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關(guān)鍵字:建筑設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),安全度,對策
中圖分類號:TU2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1000-8772(2013)29-0000-02
建筑結(jié)構(gòu)是建筑物的空間骨架系統(tǒng),建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性直接關(guān)系到建筑應(yīng)對外部作用的能力,比如說,結(jié)構(gòu)自重以及載荷等因素。由此,在建筑設(shè)計(jì)過程中,必須特別關(guān)注結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),充分保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和水準(zhǔn)。只有這樣,才能防止建筑安全事故的發(fā)生,滿足人們對建筑的需求。
一、建筑結(jié)構(gòu)安全性與承載力極限
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,首先要考慮如何才能使設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)既可靠又經(jīng)濟(jì)合理,由此就要考慮兩方面問題。一方面,要考慮各種力的作用對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的各種效應(yīng),另一方面,要考慮結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件抵抗這些效應(yīng)的內(nèi)在能力。而這些力的來源主要包括,諸如構(gòu)件自重、人群重量以及自然現(xiàn)象(如積雪的重量)等,也就是指各種載荷的作用。對于建筑的結(jié)構(gòu),如果整個(gè)結(jié)構(gòu)或者結(jié)構(gòu)中的某一部分超過一定極限狀態(tài),就難以使結(jié)構(gòu)發(fā)揮穩(wěn)定性和安全性功能,由此這種承載力的極限狀態(tài)理應(yīng)成為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。在建筑實(shí)際中,如果建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件由于材料的強(qiáng)度不夠而破壞,或者結(jié)構(gòu)喪失穩(wěn)定性而導(dǎo)致的狀態(tài),即說明超過建筑承載力極限。一旦超過承載力極限,建筑就會處于不安全狀態(tài),由此在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段就要充分考慮設(shè)計(jì)的合理性,從而防止后期由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題導(dǎo)致的安全隱患。
二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的安全問題
1.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理
建筑安全問題發(fā)生的原因之一,即建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理性。在設(shè)計(jì)過程中,一些建筑設(shè)計(jì)人員過分注重建筑的外觀藝術(shù)效果,而忽視建筑實(shí)踐,這就導(dǎo)致建筑很難發(fā)揮其功用性,極易由于外部環(huán)境的改變而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的變形,進(jìn)而導(dǎo)致安全隱患的發(fā)生。除此之外,針對高層建筑,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中較易忽視地震和巨大風(fēng)力可能帶來的水平側(cè)向力。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,對于這些問題的忽視或者設(shè)計(jì)的不合理,都會直接導(dǎo)致建筑安全問題的發(fā)生,降低建筑的穩(wěn)定性。
2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的偷工減料問題
建筑安全問題發(fā)生的另一重要原因,即建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的偷工減料問題。一些商家由于利益的驅(qū)使,往往會在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中通過偷工減料,從而節(jié)約成本提高效益,由此就會嚴(yán)重威脅到建筑的安全性和穩(wěn)定性。比如說,鋼筋的配筋率問題。國家對鋼筋的配筋率有明確規(guī)定,并要求建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對配筋率嚴(yán)格控制,從而保證建筑建設(shè)的質(zhì)量。但是,在實(shí)際工程建設(shè)過程中,偷工減料問題時(shí)有發(fā)生,這就導(dǎo)致建筑的穩(wěn)定性差,由此嚴(yán)重威脅建筑使用群體的生命財(cái)產(chǎn)安全。
三、提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度對策
1.加強(qiáng)建筑各有關(guān)單位的溝通
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作不能獨(dú)立由設(shè)計(jì)單位進(jìn)行操作,需要各相關(guān)部門之間的溝通。由于設(shè)計(jì)人員對建筑工程概況了解的局限性,由此在設(shè)計(jì)過程中需要各領(lǐng)域人員的相互配合,共同參與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全程,這樣可以防止建筑設(shè)計(jì)與實(shí)際操作間的誤差,增強(qiáng)設(shè)計(jì)的效用和準(zhǔn)確度,從而最大限度地保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性。結(jié)構(gòu)工程師要積極組織并參加各專業(yè)的協(xié)調(diào)會議,從而確定建筑設(shè)計(jì)的核心問題,由此可以更為透徹地把握建筑設(shè)計(jì)的意圖,避免設(shè)計(jì)出圖后造成的返工問題。
