建筑结构设计中提高结构安全性的思路论述

(整期优先)网络出版时间:2022-03-22
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建筑结构设计中提高结构安全性的思路论述

杨莉

信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司

摘要:在建筑结构设计过程中,应高度关注结构安全性,要求设计人员在对建筑结构进行设计时,切实保障结构的安全性,以延长建筑工程的使用期限。本文分析了建筑结构设计的特点和体系,介绍了建筑结构设计的作用,探讨了提高建筑结构安全性的思路,以供借鉴。

关键词:建筑结构;结构设计;安全性

在我国城市化不断发展的背景下,建筑工程数量增加,结构设计安全性引进人们的高度关注,对结构设计的要求也越来越高。对于建筑工程而言,结构设计是重要的部分,设计效果直接影响着建筑物的抗风险能力和使用寿命,因此设计人员应贯彻落实设计规范,优化结构设计方案,提升建筑结构安全性,切实保障人民群众的生命安全。现结合工作经验,就提高建筑结构安全性的思路进行简要论述。

1、建筑结构设计的特点和体系

1.1建筑结构设计特点

伴随着建筑工程的发展,建筑结构越来越趋向于多元化和灵活性,对相关技术的依赖性也越来越强,需要在变形控制、抗震设计等方面优化处理,保证侧向位移对结构设计的影响处于特定范围,防止构造缺陷等相关问题的出现。

1.2建筑结构设计体系

第一,框架结构体系。在建筑结构设计过程中,框架结构可谓是主流模式,一般由受力构件使相关要素组成建筑框架,从而分散和消解建筑物的纵向力、水平力。该体系应用过程中,既能够灵活布置空间,又能灵活处理建筑结构的内部,比较适用于大跨度空间建筑。

第二,筒体结构体系。在特定的技术标准下,建筑结构高度提高,对结构的刚度系数也提出了严格的要求。传统的安全技术标准下,对剪力墙进行分散式布置,已无法满足现代建筑的需求,由此产生了筒体结构体系,并逐步细化成了巨型结构体系、框架—筒体结构等各种类型,使建筑结构的设计更加灵活,安全性更高。

第三,剪力墙结构体系。作为建筑结构设计的关键模式,剪力墙结构主要适用于高层建筑,通过Z型、T型、L型等形状布置,刚度较大。一般来讲,钢筋混凝土墙的强度(抗侧)比较突出,可以分解出很多的水平力,形成独特的结构效应,防止结构变形问题的出现。该体系具体应用中,需要反复校核技术参数,确保建筑结构的承载力能够顺利贯通至工程的基础部分。

2、建筑结构设计的作用

在现代建筑工程领域,建筑结构设计环节涵盖很多内容,设计效果直接影响着工程体系的稳定性、安全性,是整合运用设计要素的重要阶段,需要相关人员高度重视。从建筑工程领域层面来看,建筑结构设计具有以下作用。

第一,满足高层建筑架构的需求。在建筑工程数量增加、层数上涨的背景下,针对建筑结构所开展的设计工作,应综合考虑建筑物的需求,围绕结构架构展开思考。正式设计之前,需要对施工材料进行综合、全面的规划和研究。值得注意的是,在保证工程结构合理、完善的情况下,设计出符合高层建筑作用、特性的结构。

第二,满足高层建筑的安全需求。对于所有建筑工程来讲,判断其是否符合标准,能否正常投运的关键指标是:建筑工程是否安全、稳定。在建筑高层不断增加的情况下,对于安全、稳定的标准逐渐提升。若建筑结构的设计内容合理,就能够保证建筑物的安全性。

第三,提升建筑物的使用性能。建筑结构的设计,应从用户的角度着手,对建筑物的功能性、实用性进行丰富和完善,为用户提供充足的室内空间,合理、有效的建筑结构设计,有助于提升建筑物的使用性能。

