際平均水平差距很大。我國(guó)建設(shè)的資金和材料有限,而進(jìn)行大規(guī)模的建設(shè)勢(shì)必使建筑的安全度降低,質(zhì)量下降。我國(guó)建筑工程的事故相對(duì)于國(guó)外比較多,事故的原因大多是由于不遵守有關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),建筑結(jié)構(gòu)方面的缺陷和不足,這是一種人為原因造成的差錯(cuò)。
4.1提高相關(guān)工作人員的抗震安全意識(shí)
提高抗震建筑設(shè)計(jì)人員意識(shí)從根本上提高建筑物的安全開發(fā)和應(yīng)用的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員真正實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)的、全面的工作內(nèi)容,需要有一定的理論基礎(chǔ)和創(chuàng)新思維模式,認(rèn)真嚴(yán)肅的工作態(tài)度。
4.2相關(guān)工作人員應(yīng)該遵循建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
建筑行業(yè)應(yīng)該根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況,提前規(guī)劃出可用的安全規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn),滲透到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中,落實(shí)安全規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用,致力于約束建筑結(jié)構(gòu)中的設(shè)計(jì)行為。相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定,要符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范,這樣才能保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),滿足建筑結(jié)構(gòu)安全需要,保證建筑工程的質(zhì)量。因此,相關(guān)建筑設(shè)計(jì)師務(wù)必要遵守相關(guān)的建筑設(shè)計(jì)要求。
4.3提高建筑結(jié)構(gòu)材料的質(zhì)量
提高建筑結(jié)構(gòu)安全性應(yīng)該從材料方面入手,以高質(zhì)量、高性能材料的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的安全性,在具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該建立材料質(zhì)量的關(guān)口,避免施工單位為了追逐超額利潤(rùn)而在建筑材料上偷工減料的行為,制止不合格材料在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中出現(xiàn),斬?cái)嗖缓细窠ㄖY(jié)構(gòu)材料流入的通道。
5結(jié)語(yǔ)
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性的創(chuàng)新是一項(xiàng)復(fù)雜、長(zhǎng)期的工程,科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新,不僅能夠降低工程預(yù)算,還能保證建筑物安全、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀。因此,工程建設(shè)單位應(yīng)在保證工程質(zhì)量和功能的基礎(chǔ)上,結(jié)合建筑工程的實(shí)際情況,合理應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,不斷提升工程設(shè)計(jì)師和結(jié)構(gòu)師的專業(yè)水平,積極運(yùn)用新型技術(shù),不斷探索,進(jìn)而優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu),促進(jìn)建筑的安全、可持續(xù)發(fā)展。
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