試論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中提高建筑安全性的途徑

趙春雷

（松原市建筑設(shè)計院有限責任公司，吉林 松原 131100）

1 建筑結(jié)構(gòu)的概念、組成及分類

建筑結(jié)構(gòu)是指在建設(shè)過程中由多種組件所組成的可以承受力學負荷的建筑系統(tǒng)。其中，力學負荷在這里特指會導致房屋發(fā)生力學形變的多種影響因素。建筑結(jié)構(gòu)在不同的具體建設(shè)項目中具有不同的組成，但其基本組成大多一致，各基本組成及發(fā)揮的功能、特點。

1.1 板

①特點。擁有較大平面尺寸，但厚度卻相對較小。屬于受彎構(gòu)件；②功能。通過板將負荷傳輸?shù)搅夯驂μ帯?/p>

1.2 梁

特點是板與柱之間的支撐構(gòu)件，屬于受彎構(gòu)件。功能是承受來自板的負荷，并傳輸?shù)街稀?/p>

1.3 柱

特點是截面尺寸小于高度，受壓構(gòu)件。功能是承受與其縱軸方向相同的負荷，并將負荷傳輸至基礎(chǔ)上。

1.4 墻

特點是豎向構(gòu)件。功能是承受與墻體方向相同的負荷，并將負荷傳輸至基礎(chǔ)上。

1.5 基礎(chǔ)

特點是地面以下部分的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。功能是將柱、墻等傳來的上部結(jié)構(gòu)負荷傳輸至地基。

根據(jù)標準的不同，建筑結(jié)構(gòu)也具有不同的分類，常見的分類模式見如下：1） 根據(jù)材料劃分。①混凝土結(jié)構(gòu)：包括素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。②砌體結(jié)構(gòu)：由塊體（如磚、石和混凝土砌塊） 及砂漿經(jīng)堆砌制成的結(jié)構(gòu)。具有可以在建設(shè)地點取材以及成本低較等優(yōu)點。其穩(wěn)定性、持久性也較好。缺點是其強度不高、自身的重量大、建筑過程中堆砌較慢、工程量大等。而且磚塊制備要占據(jù)一定量的土地。③鋼結(jié)構(gòu)：以鋼為主要材料制成的結(jié)構(gòu)。多應(yīng)用于跨度較廣的屋頂建設(shè)，例如體育廠、戲劇院等。缺點是鋼材易受到腐蝕，沒有較好的抗火性，成本較高。④木結(jié)構(gòu)：我國木材資源相對較為缺乏，因此僅在部分山、林區(qū)以及農(nóng)村有一定的使用，具體多用于單層結(jié)構(gòu)。2） 根據(jù)承重體系劃分。①墻承重結(jié)構(gòu)：通過墻體來承接由屋頂、樓板傳來的負荷，適用于多層房屋。②排架結(jié)構(gòu)：使用柱和屋架組成的排架作為其承重結(jié)構(gòu)，其中，外圍起保護作用，多用于單層廠房。③框架結(jié)構(gòu)：由柱、梁、板組成的空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)作為支撐骨架，多用于小于10 層的房屋。④剪力墻結(jié)構(gòu)：該結(jié)構(gòu)的樓板與墻體都為現(xiàn)場澆制或者預(yù)先準備的鋼筋混凝土，其多被用于高層住宅樓和公寓建筑。⑤框架—剪力墻結(jié)構(gòu)：在支撐結(jié)構(gòu)中部分設(shè)置為剪力墻，以此來使框架、剪力墻兩者結(jié)合起來。這樣可以使二者共同承受水平負荷，相比框架結(jié)構(gòu)，在高層建筑中使用該結(jié)構(gòu)成本更低。⑥筒體結(jié)構(gòu)：使用鋼筋混凝土墻圍成側(cè)向剛度很大的筒體，該結(jié)構(gòu)的受力特點類似于固定在基礎(chǔ)上的筒形懸臂構(gòu)件。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中所出現(xiàn)的問題分析

2.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中設(shè)計師和施工人員專業(yè)水平的不足

我們在對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時對安全性的考慮中主要的因素之一就是設(shè)計人員和施工人員的專業(yè)水平和工作質(zhì)量。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對建筑的整體構(gòu)造要秉持著先進性、功能性、藝術(shù)性、穩(wěn)定性、安全性等幾個要點進行設(shè)計。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量和其中的不足則需要專業(yè)的施工人員在技術(shù)上進行彌補。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)常用的建筑材料出現(xiàn)的問題

建筑工程質(zhì)量和安全性還有一部分取決于建筑結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計師要充分的了解建筑材料的特性以及適用性。因為材料的質(zhì)量不過關(guān)而導致建筑結(jié)構(gòu)不合理的建筑安全性較差情況也很常見。其主要是由于材料的質(zhì)量不符合建筑工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的不協(xié)調(diào)所導致的材料強度不夠、承重失衡或者重心偏移等問題出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不強而出現(xiàn)安全問題。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化安全性的措施

3.1 加強對基礎(chǔ)設(shè)計的研究

建筑工程的地基結(jié)構(gòu)會影響建筑工程的穩(wěn)定，會對建筑物造成巨大的影響，在開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之前，首先要對地質(zhì)進行勘察，分析影響建筑結(jié)構(gòu)的因素，篩選有利的因素進行合理利用，針對不利的因素制訂相應(yīng)的解決措施，降低建筑物的負面影響，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量，為建筑物之后的施工奠定基礎(chǔ)。

3.2 創(chuàng)新施工工藝

提高人員的技術(shù)水平在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，必須要重視施工前的準備工作，將機械設(shè)備和施工技術(shù)規(guī)劃到設(shè)計范圍內(nèi)，而且要遵循與時俱進的原則，不斷優(yōu)化相關(guān)的設(shè)備信息，確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的順利展開，保證施工的質(zhì)量。

4 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對建筑物的要求不斷提升，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅會影響到建筑工程的質(zhì)量，還會影響建筑的安全性，在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，還需要考慮自然災(zāi)害等外在因素。而近年來，自然災(zāi)害頻發(fā)，人們對于建筑物安全的關(guān)注也越來越多，如何優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，保障建筑物安全，已成為設(shè)計人員考慮的首要問題，對于建筑企業(yè)來說，應(yīng)重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，提高技術(shù)水平和引進先進技術(shù)，不斷改良設(shè)備，從而促進整個建筑行業(yè)的發(fā)展。