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摘要:国民经济的发展为建筑行业带来了更多机遇。与此同时,人们对建筑工程建设的要求也有所增多。尤其近几年,建筑事故频繁发生,越来越多的人将注意力转向建筑结构设计的安全性。因此,在建筑结构设计中如何增大建筑安全系数成为目前建筑企业迫切需要解决的问题。
关键词:建筑结构设计;安全性;措施
一、建筑结构设计的基本原则
结构的功能要求是指安全性、适用性和耐久性。安全性是指建筑能承受正常施工和使用时的各种作用,以及偶然事件突然间爆发,还能保持应有的安全稳定性能,即使建筑结构发生某些微小的部位发生损坏,但是不会影响到结构整体安全;适用性一般通过正常的使用阶段,通过其综合性能进行判断,不出现过大的变形和裂缝。例如,不会出现影响正常使用的变形和震动;耐久性通过对建筑物展开正常的维修养护,还以保证其使用寿命,不发生锈蚀和风化现象。建筑结构设计的基本原则就是要在满足结构功能的前提下,实现经济、安全、美观、便于施工等方面的统一。
二、建筑结构安全隐患
1、建筑结构布置不合理
随着城市建设用地日趋紧张,尤其是城市中心地带,寸土寸金,使得每一栋建筑物的用地面积都很小,建筑创新在所难免,许多大型、复杂、超高建筑综合体不断出现。建筑方案的结构布置,既要满足建筑功能需求,又要在经济条件下保障建筑的安全。结构体系的选择、结构平面布置和竖向布置,确定建筑物具有良好的造型和合理的传力路线,在结构上满足强度、刚度和稳定性要求。现在建筑方案的设计者对建筑结构安全性没有全面的了解,在设计过程中只考虑了实用性、经济性、美观性等特点,前期方案即使不合理,后期结构专业无法作出大的调整,忽视了结构的安全。部分结构设计人员过分依赖结构设计软件,自己的结构概念不清晰,在结构布置过程中考虑不周在建筑结构布置中,概念设计非常重要,结构设计要达到先进合理,首先取决于清晰合理的概念,而不是仅依靠力学分析和结构模型计算来解决。确定结构布置方案的过程就是一个结构概念设计的过程。
2、结构设计安全储备不足
建筑结构设计是以概率理论为基础、以分项系数表达的极限状态设计。任何一个结构的可靠与否都是一个概率事件,可靠度越高,投资的经济代价也越高,相应的是建筑结构的安全性越高。由于受经济水平的制约,目前我国荷载分项系数比之国外来说偏小,建筑结构的安全储备也是比较低的,在保证“基本安全”的前提下,人们不得不承受较高的风险。随着中国经济的快速增长,我们有需要,也有能力提高结构荷载分项系数来增强建筑的可靠性,从而提高建筑结构的安全度,这是符合人们对于美好生活的向往的,新版的《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018已经提高的永久荷载和可变荷载的分项系数。
3、设计人员因素
结构设计工作的开展对于建筑结构安全性会产生较大的影响,在对建筑物的安全性进行分析时,需要对结构设计的合理性全面把控,这就要求设计人员的技术水平达到一定的高度。受近些年建筑设计市场影响,工期被压缩至极致,设计人员劳动强度过大,导致经验丰富的结构设计人员离职率较高,结构设计队伍过于年轻,缺乏必要的经验积累,如一些人员根本就没有经过系统的学习就直接从事结构设计,结构方案布置不合理、荷载输入过小、计算模型参数设置不正确、不理解计算软件的各种假定盲目使用软件等,致使建筑的安全性得不到保障,存在严重的安全问题。
4.校审制度执行不到位
现在的建设项目越来越多,建设方要求的出图工期越来越短,设计单位对图纸质量把控不严,校审人员没有尽职尽责,无法发现设计图纸的质量缺陷等,难以保证结构设计的安全性,严重时还可能会产生人员伤亡。现在的图纸经常出现的各种问题:违反结构规范,遗漏荷载,地基承载力修正错误等,甚至出现梁压门窗,楼梯柱挡门的情况,后期面临拆除已经施工的结构构件,拆除后结构再进行加固设计和施工,质量也就难以保证了。
