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提高建筑结构设计水平的措施探讨

2015-04-16曹卿

建材与装饰 2015年1期
关键词:抗震结构设计安全性

曹卿

(长沙华艺工程设计有限公司 湖南长沙 410000)

提高建筑结构设计水平的措施探讨

曹卿

(长沙华艺工程设计有限公司 湖南长沙 410000)

随着社会经济的不断发展,建筑行业的不断兴起,建筑结构设计的安全性也成为人们关注的焦点,从某种意义上来讲,这与人民群众有着直接的利益关系,因此,应加强建筑结构设计的质量,避免建筑结构设计安全性问题的出现,确保人民群众的生命财产安全。

建筑结构;设计水平;提高措施

引言

建筑结构设计直接关系到整个建筑的稳定性和施工质量,所以在结构设计阶段,要对建筑中各个构件的受力荷载进行详细的计算,对于重点受力部位,要加强技术关注。结构设计应该从基本的构件着手,充分满足建筑设计的规范要求,随着建筑结构设计水平的提升,对于建筑业的发展起到了重要的促进作用。

1 建筑结构设计的特点

1.1 结构设计的延性特点

在建筑物使用的过程中,由于受到地震、风力以及沉降等因素的影响,建筑会发生一定的变形,尤其是一些高层建筑。为了避免高层建筑由于变形而发生损坏甚至倒塌现象,我们在对建筑结构设计的时候,需要采取一些措施使建筑物具有一定的结构延性,从而确保建筑结构的安全性。

1.2 结构设计的水平荷载问题

一般来说,在对一些低矮的建筑进行设计的时候,我们主要考虑的是竖向的荷载因素,而在一些高层建筑中,虽然竖向的荷载控制非常重要,但是,水平荷载则起着主要的决定性作用。鉴于此,在对一些高层建筑结构进行设计的时候,我们不仅要考虑竖向的荷载控制,更要注重水平荷载的影响,通过提高建筑结构水平荷载能力,进而增强建筑结构的稳定性和安全性。

1.3 结构设计的抗震特点

近年来,由于受到多种因素的影响,地震动发生频率增多,对建筑造成了严重伤害。因此,现代建筑对抗震性能的要求也比较高。在这种形势背景下,为了顺应时代发展潮流和满足现实发展需要,我们在对建筑结构进行设计的时候,还要考虑抗震要求,使建筑结构的质量达到小震不坏和大震不倒的标准,通过提高建筑结构的抗震性能,从而减少地震等自然灾害对建筑的毁坏。

1.4 结构设计的侧移变形问题

目前,为了节约有限的土地资源,高层建筑已经成为现代建筑发展的一种趋势。高层建筑的水平荷载比较大,并随着建筑高度的增加而增加,在一些因素的作用下,高层建筑就会发生一定的变形,使建筑的安全性大大降低。因此,在建筑结构设计的时候,我们要提高建筑的强度,使它具有良好的强度和刚度,有效控制侧移变形的发生。

2 建筑结构设计应注意的问题

2.1 钢结构设计

2.1.1 选择合适的钢材

在钢结构建筑中,钢材的选择非常关键,直接关系到整个结构的各项性能标准,所以钢材要具有较好的延伸性,在抗拉强度、屈服强度方面符合标准。为了保证焊接的质量,要符合含碳量指标。如果在地震区的钢结构建筑,还要充分考虑抗震性的需求,要对钢材进行冲击实验,保证具有良好的韧性。为保证钢材的各项性能都符合标准,一定要进行相关的实验,检测合格后准予使用。对于有其他性能需求的,要按照建筑的规范标准操作,确保钢材的质量符合标准要求。

2.1.2 楼面结构设计

在楼面结构设计中,比较常见的问题是裂缝,如果设计不当将直接影响楼面的施工质量。在楼面设计中,应该根据施工材料的不同设计不同的方案,因为材料的性质不同,伸缩缝的设计长度也不相同。所以在钢结构建筑中,对于楼面的设计可以使用现浇混凝土的方法,伸缩缝的长度可以按照混凝土结构预留,以避免施工中楼面出现裂缝。

2.2 地基结构设计

2.2.1 基础设计

地基是整个建筑的基础,地基的结构设计水平直接影响到上层建筑的质量。因为地基的基础不仅要承受来自上层建筑的荷载,同时还会受到地下各种应力的影响。基础的结构设计需要考虑的因素较多,在设计之前,需要对基础的地质条件、水文状况、荷载的分布情况、周围建筑的基础、抗震等级等各项要素进行详细的调查分析,然后根据建筑的整体需求,设计出高水平的结构方案。结构设计方案不仅要具有较高的技术性,同时还要满足经济性条件,才能够确保整个建筑的综合性能和质量符合标准。在砌体结构设计中,条形基础较为常见;对于多层框架结构的基础而言,因为容易发生不均匀沉降现象,所以常采用十字交叉条形基础,如果还无法满足标准,可以选择使用筏板基础;在框架结构的基础设计时,在防水要求较高的情况下,可以选择箱型基础或者筏板基础,如果防水要求较低,则选用独立桩基或者交叉条形基础。基础的结构形式主要取决于地基的荷载力、防水要求等因素,有针对性的选择基础类型。

