李海燕 馬子娟
摘要:我國的建筑行業(yè)得到了快速發(fā)展,在不斷發(fā)展的過程中人們意識到建筑行業(yè)的管理應做好細節(jié)控制,讓國民經(jīng)濟質量快速提升的同時,提高建筑施工質量。建筑施工內容比較復雜,其中安全性需要受到重視。在建筑結構設計當中,建筑安全性是非常重要的內容,建筑安全性需要從多個方面進行,保證建筑的穩(wěn)定性,做好各方面管理,保證建筑結構,重視建筑后期的維護管理工作,做好建筑的安全管理。
關鍵詞:建筑;結構;設計;安全性
建筑安全性除了與建筑企業(yè)經(jīng)濟效益、社會效益各方面有直接關系之外,更與群眾的生命財產(chǎn)安全相關聯(lián)。在建筑結構設計中,扎實的結構理論基礎知識,運用合理材料力學、結構力學、混凝土設計、工程結構等知識來實現(xiàn)建筑結構設計,讓建筑結構設計與最先進技術和理論結合,有效提高建筑的安全性。隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展,人們意識到建筑結構對于建筑安全的重要性,因此對其進行具體分析。結構設計應如何進行,并非簡單的建筑學問題。
1. 建筑結構設計要點
結構適用性是結構在正常使用條件下可以具備的良好工作性能,滿足預定使用功能,保證建筑的變形、裂縫、振動等均滿足實際設計要求,滿足建筑行業(yè)規(guī)范、混凝土使用標準等。在建筑的結構設計當中,建筑主要考慮外部振動激勵,實際上的外部激振主要有地震力、風荷載。專業(yè)人員在研究過程中將地震波進行了頻譜分析,收集到地震波能量圖,發(fā)現(xiàn)地震波能量分布有明顯的不規(guī)律分布。而且在實際研究當中對結構物的調整也非常困難,在設計當中只有減輕地震、風振的大剛度設計原則。這個環(huán)節(jié)很難精細的調整剛度和強度,因為很難做到,也沒有實現(xiàn)的必要。外部激勵頻率和結構物之間的頻率相近或者是吻合對建筑結構產(chǎn)生較大影響,發(fā)生的振動有渦振、抖振等,不同的振動形式對應不同頻段,可以對其進行剛度調整。建筑行業(yè)專業(yè)人員在進行結構剛度分析過程中發(fā)現(xiàn)建筑結構之所以存在安全性隱患,主要原因是共振環(huán)境所導致。自然界內產(chǎn)生共振的現(xiàn)象非常少,共振要求激勵頻率、結構自振頻率之間相同,持續(xù)不斷運動也相似,如果少量波形輸入不會存在共振現(xiàn)象,地震在隨機振動理論當中可以看作是噪聲規(guī)律,在頻譜內存在一定寬度,對應不同能量,地震發(fā)生很難保持頻率固定,因此建筑結構安全設計方面完全不用考慮共振。
對于建筑而言,建筑本身的結構是好的,但是結構對受力有嚴格要求,合理的力流也就是要擁有極為合理的傳遞路徑,往往有大路徑、小路徑,只有極少部分情況下存在路徑均勻的可能。這種結構類似懸索結構,網(wǎng)殼結構往往比較均勻,但是部分結構并不是這樣,比如混凝土結構,如一根懸臂梁的根部會高一些,端部會小一些,建筑學邏輯領域內就需要這樣的表達方式。這種邏輯下會產(chǎn)生好的建筑[1]。比如清水混凝土的出現(xiàn),清水混凝土本身的剛度和密度和其他材料相比更大,在具體施工作業(yè)中需要做好與主體結構的連接,只有做好這個部分的處理,才會讓清水混凝土參與到結構受力工作當中,提高了建筑的總體剛度。
2. 現(xiàn)階段對建筑結構設計存在的安全誤區(qū)
2.1 對結構的認識不全面
從具體分析可知建筑結構設計中應充分考慮建筑安全性,針對建筑的政策使用非常重要。但是實際研究中發(fā)現(xiàn)部分結構設計方案中對建筑安全性方面的考慮并不多。對于建筑結構設計而言,不應僅僅從建筑角度充分考慮。但是大部分建筑結構項目都是先滿足建筑使用功能,為建筑專業(yè)而服務,導致結構設計中以建筑為主,前期作出方案設計之后得到甲方的認可,協(xié)定方案之后建筑進入施工圖階段,不斷修改修改,結構分析與繪制施工,與建筑和水電暖相互配合。比如變形縫施工,在施工之前技術人員憑借經(jīng)驗,與專業(yè)結構制定選擇的結構施工相比,最終會得到截然不同的項目結果。從客觀角度來看結構是建筑設計當中非常 重要的因素,因此在結構設計當中結構與設計應該結合在一起。