3、建筑结构设计中提高结构安全性的思路

3.1提高安全意识

建筑结构设计工作,是一个需要积累知识的过程,除理论知识外,还需要相关人员具有丰富的工作经验,熟悉国内外的典型案例,同时还要了解其中原理,特别是案例中有关建筑安全性提升的措施,更是要进行一定的理解。对此,需要相关人员不断提升自身的安全意识,一是了解安全施工的意义。通常情况下,工程建设存在很多的问题,给工程质量、企业声誉带来严重的影响。因此,需要高度关注建筑结构的设计工作,安排经验丰富、素质过硬的工作人员,对工程进行计算,保证设计工作的合理性;二是理性看待建筑安全的作用,提高对结构设计的重视程度,严格执行设计标准和规范,进一步提高建筑结构设计的合理性;三是在进行方案设计时,做好前期的调研,和相关部门和人员进行交流,在保证结构设计安全性的前提下,对自身的经济能力进行考量,分析潜在风险,设计出合理、兼顾各方面的方案。

3.2构建完善的结构设计体系

对于建筑工程而言,完善的结构设计体系具有导向作用,符合现代建筑结构设计的要求,应在相关标准和规范范围之内,构建可靠、完善的结构安全体系,为设计方案的形成提供可靠依据,实现对多维度、多类型的建筑资源要素的合理分配和整体布局。同时,强调不同构造的匹配性和衔接性,防止各模块衔接不当带来的问题;动态监测建筑结构设计体系的应用效果,针对不符要求的安全标准,应采用有效举措进行修订。

3.3加强结构设计的合理性

在建筑结构设计过程中,任何环节都要保持科学性、合理性,只有保证每个环节无偏差、有效配合,才能保证建筑物的安全性。比如,钢筋是建筑工程的主要部分,安装方式和质量决定了工程结构的稳定性。在剪力墙设计期间,应遵循横向钢筋在外、纵向钢筋在内的原则。对于地下结构而言,既要为上部结构提供强有力的支撑,也要为地面传递荷载,因此墙体的抗侧压能力至关重要。另外,楼板也是结构设计期间的考虑重点,其的可靠性、使用性能给建筑整体带来直接的影响。在楼板设计过程中,需要充分考虑各个梁的受力情况,由于主梁、次梁的受力方式不一样,需要单独设计受力比较大的楼板。在保证楼板设计合理性的情况下,尽量减少钢筋的使用,从而减少工程造价。

3.4科学选择建筑材料,全面考虑自然因素

建筑结构设计期间,需要使用很多不同类型的材料,应通过科学控制技术参数、材料质量等,全面管控结构设计的效果。基于建筑结构设计的要求,科学地选择参数指标,并对其进行校核,保证其性能参数符合需求,避免因材料使用不当带来安全隐患。深入分析工程所在地的地域环境,结合水文、气候等环境,明确设计手法,确保设计成果和当地的自然环境相互融合,进而增强建筑结构的承载力。此外,还要加大对材料的审查,便于更好地满足设计需求。只有做好施工材料的监测工作,才能保证材料质量,提高建筑结构的安全性。

3.5科学设计地基基础,防止沉降

在工程地基基础设计过程中,应深入调查现场地质,借助科学的设计方式,增强结构设计的安全性。实践中,采取防水板、天然地基等方式,正确测算配筋数量,增强结构的稳固性,避免承重偏差导致建筑物失稳。对于有地下室的高层建筑物,可以采用褥垫模式,来加强地下结构的承重能力,防止因持力层欠缺形成裂缝,影响地基基础的平稳性。

4、结语

综上所述,受建筑结构受力体系、构造特点等方面的影响,目前的建筑结构设计安全控制仍存在很多的薄弱环节,影响建筑结构设计效果和质量的提升。对此,相关人员应结合建筑结构设计的实际需求,基于建筑结构设计的核心,从提高安全意识、加强结构设计的合理性、构建完善的结构设计体系、科学设计地基基础等方面,科学的设计建筑结构,增强建筑工程的安全系数,进而保证工程质量,延长工程的使用期限。


参考文献:

[1] 王志强.建筑结构设计中提高建筑安全性的方法探讨[J].砖瓦世界,2021(2):259.

[2] 张弛.土木建筑工程结构的安全性与耐久性设计探析[J].砖瓦世界,2021(1):256.

[3] 胡新华.在建筑结构设计中提高建筑安全性的途径[J].建筑·建材·装饰,2021(3):170-171.