建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性問題及對策分析

羅克

摘要：在建筑設(shè)計中，建筑結(jié)構(gòu)安全性是設(shè)計師應(yīng)重點考慮的問題，這要求設(shè)計師改變傳統(tǒng)設(shè)計理念，將安全放在首位，注意結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體和細節(jié)的處理，以提高建筑的安全性，促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文主要分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性問題，并提出針對性解決對策。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；安全性；問題；對策分析

引言

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，安全性是貫穿始終的問題。所謂建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性，主要是指結(jié)構(gòu)在各種作用下防止破壞、倒塌的能力，要求結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用條件下，能承受各種作用力而不被破壞；在地震、泥石流滑坡等情況下，結(jié)構(gòu)仍能保持基本的穩(wěn)定性，在正常維護下具有耐久性。

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性概述

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性問題是一個比較復(fù)雜、綜合性較強的問題，其包括很多內(nèi)容，如：安全等級劃分、實用設(shè)計方法和結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗與控制等，是指在理想條件下，在預(yù)定的基準(zhǔn)使用期內(nèi)、建筑綜合體具備建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具備各種功能的全體，包括安全性、耐久性和適用性等。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性問題，需在安全與經(jīng)濟之間尋求最佳的平衡，這不單純是技術(shù)的問題，還需要考慮國家經(jīng)濟和資源狀況、社會財富分配、設(shè)計施工水平和材質(zhì)質(zhì)量等多方面的因素。提高結(jié)構(gòu)的安全性，必然增加結(jié)構(gòu)造價、耗費更多材料，但是可以降低結(jié)構(gòu)失效的風(fēng)險。這就決定了結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅要從安全性和耐久性出發(fā)，還要考慮建筑結(jié)構(gòu)的預(yù)定使用時期內(nèi)甚至在特定社會條件下建筑結(jié)構(gòu)的功能性，力求用最經(jīng)濟、最有效的的手段提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性問題分析

2.1安全設(shè)計理念薄弱

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，概念設(shè)計理念一直占據(jù)十分重要的位置，但一些設(shè)計人員對復(fù)雜工程缺乏經(jīng)驗，心里沒底，盲目追求高標(biāo)準(zhǔn)，美外觀，導(dǎo)致設(shè)計過于保守，任意加大安全等級；對結(jié)構(gòu)構(gòu)件不分主次，重要性系數(shù)取值任意加大；部分建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作者設(shè)計理念陳舊，多是照抄照搬并加以適當(dāng)?shù)母膭?，或是固定一些設(shè)計反復(fù)應(yīng)用，或者是盲目套用其他地方的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。

2.2抗震性能不符合規(guī)范

我國地震頻發(fā)，建筑的抗震性是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)重點關(guān)注的問題，然而，就當(dāng)今建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計來說，有很多建筑設(shè)計師都忽視了建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的問題，也有些建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師存在僥幸的心理，將地震災(zāi)害的發(fā)生率降至為零，也就出現(xiàn)了現(xiàn)如今的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的表面工程，埋下了巨大的安全隱患。

3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性問題的解決對策

3.1創(chuàng)新設(shè)計理念

設(shè)計理念對建筑設(shè)計起到重要的指導(dǎo)作用，對此，建筑設(shè)計師應(yīng)摒棄陳舊的、不合時宜的設(shè)計理念，注重其創(chuàng)新和發(fā)展。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理念的更新，歸根結(jié)底是對人才的儲備，要充分調(diào)動建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作者創(chuàng)新的積極性，以建筑智能化為契機，以科技為先導(dǎo)，要注重調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計隊伍的知識結(jié)構(gòu)，在各個方面提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作者的素質(zhì)，訓(xùn)練建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作者的創(chuàng)新意識、競爭意識和合作意識。其次，建筑構(gòu)造設(shè)計是一個相當(dāng)繁重的過程，設(shè)計過程中需要兼顧的因素太多，尤其對于高層建筑，對于構(gòu)造設(shè)計師有相當(dāng)高的要求，在投入施工之前，設(shè)計師必須跟建筑方、監(jiān)理方、客戶方多交流商討設(shè)計圖紙的不足之處，然后才能更好地完善施工圖紙。

