【摘 ?要】建筑結(jié)構(gòu)是對建筑構(gòu)件的宏觀組裝能力和細(xì)部構(gòu)造的概念設(shè)計底蘊(yùn)及與建筑使用空間的完美匹配的審美體現(xiàn)。在滿足設(shè)計要求安全度的前提下,消除贅余構(gòu)件對結(jié)構(gòu)的不利影響無論是對結(jié)構(gòu)本身的受力性能還是結(jié)構(gòu)的建造成本都是有很大裨益的;并且對結(jié)構(gòu)型式和各構(gòu)件形狀的精細(xì)推敲是對房屋建筑空間審美層面上的真實感悟。本文將對建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)計進(jìn)行分析,以供參考。
【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);安全設(shè)計;必要性;原則;問題;對策
引言
目前,我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的成效已經(jīng)有了較大提升,無論是技術(shù)手段的運用,還是設(shè)計流程的改良,都有了極大進(jìn)步,但是,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在一些問題,需要我們?nèi)ソ鉀Q。
1.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中提高建筑安全性的必要性
建筑設(shè)計的安全性問題十分重要,因此在建筑設(shè)計中,工程師在建筑設(shè)計安全性問題的必要性上有幾點需要考慮:
(1)建筑坍塌事故出現(xiàn)。出現(xiàn)建筑坍塌事故的原因,主要是在施工中材料的使用與建筑設(shè)計的不科學(xué)、不合理而造成的,建筑坍塌事故會使建筑企業(yè)的形象受損,財產(chǎn)和周邊居民也會受到傷害。因此,必須要注意建筑的安全性問題。
(2)造成人員的傷害。建筑坍塌有波及的現(xiàn)象,周邊居民也會被牽連,而不僅是建筑外層的損害。因此,建筑坍塌會造成人員生命安全的問題,而不僅僅是工程的問題。
(3)提高建筑安全性問題,同時也可以提高施工人員的工作素質(zhì)。建筑設(shè)計安全性問題的出現(xiàn)也關(guān)乎建筑工作人員的職業(yè)能力與素養(yǎng)問題。因此,提高建筑設(shè)計的安全性也能對施工人員的職業(yè)素養(yǎng)提出更高的要求,使建筑事業(yè)未來的發(fā)展能更好。
2.加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)計的主要原則
建筑結(jié)構(gòu)安全性是指建筑結(jié)構(gòu)能夠承載不同的重力,當(dāng)遇上惡劣天氣等不利條件時能夠保證其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在突發(fā)事件面前,諸如地震等自然災(zāi)害發(fā)生時,建筑結(jié)構(gòu)能保障自結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。建筑結(jié)構(gòu)安全性與建筑技術(shù)、建筑設(shè)計以及建筑材料質(zhì)量密切相關(guān),并且與工程施工有一定的關(guān)聯(lián),其中,建筑設(shè)計的安全性具有至關(guān)重要的作用。在一般情況下,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性需要滿足幾個方面的條件標(biāo)準(zhǔn)。
(1)結(jié)構(gòu)完整性原則。建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具備完整性,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的同時也要重視建筑結(jié)構(gòu)的整體性能。若建筑結(jié)構(gòu)受到外因作用時,要確保建筑結(jié)構(gòu)的整體性并有適量結(jié)構(gòu)安全冗余度,同時相應(yīng)關(guān)鍵的構(gòu)件提高其可靠性,進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)性能化設(shè)計,進(jìn)而降低建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)險。
(2)合理設(shè)計防護(hù)結(jié)構(gòu)。為了加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計,各部門應(yīng)相互配合。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應(yīng)科學(xué)預(yù)留消防、逃生通道,合理劃分建筑內(nèi)公共區(qū)域。同時,要充分保障建筑結(jié)構(gòu)與功能的結(jié)合,不僅要重視結(jié)構(gòu)的安全性,還要確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,進(jìn)而提升建筑結(jié)構(gòu)整體安全系數(shù)。