2.嚴(yán)格遵守建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作是一個(gè)高度規(guī)范化工作,不論在建筑設(shè)計(jì)過程中對設(shè)計(jì)圖樣作出什么樣的創(chuàng)新,都必須以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本規(guī)范作為著手點(diǎn)。近年來,為了提高建筑的使用質(zhì)量,相關(guān)政府機(jī)構(gòu)推出了各項(xiàng)技術(shù)規(guī)范,這些技術(shù)規(guī)范具有強(qiáng)制性,目的就在于規(guī)范設(shè)計(jì)人員的行為,從而最大限度地保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和安全性,最大限度地降低建筑安全隱患的發(fā)生。相關(guān)規(guī)范主要包括《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》。只有明確了相關(guān)規(guī)范的各項(xiàng)要求,并且嚴(yán)格按照此規(guī)范進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),才能保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和安全性,進(jìn)而充分保證建筑效用水平的發(fā)揮。
3.加大建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度細(xì)節(jié)考慮
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,除了要選擇優(yōu)秀的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)并遵循建筑設(shè)計(jì)相關(guān)準(zhǔn)則,最重要的就是要考慮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)問題。只有對細(xì)節(jié)問題進(jìn)行考慮,才能保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性。具體說來,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,要考慮最小配筋率問題,如果配筋率達(dá)不到要求,則混凝土的延性會很差。由此可能會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的裂縫,影響建筑穩(wěn)定性。
其次,要考慮混凝土的保護(hù)層厚度問題。保護(hù)層是指混凝土構(gòu)件中,起到保護(hù)鋼筋避免鋼筋直接裸露那一部分的混凝土,其厚度為縱向鋼筋(非箍筋)外緣至混凝土表面的最小距離。保護(hù)層最小厚度的規(guī)定是為了使混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件滿足耐久性要求和對受力鋼筋有效錨固的要求?;炷两Y(jié)構(gòu)中,鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種不同材料組成的復(fù)合材料,兩種材料的良好粘結(jié)性能,可以促使它們共同工作,由此要從鋼筋粘結(jié)錨固角度對混凝土保護(hù)層提出要求;從耐久性方面考慮,鋼筋裸露在大氣或者其他介質(zhì)中,容易受蝕生銹,使得鋼筋的有效截面減少,影響結(jié)構(gòu)受力。因此,需要考慮保護(hù)層厚度問題,以保證構(gòu)件在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi),鋼筋不發(fā)生降低結(jié)構(gòu)可靠度的銹蝕。除此之外,對有防火要求的鋼筋混凝土梁、板及預(yù)應(yīng)力構(gòu)件,為了保證構(gòu)件在火災(zāi)中按建筑物的耐火等級,確定的耐火限時(shí)間段里,構(gòu)件不會失去支持能力,也要考慮保護(hù)層厚度問題?;炷帘Wo(hù)層厚度越大,構(gòu)件的受力鋼筋粘結(jié)錨固性能、耐久性和防火性能越好。但是,過大的保護(hù)層厚度會使構(gòu)件受力后產(chǎn)生的裂縫寬度過大,從而影響其使用性能。由此,要綜合考慮保護(hù)層厚度,以便在建筑結(jié)構(gòu)的各個(gè)角度合理安排混凝土厚度。《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》82.1條規(guī)定,縱向受力的普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋,其混凝土保護(hù)層厚度(鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離)不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑,一般設(shè)計(jì)中采用最小值。
最后,要充分考慮建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,要保證建筑結(jié)構(gòu)布置的合理性,從而在根本上保證建筑物的抗震性能。從經(jīng)驗(yàn)來看,簡單、規(guī)則、對稱的建筑物抗震能力更強(qiáng),更易經(jīng)受地震的破壞作用。由此基于抗震考慮,在建筑設(shè)計(jì)中,建筑平面和立面就應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)規(guī)整和簡潔,要避免嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方式,避免由于建筑盲目的創(chuàng)新性,而忽視建筑的安全性。
四、結(jié)語
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度問題是建筑業(yè)應(yīng)該特別關(guān)注的問題,當(dāng)下,由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題導(dǎo)致的建筑安全事故造成的損失巨大,所以提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平有助于提高建筑穩(wěn)定性和安全性,有助于發(fā)揮建筑功用性和效益性。作為現(xiàn)代化發(fā)展的重要標(biāo)志,建筑業(yè)的健康發(fā)展已不能僅局限于建筑數(shù)量的增多,而更多地要關(guān)注建筑的安全性水平。只有這樣,才能滿足人們對建筑的要求,加快我國現(xiàn)代化建設(shè)的步伐,同時(shí)更好地促進(jìn)建筑業(yè)向著更快更好的方向發(fā)展。
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