试论建筑结构设计中的安全问题

时间:2022-09-18 06:47:42

试论建筑结构设计中的安全问题

摘要:随着建筑行业的不断发展,较多的建筑出现在人们的生活中,建筑的安全问题成为人们关注的焦点问题。由于建筑结构设计的安全性关系到建筑公司的利益和人们生命财产安全,所以在设计中要求建筑物在损坏的情况下也能承受一定的地震级别。本文就建筑结构设计的安全问题进行探讨。

关键词:建筑结构;设计;安全问题

建筑结构作为整个建筑设计的核心,其结构设计直接影响到建筑的美观度和安全性。在经济不断发展的同时,建筑的安全性保障要求越来越高,从而为建筑设计工作增加了较多的难度。在设计过程中只有有效把握安全性原则,提高建筑结构的安全性能,才能促进建筑行业的快速发展。

一、建筑结构设计中的安全问题

(一)建筑结构的整体设计不合理

建筑设计与结构设计是整个建筑设计过程中的两个最重要的环节,对整个建筑物的外观效果、结构稳定起着至关重要的作用。而二者之间又存在着相互协调、

互相制约的关系。一些建筑师为了追求建筑的艺术造型,在建筑设计中,把结构放在从属地位,并要求结构必须服从建筑,片面地追求建筑艺术和最大满足使用功能的要求,忽略了结构的力学规律,比如建筑设计细腰型结构,L型结构等平面不规则型结构及建筑下部设计成大空间结构等竖向不规则结构,传力路线复杂,容易引起结构的较大扭转和一些部位的应力集中,给结构带来了质量隐患和不安全因素。

任何一个建筑设计方案,都会对具体的结构设计产生影响,而有限的结构设计技术水平又制约着建筑设计层次。因此,在做结构设计的过程中,结构设计师必须具备专业的结构力学知识,能与建筑设计相结合,相互协调,使二者相统一,才能创作出真正优秀的建筑设计作品。尽量使结构的刚度对称均匀,使结构的刚度中心与荷载中心尽可能接近。结构的较大不对称、不规则,将引起结构在水平侧力(风荷载、地震荷载)作用下产生较大的扭转变形,不利于结构抗侧力,不利于非结构构件填充墙,玻璃幕墙的正常工作,同时导致结构耗材,成本的较大增加。可见,建筑与结构两者之间有着最密切关系的,特别是在高层建筑设计中,由于结构是以水平荷载为主要控制荷载,故结构体系的选型和结构布置要考虑最有利于抗震和抗风的要求。

(二)建筑设计的抗震设计和构造措施不满足规范要求

我国一些建筑处于地震带甚至是地震边缘地区,地震的发生会导致建筑出现倒塌事故,从而给人们的生命财产安全造成严重威胁,也使得建筑结构的安全性受到人们的质疑。在一些高层建筑的设计中,设计人员只是重视设计的美观度而忽略了建筑结构的整体性和安全性,对建筑结构的抗震设计没有达到规定的要求,从而使得一些处在地震带的建筑难以经受地震的考验,增加了地震带来的损失。例如整体验算时,没有考虑楼梯的影响;框架填充墙,没有考虑填充墙的刚度对框架柱的影响,使柱子受剪切破坏严重;大量的采用错层的结构型式,使结构存在短柱,对抗震很不利;为了建筑的美观,大量的采用外包柱,假柱的结构,结构设计时要充分考虑这些附属构件的抗震安全性。国家针对建筑结构的安全设计做出了相关的规定,设计人员应该严格按照这些规范标准设计,同时对建筑结构的薄弱部位运用专业知识进行分析判断,加强薄弱部位的抗震性能。

(三)建筑设计中存在偷工减料的情况

建筑设计过程中存在的偷工减料的情况主要表现在两点,首先是一些建筑单位为降低成本、提高盈利而在建筑结构设计过程中不断的减少投入。设计人员对建筑进行设计时为了节约材料而偷工减料,没有考虑到建筑的安全性和建筑整体的质量。建筑结构性能的降低使得材料难以起到其本身应有的作用,给建筑的安全性埋下隐患。在之前的建筑设计中,国家对建筑的整体设计也提出了较高的要求,提出了建筑结构的抗震构造措施,要求建筑设计人员在设计的过程中,除了满足结构计算的要求,还要满足结构抗震构造措施的要求(比如最小配筋率,最小配箍率等)。一些小型的施工单位为降低公司的投入成本,在施工过程中采用不符合施工要求的钢筋,通常使用的是冷轧变形钢筋,这种钢筋虽然具有较高的强度,但是钢筋的脆性大,韧性较小,不利于建筑物抗震性能的提高。小型的建筑单位为了减少建筑投入在工程设计中将不标准的建筑材料纳入施工范围,从而造成了人们的生命财产安全隐患,也使得建筑在后期的使用过程中出现较多的漏洞。

二、提高建筑结构安全性的措施

(一)提高建筑结构设计的合理性

随着我国建筑行业的快速发展,为了有效提高建筑物的使用质量,国家和政府制定了很多的国家标准和地方标准,可从技术上对建筑行业的设计和施工行为进行规范。结构设计人员在工程建筑的设计过程中要按照国家标准和地方标准的规定进行设计,这样才能够使得建筑的设计符合专业的要求,从而有效避免建筑工程产生较大的安全隐患。采取合理的结构形式,优化结构设计,不但能使结构更加安全稳定,并且还能节省材料。设计者应根据建筑的性质、高度、荷载情况和所具备的物质与施工技术条件等因素确定结构形式和体系,再就是能满足建筑使用和造型要求。在进行结构布置时,一般应考虑一下原则,一是应满足建筑使用要求,便于施工。二是应使房屋平面尽可能规则整齐、均匀对称,体型力求简单,以尽可能减小房屋的扭转效应。三是提高结构的总体刚度减小侧移。

(二)提高建筑设计人员的专业技能

建筑业的快速发展使得建筑结构越来越复杂变化。信息技术的发展使得建筑行业中的计算机应用逐渐推广,建筑设计人员不仅要学会设计的专业技能和知识,还需要不断的提高计算机的应用能力。建筑管理部门应该对设计师的专业软件使用知识和技能进行培训,让他们能够将新的技术和知识应用到建筑的设计过程中,降低建设设计的难度。同时由于计算机计算结果不一定符合结构的实际受力情况。这就要求结构设计人员在设计的过程中具有较高的专业知识,不能一昧的依赖结构专业软件出施工图,要对软件计算出的结构进行专业的分析和判断,才能保障设计的合理性。

(三)增强设计过程中监察力度

为了减少施工和建筑使用过程中存在的问题,设计单位需要建立健全的图纸校核审查管理制度,提高图纸的质量,避免出现一些违反国家标准的一些错误,使各个专业能互相协调统一。审查部门对建筑结构设计进行审查的过程中应该按照具体的要求进行审查,对影响建筑结构安全性的问题提出处理方案并让设计人员重新设计。为了有效保障建筑物的正常使用和结构安全,每个人都要尽自己的职责,对建设结构中设计不合理的问题最大限度的进行排查,最终使得建筑的施工满足住户的要求和国家规定的工程设计标准。

结束语

建筑结构的安全设计是保障建筑质量的有效手段,在工程设计中,设计人员不仅要重视建筑的外观,更要重视建筑设计的合理性,要认识到建筑设计工作的重要性,不断改善设计中存在的问题,完善结构设计,才能使得建筑物的投入使用过程中的质量能够得到较大的保障。

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