(3)剛度剛?cè)岵?jì)原則。疾風(fēng)過,勁草留。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應(yīng)把控建筑剛度與柔度最優(yōu)點,當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的柔度過大時,很容易影響建筑物穩(wěn)定性,在外力作用下容易產(chǎn)生較大變形甚至造成建筑物破壞;當(dāng)結(jié)構(gòu)剛度過大時,結(jié)構(gòu)的變形耗能能力較差,在受到較大外力作用下,會產(chǎn)生脆性破壞甚至倒塌,并無預(yù)警。因此,科學(xué)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計,應(yīng)合理控制結(jié)構(gòu)的剛度,采用合理的結(jié)構(gòu)材料、選取合理截面,提高結(jié)構(gòu)的耗能能力。
(4)經(jīng)濟(jì)實用性原則。建筑工程的經(jīng)濟(jì)性和實用性是開發(fā)企業(yè)十分重視的原則,目的是在保證施工質(zhì)量的前提下取得更多的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。因此,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在開展設(shè)計工作前,要對工程的可行性進(jìn)行全面的調(diào)研和評估,在安全性原則的前提下,要在建筑設(shè)計中貫徹經(jīng)濟(jì)適用性原則,充分考慮建筑的經(jīng)濟(jì)性和實用性。
3.建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)計的常見問題分析
目前,我國建筑技術(shù)水平參差不齊,導(dǎo)致建筑安全問題的出現(xiàn)。其主要原因是建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)計不能滿足相關(guān)要求,導(dǎo)致建筑安全隱患。下面對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題進(jìn)行分析。
(1)缺乏結(jié)構(gòu)概念性設(shè)計。目前,設(shè)計人員過度依賴結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件,追求結(jié)構(gòu)設(shè)計中軟件設(shè)計的精度,而忽略結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。沒有對結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體安全性評估,做不到對結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位、薄弱部位的把控,經(jīng)常把需要耗能的次要構(gòu)件做強(qiáng)了形成了資源浪費,反而把關(guān)鍵部位做不到足夠安全反而降低了整體結(jié)構(gòu)的安全性。
(2)抗震構(gòu)造設(shè)計不夠重視。目前抗震設(shè)計是保障建筑結(jié)構(gòu)安全的一份設(shè)計保險,是與建筑物所在位置、國家人民整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展而確定的。我國抗震設(shè)防采用三個水準(zhǔn)設(shè)防,采用兩階段設(shè)計的設(shè)計方法;普通結(jié)構(gòu)采用小震作用計算和相應(yīng)的抗震構(gòu)造保證第二階段。雖然現(xiàn)代建筑抗震設(shè)計計算越來越受到重視,但抗震構(gòu)造的忽視而大大影響了重要部位結(jié)構(gòu)構(gòu)造而影響了整體結(jié)構(gòu)的安全度。
(3)缺乏有效安全設(shè)計監(jiān)管。為保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全,要加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的監(jiān)督管理,進(jìn)而為設(shè)計科學(xué)建筑結(jié)構(gòu)安全方案保駕護(hù)航?,F(xiàn)階段,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計總體環(huán)境方面,依然存在缺乏良好的安全設(shè)計監(jiān)理環(huán)境和專業(yè)安全設(shè)計監(jiān)理人員,導(dǎo)致監(jiān)理方案執(zhí)行不到位,進(jìn)而無法嚴(yán)格監(jiān)控設(shè)計圖紙。
(4)設(shè)計人員安全意識不強(qiáng)。目前大多數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計人員和管理人員對施工項目的結(jié)構(gòu)安全不太重視。由于安全意識薄弱,缺乏合理的安全管理,施工結(jié)構(gòu)的安全問題時有發(fā)生,影響施工企業(yè)形象和人們生命財產(chǎn)安全。部分設(shè)計人員的經(jīng)驗和知識不足,可能導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,存在安全隱患等問題。