3.2重視抗震設(shè)計

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震性能理應(yīng)受到結(jié)構(gòu)設(shè)計師重視，但是，卻因為建筑受到地域性的影響，地震的發(fā)生也會根據(jù)地區(qū)的地質(zhì)地貌存在差異，對此，首先，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師應(yīng)對當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境因素進行調(diào)查分析，對建筑結(jié)構(gòu)進行合理的規(guī)劃設(shè)計，這樣才能有效的提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震性能，例如：對洞口率大小的抗震設(shè)計，總體來說，建筑物的洞口率越大，建筑物對承重墻體的剛度的削弱也會越大，這一原理在不同的建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計中都有很大的應(yīng)用。在磚混結(jié)構(gòu)中，洞口率越大，墻段的剛度會越來越??；框架結(jié)構(gòu)中，洞口率越大，填充墻對框架側(cè)移變形的約束也會越來越小，進而導(dǎo)致建筑物結(jié)構(gòu)所受的基本周期也越來越大，最終減少地震的效應(yīng)。

其次，要對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的每個工程細節(jié)進行充分的考慮，如，建筑的鋼筋骨架結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等，以框架-抗震墻結(jié)構(gòu)布置為例，框架-抗震墻結(jié)構(gòu)是由框架和抗震墻結(jié)合而共同工作的結(jié)構(gòu)體系，兼有框架和抗震墻兩種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點。既具有較大的空間，又具有較大的抗側(cè)剛度。多用于10—20層的房屋。框架-抗震墻結(jié)構(gòu)布置的關(guān)鍵問題是抗震墻的布置，框架一抗震墻結(jié)構(gòu)平面布置示意見圖1，其基本原則是：①抗震墻在結(jié)構(gòu)平面的布置應(yīng)對稱均勻，避免結(jié)構(gòu)剛心與質(zhì)心有較大的偏移。②抗震墻應(yīng)沿結(jié)構(gòu)的縱橫向設(shè)置，且縱橫向抗震墻宜相互聯(lián)合組成T形、L形、十字形等剛度較大的截面，以提高抗震墻的利用效率。③抗震墻與柱中線宜重合，當(dāng)不能重合時，柱中線與抗震墻中線之間偏心距不宜大于柱寬的1/4。

圖1 框架一抗震墻結(jié)構(gòu)平面布置示意

3.3提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性是建筑設(shè)計師應(yīng)重點關(guān)注的問題，對此，應(yīng)注意以下幾個問題的處理：第一，建筑中短肢剪力墻的問題。在建筑施工中，為了保證建筑結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力，需要設(shè)置剪力墻，而那些墻肢截面高厚比例是5—8的剪力墻，稱之為短肢剪力墻。短肢體剪力墻在應(yīng)用過程中會受到很多限制，因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，如果條件允許，盡量少用甚至不用短肢剪力墻，避免給建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計增添一些不必要的麻煩。第二，建筑中嵌固端的問題。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，嵌固端位置的選擇也是一個不容忽視的問題。一般來說，大多數(shù)高層建筑都會有地下室，在對嵌固端進行設(shè)計的時候，可以把它設(shè)置在地下室的頂板位置，不僅有利于建筑結(jié)構(gòu)的后期設(shè)計的順利進行，而且減少了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的安全隱患，例如：在地下室在上部結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)的頂板與周邊頂板有高差時，其嵌固端的處理如圖2所示。

圖2 地下室頂板有高差時嵌固端的做法

結(jié)束語

目前，人們對建筑結(jié)構(gòu)安全提出了更高的要求。好的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是建造高質(zhì)量建筑結(jié)構(gòu)的前提和基礎(chǔ)，對建筑結(jié)構(gòu)安全性有根本性的影響。建筑結(jié)構(gòu)安全涉及多方面的問題，建筑設(shè)計師應(yīng)針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題，尋求有效的解決方案。并在實際建筑設(shè)計中，關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、提高結(jié)構(gòu)建造質(zhì)量，加強結(jié)構(gòu)使用和管理的科學(xué)性和合理性，以提高建筑結(jié)構(gòu)安全性。

參考文獻

[1]蘇靜.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性問題及其改善對策研究[J].中國房地產(chǎn)業(yè)：理論版，2012，（11）： 102-103

[2]文會杰.實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性問題分析[J].四川水泥，2014，（9：56

[3]鄭金，王曉輝.有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中安全度問題分析[J].建材與裝飾旬刊，2010，（10）：66-67.