建筑结构设计安全度分析

时间:2022-09-20 03:19:23

建筑结构设计安全度分析

摘要:建筑结构设计上的安全分析是目前被人们所广泛重视的建筑问题。本文首先对建筑结构设计安全度的概念进行概述,并简单介绍建筑结构设计安全度需要重视的问题,最后从三个方面简要对建筑结构设计的安全度进行分析。

关键词:安全度 结构设计 建筑结构

目前,随着我国建筑产业的不断发展,出现的问题也越来越多,其中被人们所广泛重视的就是建筑结构在设计上的安全度问题,近年来出现了很多过于重视外观而忽视安全性的建筑,这些建筑不但体现出了建筑设计者在责任感上的缺乏,同时对人们的安全造成了很大程度上的不利影响,因此对建筑结构设计上的安全度进行分析,具有十分重要的现实意义。

一、建筑结构设计安全度的概念

根据结构破坏可能产生的后果(危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等)的严重性,《统一标准》将建筑物划分为三个安全等级。大部分的一般建筑物列入中间等级,重要的建筑物提高一级,次要的建筑物降低一级,而这其中大多数建筑物的安全等级均属二级。同一建筑物内的各种结构构件宜与整个结构采用相同的安全等级,但允许对部分结构构件根据其重要程度和综合经济效果进行适当调整。如提高某一结构构件的安全等级所需额外费用很少,又能减轻整个结构的破坏,从而大大减少人员伤亡和财物损失,则可将该结构构件的安全等级比整个结构的安全等级提高一级;相反,如某一结构构件的破坏并不影响整个结构或其他结构构件,则可将其安全等级降低一级。

从事建筑结构设计的基本目的,是在一定的经济条件下,赋予结构以适当的安全度,使结构在预定的使用期限内,能满足所预期的各种功能要求。一般来说,建筑结构必须满足的功能要求是:1.保证在正常使用下建筑结构的安全性,另外,也要充分考虑意外情况的稳定应对,确保整体架构的完整性,保证人身财产安全;2.建筑结构设计中要充分考虑进其适用这一根本目的,保证其能物尽其用;3.除了上述提到的安全性、适用性这两点外,还要保证其耐久性这一要求,也就是结构的可靠性,即结构性能保证其完成其预定的功能。

二、建筑结构设计安全度需要重视的问题

建筑结构设计安全度的高低,是国家经济和资源状况、社会财富积累程度以及设计施工技术水平与材料质量水准的综合反映。确定工程的安全度在一定程度上需以概率和统计为基础,但更多的须依靠经验、工程判断及综合考虑。

与国际上一些通用标准相比,我国混凝土结构规范设定的安全度水平偏低,有的偏低较多。这体现在涉及结构安全度的各个环节中,如我国混凝土结构设计规范取用的荷载值比国外低,材料强度值比国外高,估计结构承载力所用计算公式的安全裕度低于国外甚至在个别情况下偏于不安全,对结构的构造规定又远比国外要求低。现行规范安全度与国际相比虽然偏低,但是可以接受,这是数十年来成功建成数百亿平方米建筑物的长期实践加以证实的。

三、提高建筑结构设计的安全度分析

(一)可考度理论的利用

可靠度理论是分析结构安全性的一种有效手段。我国已颁布统一标准,要求结构设计规范按可靠度理论设计。该理论用失效概率度量结构的可靠性,通过将抗力和作用效应相互独立,将随机过程化为随机变量并以经验为校准点,成功地将这一理论用于建筑结构设计规范中,这是我国规范先进性的一种表现。但该理论在应用上还有其局限性,理论本身也有一些方面未能突破。因此,规范采用可靠度理论应采取实事求是的态度,能用的尽量用,尚不成熟的将来再用。

(二)尽可能的减少墙体改造

在房屋的后期装修上,禁止拆除承重墙和关键的结构部分,因为所有的建筑在设计过程中,已经在结构、设计方面进行了非常周密的,严谨的计算,已经在抗震技术标准达到了相应的技术要求,拆除了以后,可能直接会影响这栋楼所有的力学反映。在设计过程中,尽量避免这种设计的拆除,尽量在结构改造方面,少做文章。而之所以出现很多墙体改造现象,还是跟前期的建筑设计有关,前期的建筑设计中户型设计是不是达到业主满意是前期结构设计中一个关键的标准,后期业主要改造装修,不仅是室内设计的问题,更是建筑设计的问题。

例如复式和错层的房子很多室内设计师在设计过程中,往往拆除改动是最多的,由于空间比较大,要想达到合理的状态,可能业主家庭成员不同,文化底蕴不同,消费的方式不同,生活方式不同,导致对空间的需求不同,就会出现空间调整。像这类的房子室内设计更应该在建筑设计时就介入,把建筑设计提前做好,尽量避免在后期室内设计过程中对结构调整。

(三)建筑结构调整中安全度把握

在结构方面尽量少做调整或者不做调整,即使有了调整以后,一定要做结构的加固,建议采用钢结构的措施来进行加固。在整个建筑空间里,钢结构是相对比较安全的。比简易墙结构安全度更高。钢结构和原来的墙体有一个连接的问题,就需要在设计方面,特别要注重。在设计过程中,钢结构和原始结构调整完以后,如何连接,这方面的技术要有待于加强。倡导一旦进行承重结构的空间调整,一定邀请专业的结构工程师参与整体的设计,来满足空间结果的安全要求。

建筑结构安全与建筑物整体安全息相关,在设计或施工阶段施工质量不合格极容易导致建筑物倾斜、墙体开裂,甚至部分地方坍塌等严重事故。故此,结构设计人员应具备高度的责任心,针对具体工程和施工的特点,在需要时可以选用高于规范规定的最低要求,并能够考虑结构的耐久性要求,充分考虑业主以及自身信誉的长远影响。此外,还要从结构的体系、构造、材料选择设计以及施工和使用中的各个环节保证建筑结构的安全性,充分保障建筑业主的人身财产安全。

参考文献:

[1]王仲庆.对提高建筑结构设计可靠度的看法.建筑经济.2008

[2]肖晚辉.建筑结构耐久性设计之探究[J].四川建材.2007,(1).

[3]刘剑.关于建筑结构设计安全的探讨[J].湖南水利水电.2007,(6).

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