4.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中安全性的應(yīng)對策略
經(jīng)上述分析可知,若想對影響建筑設(shè)計安全性因素加以解決,需要結(jié)合實際情況,制定相應(yīng)的應(yīng)對策略。
(1)提升安全意識。安全生產(chǎn)意識是建筑企業(yè)和內(nèi)部相關(guān)人員必須具備的基本素質(zhì)。設(shè)計單位要深刻理解安全生產(chǎn)的意義和作用,對安全事故發(fā)生所造成的不良后果加以分析。在實施建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時,由專業(yè)水平較高的人員來實施,從根本上確保設(shè)計結(jié)果的質(zhì)量,并且可以滿足實際工程建設(shè)的需要,有效確保結(jié)構(gòu)的安全性。設(shè)計人員在設(shè)計過程中必須謹(jǐn)慎操作、安全行事、反復(fù)核對計算數(shù)據(jù),切實保障建筑結(jié)構(gòu)的安全性。
(2)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計就是將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)受力簡單化,受力傳遞路線盡量簡單明了。設(shè)計人員要遵照國家標(biāo)準(zhǔn),掌握先進(jìn)結(jié)構(gòu)概念,把最頂尖的設(shè)計結(jié)構(gòu)理念引入具體的設(shè)計中,除了常用的PKPM、YJK軟件外,還可運用Midas、Sap2000等軟件對整體和關(guān)鍵部位進(jìn)行分析。同時,還可借助此類軟件新增功能展開設(shè)計,極大程度縮減繁瑣的步驟,提高工作效率,增強(qiáng)設(shè)計的科學(xué)性和精準(zhǔn)性,提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。另外,要注重建筑設(shè)計中充分運用新材料、新技術(shù)、新工藝。
(3)增強(qiáng)抗震設(shè)計能力。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計合理的基礎(chǔ)上,需要更加注重抗震性能設(shè)計。一是加強(qiáng)引進(jìn)和培養(yǎng)先進(jìn)設(shè)計人才。設(shè)計單位要積極引進(jìn)優(yōu)秀的建筑設(shè)計人才,不斷提高建筑設(shè)計隊伍的整體素質(zhì)。同時,要采取措施不斷提高結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的設(shè)計水平,通過培訓(xùn)等方式,不斷強(qiáng)化建筑設(shè)計人員學(xué)習(xí)和把握結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)理,特別是地震破壞的形態(tài)和原理等基礎(chǔ)理論,夯實抗震設(shè)計的相關(guān)理論基礎(chǔ),不斷提高建筑設(shè)計的抗震性能。二是提高抗震概念設(shè)計能力。要運用相關(guān)結(jié)構(gòu)分析軟件,對所建模型進(jìn)行比較剖析,并且與相關(guān)工程進(jìn)行相互印證,選擇更合理的建筑結(jié)構(gòu)布置,提高建筑本身的抗震能力,進(jìn)而保證建筑質(zhì)量及安全性。
5.結(jié)束語
綜上所述,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,要不斷提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的安全性意識,嚴(yán)格執(zhí)行建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),充分運用先進(jìn)技術(shù)提高建筑設(shè)計的科學(xué)性,確保建筑工程質(zhì)量,保障人民生命財產(chǎn)安全。
參考文獻(xiàn)
[1]何麗敏,王歡.淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中如何提高建筑的安全性[J].居業(yè),2019(7):67-68.
[2]張業(yè)彬.提高結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的策略分析[J].建筑·建材·裝飾,2018,000(018):222,161.
作者簡介:喬風(fēng)?。?982年3月-),男,漢,甘肅定西人,工程師,結(jié)構(gòu)設(shè)計總工,學(xué)士,研究方向:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計,建筑抗震性能化設(shè)計,結(jié)構(gòu)力學(xué)。