三、加强建筑结构设计安全性的具体措施
1、对于建筑结构的设计要创新
对于现代社会的发展需求,传统的建筑设计已经落后了,与此同时也要提高建筑的安全性能。建筑结构设计模式的创新已经成为当下建筑设计师不可避免的挑战,为了维护建筑业的整体利益,我们应该与时俱进,对建筑结构模式不断的创新,设计出符合现代社会需求的高安全建筑。
2、严格按照行业标准进行建筑结构设计
随着建筑业的快速发展和建筑数量的增加,人们对于建筑结构的设计越来越重视。另外,我国对建筑结构也提出了新的标准和要求。在进行建筑结构设计时,设计师应该严格按照国家的相关规定标准,并结合现代社会的需求,做到设计工作的不断创新。在对建筑结构进行设计时,设计师必须要明白自己在建筑设计中的责任,如果在设计过程中发现不符合相关规定的情况,要及时报告给相关责任部门,以防止出现安全事故。对于建筑结构的安全性,设计师有义务提出安全问题,并积极找出解决办法。对建筑结构设计的同时,也要为社会大众的安全所考虑。设计师应该时刻关注工程的进展,对于在施工中有威胁建筑结构安全的行为,要及时发现并纠正。还要撑握最新的行业标准和动态,在规范建筑结构设计的基础上,努力为建筑设计创造良好的环境,推动建筑结构设计的进一步发展。
3、重视建筑结构抗震力设计
对于建筑的安全性,必须要在建筑结构设计中提高抗震性能。在进行建筑结构设计时,设计师应该注意建筑中的每一个环节,使建筑整体更加符合标准。目前,我国当下设计师不仅要撑握传统的设计理念,还应该加入新的观念,并意识到抗震性对于建筑使用者的重要性。在设计时,不但要考虑地震因素,还要考虑其他震动因素,加强对抗震的设计。除理论计算外,应该从概念设计的角度加强抗震措施,设计地震耗能构件消耗地震的能量,保证建筑物抗震的同时,也保证了人民人命财产的安全。
4、正确运用计算机软件,对建筑结构进行优化设计
目前,在计算机技术的广泛应用中,设计师可以借助计算机技术,对建筑结构进行优化设计。合理的应用结构软件不只是学软件的操作,更要了解软件的各种假定,什么情况下应用不同的假定,比如,在一个开洞面积较大的结构中应用不应该用刚性楼板假定,应将楼板设置弹性模进行结构计算分析。在比较复杂的建筑设计过程中,为了保证力学分析结构的可靠性,采用两个不同力学模型的结构分析软件进行整体计算分析,相互比较和分析,促使结构计算具备科学性。设计师不要过于依赖计算机软件,应该根据自己掌握的力学知识和工作经验,判断软件计算结果是否合理,对重要的部位要人为加大其承载能力,对建筑抗震耗能构件要减小其抗弯能力,对结构软件计算结果进行适当的优化,保证建筑结构整体的安全性。
5.严格落实设计校审制度
首先设计人自我检查,然后校对人、审核人逐级校对,严格落实责任制,对设计中发生的失误要落实责任到人,赏罚并用,制定完善的校对审核机制,激发设计人员的积极性,保证出图的质量和结构的安全。
结束语
通过以上全文的分析与论述我们可以获知,建筑结构设计综合水平对于建筑结构整体质量的影响是巨大的,所以一定要完善建筑设结构设计人员的专业素养,提高团队的工作能力,并保证各项设计内容与国家规定的要求相符合。在设计过程中,设计人员要对可能存在的影响因素进行细致的分析,然后再结合实际情况制定合理的解决方案,以此提高整体建筑的安全性,最终确保建筑物的使用价值和审美价值。
参考文献
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[2]李书源.浅谈在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].建材与装饰,2016,5(8):55.