2.2 過于單方面強調“設計”
建筑結構設計當中過于單方面強調設計也是當前設計當中的弊端。在當前建筑多使用樓板。但是自從我國經(jīng)歷了汶川地震后,在建筑結構設計當中對樓板代運營形成了對立觀點。樓板是一次成型樓板,鋼筋混凝土澆筑樓板、砌體之間很難做好,因此考慮現(xiàn)場具體施工條件,樓板和砌體連接的形式不如鋼筋混凝土與砌體之間的連接,而且從實際情況來鋼筋混凝土澆筑的預制樓板剛度、平整度、整體性都比現(xiàn)澆混凝土樓板差,缺乏對砌體的約束力。而且對于砌體來講約束構造可以提升整體抗震能力。隨著城市存量土地資源的消耗,現(xiàn)在土地上面設計高層、超高層建筑已經(jīng)成為一種常態(tài)化方式[2]。在這些高層和超高層建筑施工當中,人們對建筑框架剪應力方面的設計認識不足。
3. 探究如何提高建筑結構的安全性
1 ?結構體系加固法,針對結構的整體缺陷,使用新增結構構件、設施的方式來改善原本體系,完善建筑結構體系,從而形成比較性的體系,從而提高結構的整體承載能力,提高剛度與延性。該方式的優(yōu)勢是可以整體上提高結構的整體性、抗震能力,而且該方式的使用也會讓新舊結構之間產(chǎn)生沉降差異影響構件的正常使用,需要引起人們的注意。
2 ?增設拉結體系加固法,對全裝配式結構房屋的周圍、橫向、縱向、豎向位置增設拉接體系,該技術的運用可以增強建筑本身的整體性能,保證房屋的強度能夠讓房屋對振動產(chǎn)生一定的抗力,不會隨便就倒塌。但是需要注意該技術的使用也會影響整體建筑功能的發(fā)揮。
3 ?體外預應力加固法,該技術在施工當中,主要是通過借助體外預應力的方式來改善結構受理方式,使用專業(yè)技術來調整結構,以改善性能、加固的方式對建筑進行加固。加固期間內部存在應力滯后的缺陷。原結構構件內力降低且基本上不影響整體結構的使用空間,方便結構在試用期間內的監(jiān)測與維護。
4 ?卡本預應力碳纖維板加固法,這是一種主動加固方式,使用環(huán)氧膠黏劑和混凝土構件相互連接實現(xiàn)運用,甚至能夠施加預應拉來實現(xiàn)建筑結構的平衡,提高整體建筑的能力。系統(tǒng)在加固完成后加固系統(tǒng)就會起到對建筑的保護性能,保證建筑整體質量,能夠起到良好的加固效果。
在完善框架結構設計的過程中需要重點針對變形特征、受力特征進行分析。剪力墻設計中剪力墻的側移剛度應大于框架,因此分配剪力也要大于框架。在變形的微調作用下框架與剪力墻的荷載均在不斷調整。需要特別指出,在建筑結構設計當中建筑本身的安全性與穩(wěn)定性雖然重要,但是城市地下綜合管廊對建筑結構也存在一些影響,尤其是老城區(qū)綜合管廊的道路開挖、封鎖交通、施工工期等對其影響較大。因老建筑資料缺失,要排查和摸清地下管線很難,需要投入大量成本。而且城市地下綜合管廊建設會遇到地上建筑拆遷的情況,同時修筑地下綜合管廊也會對建筑的安全性、使用壽命造成一定影響。
結束語:
綜上,建筑結構設計內容需要充分考慮多個方面,在結構設計當中融合建筑的安全性設計,而且在設計內容中,盡量因地制宜,合理選擇,在有限條件下最大限度滿足功能要求。充分考慮地震發(fā)展可能出現(xiàn)的情況,運用現(xiàn)代化手段與方式來保證建筑結構性能?,F(xiàn)階段人們對結構認識不斷加深,在這種情況下應結合現(xiàn)代化的手段充分考慮,保證建筑結構穩(wěn)定性。對于建筑行業(yè)而言,充分考慮建筑安全,是保護居民生命安全的重要前提。
參考文獻:
[1]丁曉明. 在建筑結構設計中提高建筑安全性的策略[J]. 山西建筑,2019,045(009):49-50.
[2]柴偉. 建筑結構設計中提高建筑安全性的策略研究[J]. 住宅與房地產(chǎn),2020,No.564(05):64-64.