试论在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性马波

试论在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性马波

中铁二十三局集团建筑设计研究院有限公司四川成都610000

摘要:经济社会的逐步发展给建筑领域带来了需要新的发展机会,但同样对于建筑行业的建设和发展也有了进一步的要求。建筑行业近些年来事故发生频率较高,致使建筑结构设计中的安全性问题被人们越发关注。对于此现象则说明重视在建设结构设计时提升建筑安全系数在建筑行业发展中就变得尤为重要。

关键词:建筑结构设计;建筑安全性;策略

1建筑结构设计安全性

如果想要提升建筑结构的安全性,第一步的工作是要确保严格按照国家法律法规制定的相关建筑条例和行为规范进行施工,确保建筑结构在设计时的合理性以及可实行性,以此降低建筑安全问题的产生;第二步是通过加强建筑设计人员的监督管理体制,加强对于人员设计管理力度,对设计人员进行专业职业技能培训,以此降低结构设计中产生的失误。从某一方面来说保障建筑质量的重要条件同样也是保证建筑结构设计安全。在建筑行业中企业部门以及相关企业人员应该重视建筑设计中安全性这个至关重要的因素,要在符合相关规定的要求上,结合具体实际学会因地制宜进行工程建设,通过拟定决策和有效施工建设方案,以此确保整体建筑施工质量的安全性。

2建筑结构安全隐患

2.1建筑结构布置不合理

城市资源不断减少的情况下建筑土地使用也变得十分紧张,在城市的市中心,土地将变得更加珍贵,因为土地价值贵致使建筑物的占地使用面积较小,因此对于建筑上就面临改革创新问题,因而出现很多建筑楼层高、复杂且大型建筑物综合体。这些建筑物的在设计时,不仅注重建筑本身功能需求的考量,而且也要重视在一定经济条件下建筑施工的安全得到有效保障,其关键是重视建筑结构的布置。通过对建筑结构体系选择以及对平面、竖面进行布置,保证建筑物在结构上能适应其强度、刚度以及稳定性等相关要求以此确定建筑物达到造型美观和传力线路合理的标准。建筑结构布置时,尤为重要的是概念设计,要满足结构设计合理有效,第一是不仅仅利用力学分析进行设计,还要熟路清晰明确概念来解决设计问题。其实结构概念设计的过程就是确定结构布置方案的过程。

2.2结构设计安全储备不足

2.2.1荷载分项系数偏小

采用概率理论为基础,依靠分项系数进行表达的极限状态设计被称作建筑结构设计。结构的可靠程度可以比喻为概念事件,当可靠度高时,经济成本以及投资代价将会变大,因此对应的建筑结构的安全性将会更高。

因为经济水平的限制,当前与外国相比我国的荷载分项系数偏小,因而建筑结构的安全储备能力也较差,在确保“基本安全”的情况下,因此不得不承受较大的安全风险。对于经济快速发展的中国来说,应该加强对于提升结构荷载分项系数以此提升建筑的稳定性,以此有效提升建筑结构的安全程度,这样才能满足人们对于建筑结构安全的期待,从而对未来生活进行憧憬和向往。

2.2.2结构计算抗震烈度不够

地震等自然灾害具有突发性和无法预测性,若地震时会给人们的生活以及生命安全造成极大损失。然而建筑的地震作用的抵抗度决定了建筑的安全系数。在中国其抗震标准为“小震不坏、中震可修、大震不倒”,但是多遇地震作用下的弹力、加强抗震结构措施而不确保建筑安全性是大多数建筑机构设计计算所必须考虑的。

2.3建筑施工企业因素

一些企业施工人员技术专业水平有限,不仅对于设计图纸了解粗糙甚至没有仔细了解,而且也没有对下面施工人员进行技术交流,并且不能在建筑施工时严格控制施工质量、遇到问题不能进行及时解决,不能在按照相关制度对结构关键部位进行及时措施的有效实施、施工后期因为对于整体结构的维度力度欠佳等等问题,因而对于建筑施工企业来说直接决定建筑质量的好与坏是由施工技术水平的高低所决定的,只有加强施工技术管理的水平,才能保证建筑结构的安全性。