2.2.2后浇带设计

在地基结构设计中,为了防止混凝土出现变形,经常会设计后浇带的施工方式,防止因为不均匀沉降而导致的裂缝。根据施工现场的土质结构以及混凝土的性质,合理的设计后浇带的宽度。从地基的基础层开始直至房屋顶板,都需要在相同的位置设置后浇带,其中混凝土的等级要比两侧混凝土高。在后浇带施工之后应该做好支撑,在后浇带完全封闭且混凝土的强度合格后再拆除支撑。在地基施工期间,因为结构应力的集中效果下降,在受到温度变化的影响下会影响混凝土出现收缩裂缝,所以会设计后浇带。在有些地基工程中是不允许设置后浇带的,所以在结构设计时,应该对后浇带的断面形式有明确的标注,在地下水位较高的情况下,基础后浇带的下方应该设置一层防水板。

3 提高建筑结构设计水平的措施

3.1 重视建筑结构设计的抗震性能

建筑结构设计的抗震性能理应受到结构设计师重视,但是,却因为建筑受到地域性的影响,地震的发生也会根据地区的地质地貌存在差异,很多地区多年未见地震,但是,即使是对多年未见地震的地区进行建筑结构设计的过程中,设计师也不能忽视建筑结构的抗震性,建筑结构的抗震性能不仅是针对地震来设计的,也有可能发生共振的情况,因此,为了确保人民群众的生命财产安全,必须要将建筑结构设计的抗震性能重视起来。①建筑结构设计师应切实的对当地的自然环境因素进行调查分析,并采用科学的手段来安排施工材料,并对建筑结构进行合理的规划设计,这样才能有效的提高建筑结构设计的抗震性能,不仅如此,对提高建筑结构设计的耐久度、安全度也有着极大的作用。②要对建筑结构设计的每个工程细节进行充分的考虑,如,建筑的钢筋骨架结构、混凝土结构、剪力墙结构等,必须要对各个环节进行详细缜密的计算和分析,这样才能满足建筑物安全质量的需求,才能确保建筑结构有着可靠的抗震性能,避免或降低地震给人们带来的安全影响,进一步提高了建筑结构设计的水平。

3.2 提高建筑结构设计师的安全意识

安全意识是建筑结构设计师的灵魂所在,如果没有较强的安全意识,即使设计出的建筑结构作品再出色也会存在诸多的安全问题,这不仅是建筑公司不愿意看到的,更是人们群众无法接受的,因此,要解决建筑结构设计的安全性问题,必须要提高建筑结构设计师的安全意识。①要求建筑设计师必须正确对待建筑设计工作,这是一项专业的、严谨的、涉及到的知识面比较广的繁琐工程,设计人员必须细心、严谨、认真的对待建筑结构设计,提高建筑结构设计师的安全意识,才能进一步保证建筑结构设计的安全质量。②要加强对建筑结构设计师安全意识的培养,不是所有建筑结构设计师都有丰富的设计经验、较高的专业水平,为此,要加强对建筑结构设计师安全意识的培养力度,一方面通过以往的经验教训来提醒设计师,不可将经验当作设计的筹码,这只是一种参考,还需要根据实际的情况进行设计,另一方面可以提高设计水平偏低的设计师对建筑结构设计安全性的重视,严格规范操作,提高建筑结构设计的质量安全。另外,要提高建筑结构设计师的安全意识,还需要从日常工作的细节做起,确保建筑结构细节性的质量安全,才能为提高建筑结构设计整体安全性奠定坚实的基础。

3.3 全面提高建筑结构设计师的专业水平

建筑结构设计中经常出现设计缺乏合理性、缺乏可行性等问题,这都与建筑结构设计师自身的专业水平有着直接的联系,因此,要全面提高建筑结构设计师的专业水平,才能确保建筑结构设计的合理性、可行性。①建筑结构设计师要加强对自身能力的提升,通过多种渠道,如,网络、专业书籍等来提升自身的专业水平,同时也可以在日常的工作中多向经验丰富的前辈学习,在保证建筑结构设计工作质量的同时,不断的提升自身的专业技术。②建筑设计师应加强对建筑结构施工技术、结构材料、自然环境等方面的了解,这些都与建筑结构设计的安全性有着直接的联系,设计的过程中必须对其进行全面的考虑,这样才能进一步提高建筑结构的设计质量,而且,在这个过程中设计师的专业水平也会随之提升,对日后的建筑结构设计有着莫大的帮助,有效的避免或降低了建筑结构设计安全性问题的出现。

4 结束语

综上所述,在建筑结构设计中,我们要把握结构设计的特点,同时关注结构设计中的一些安全性问题,并针对这些问题采取一些措施,从而不断提高建筑结构设计的水平,设计出更加科学合理的建筑结构方案,为后续的施工提供指导作用,实现建筑的实用性、安全性、美观性以及经济性的统一,使建筑更好地为我国经济社会发展和人们生产生活提供服务。

[1]宿宗英,赵丽艳.在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].科技资讯,2010(20):81.

[2]孙立新,黄曙华.建筑结构设计过程中安全问题的控制与管理[J].价值工程,2010,29(33):75.

[3]秦泉,熊志强.从建筑结构设计看住宅造价成本的控制[J].价值工程,2011,30(9):130.

TU318

A

1673-0038(2015)01-0013-02

2014-12-13

曹卿(1981-),男,工程师,本科,主要从事建筑结构设计方面的工作。

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