3在建筑结构设计提高建筑的安全性的措施

3.1注重竖向布置

针对高层建筑时,要进行设置结构转换时,对进行转换部分逐段设置可以参照大包小框架的原理,这样可以让整体结构变得更为庞大。建筑的楼盖就必须保持在大跨度范围内,而且以不同种类的梁当做结构的主要部分时则内部将无其他障碍以及空间比较敞亮。针对此现象可以采用的方式是进行间隔设置。将各种类别的梁相互进行支持,支持中心以转换大梁为主,按照梁的级别按照作用力进行分散,最终起到支持作用。

3.2合理进行结构加强层设计

提升建筑的刚度让建筑的竖直结构具有一定的刚性是建筑结构设置加强层的主要目的。在进行设置转换层过程中,要着重考虑转化刚度的变化程度到底是快还是慢,当建筑一直处于比较柔性的情况时,因为刚度的随机变化将会造成受力不均,进而将原有的力结构进行改变,使结构从稳定变得不稳定。因此为了减少刚度变化导致的不良影响,需要对刚度的比例进行有效控制。

3.3精确对转换层结构开展计算

3.3.1选择合适方法对转换层建筑进行计算

针对具备转换层结构的建筑,应在计算时考虑一些方法,最为常见也常用的方法是三维空间、空间协同工作分析方法等等。首先在结构转换时其构件也必须汇总到计算体系之中;其次对于结构分析方式特别是巨型框架结构分析时,因注意主中有次、相互结合运用空间协作方法对结构进行分析。当单独分析主框架时,要考虑其刚度是否符合次框架的要求,其可作为一种荷载手段,进而不需要对其进行分析。对于竖直方向的荷载,大多需要运用计算;再次底层柱上端和转换梁之间分析和计算以及得出参考数据进行优化配置其主要运用平面有限单元法;最后其法可以进行分析尤其是可以分析底部框支剪力墙以及周边墙体,最后得出准确的数据对其进行相应的局部应力进行有效分析。

3.3.2转换层的高层建筑结构计算

使用转换层结构设计的高层建筑,经常会因为受力不均问题导致出现薄弱层问题。然而其系数为1.15将薄弱层的地震剪力与固定的增大系数进行相乘。按照转换构件不同来说,在计算时需要与其对应增大系数进行相乘。当转换构件在八度抗震设计时,需要重视参考竖直方向的力作用。在计算途中还依据其地震剪力标准值的相关设定对应树木的框支柱。结合当前情况,如果逐层设计数目小于十根,将根据层次高低,对其剪力承重量进行监督控制。当其超过十根,将根据层次高度,对剪力承重量按照相应的百分比进行提升。在调整完毕框支柱剪力后,可以对其他剪力和弯矩进行调整。

3.4创新设计软件

若建筑人员只是凭借现存的设计软件,将不能也无法对其材料进行准确测量,因而难以达到建筑设计结构要求。当构件变复杂时,就要对其承载力进行重新核算,以此确保建筑的安全性能。当然为了确保计算结果根伟准确,就必须加强对于设计软件的调查与研究,从而让设计者能根据数据进行计算。现在建筑结构和以前是不一样的,设计者应该重视技术含量,更新设计观念,这样才能灵活使用相关软件,然而现在设计系统较为复杂,维护也有难度,需要设计人员继续学习提升操作和维护水平。最后要对设计人员进行定期培训,是自身职业技能得到有效提高。

结论

建筑结构设计和建筑施工的重中之重是保证建筑的安全性。为有效提升建筑安全,应该严格按照国家相关规范进行设计,重视抗震设计以及增加技术人员技术水平,加强对于设计规范的安全储备。其次使用设计软件要在合理的范围内,对计算结果进行有效判断。

参考文献:

[1]孙文杰.论如何在建筑结构设计中提高建筑的安全性[J].科技风,2014(1):136-137.

[2]白为民.刍议如何提高建筑结构设计中建筑的安全性[J].科技创新与应用,2017(2):264.

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