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建筑结构设计中如何提高建筑的安全性
双击自动滚屏 发布者:admin 时间:2023-8-17 17:49:33 阅读:1076次 【字体:

建筑结构设计中如何提高建筑的安全性


张 亮 亮(山西约翰芬雷华能设计工程有限公司,山西 太原 030002)



介绍了建筑结构设计中存在的问题,从钢结构、安全设计、混凝土保护层厚度设计、抗震性安全设计三方面,分析了建筑结构的安全性设计要点,并提出了提高其安全性的解决措施,以期能为建筑行业的发展奠定良好的基础条件。

安全性,建筑结构,混凝土保护层,BIM技术

0 引言

在我国建筑行业迅猛发展背景下,建筑结构设计问题逐渐引起了人们关注。即因建筑结构设计安全性,是保障人们安全防护的第一环节。所以,在严格遵从建筑设计规范的同时,应加强对建筑结构安全性的概念分析。同时,从主体因素和客观因素入手,总结建筑结构安全性设计要点,最终为我国建筑安全性设计方向的发展提供有利参考。以下就是对建筑结构安全性设计难点问题的详细阐述,望其能为建筑行业的发展奠定良好的基础条件。

1 建筑结构设计存在的问题

就当前的现状来看,建筑结构设计存在的问题主要体现在以下几个方面:

第一,没有较强的抗震性。即与一些发达国家相比,我国虽然实施了一系列法律规定,即GB 50011—2010建筑抗震设计规范等,要求现代建筑抗震性设计必须达到7度或者8度标准。但因一些建筑公司缺少对建筑结构设计安全性的认识,因而,忽视了建筑结构抗震性的规范化设计,且未充分考虑不同地区地质、地震带分布的差异,由此影响到了建筑使用安全性;

第二,缺少合理的建筑结构设计。即因一些建筑企业施工人员是非专业人员,因而,专业技能参差不齐。同时,过分强调对建筑美观、功能等的追求,忽视了建筑使用安全性问题。此外,也有一些建筑企业在项目建设中,过分追求自身利益,对建筑结构进行擅自改动,埋下了一些安全隐患[1];

第三,存在偷工减料情况。即一些建筑企业在建筑结构规划设计过程中存在着偷工减料行为,不重视混凝土等建筑材料质量的严格把控,最终影响到了建筑结构设计安全性。

2 建筑结构的安全性设计

2.1 钢结构安全设计

在建筑结构安全性设计中,为了避免钢材偷工减料施工行为影响到建筑安全性,应注重严格遵从GB 50068—2001建筑结构可靠度设计统一标准,规范钢结构安全设计行为。

首先,在钢材采购中,应明确标明钢材信息。包括钢类、脱氧程度、连接材料、钢号、炉种等等。同时,在承重钢材材料选用时,以实验方式,对钢材连接方式、荷载特征、工作温度等性质进行测定,且尽量选用16 Mn钢、16 Mnq钢、15 MnVq钢作为承重结构钢材,满足建筑结构设计要求。但若建筑工程工作温度低于-20 ℃,那么应避免对3号沸腾钢材料的使用,达到安全性的钢结构设计效果。

其次,待钢材采购完毕后,应进入到钢结构设计环节。而在钢结构设计环节中,应先按照GB 50009—2012建筑结构荷载规范,计算钢结构荷载标准值、组合系数、动力荷载等参数。然后,分别设计钢结构强度、水平荷载等等。其中,在钢结构强度设计中,为了满足建筑安全性要求,应在选用厚度是17 mm~25 mm的16 Mn钢时,把它的抗拉能力设计为300 N/mm2,抗剪能力设计为175 N/mm2,端面承压能力设计为425 N/mm2,达到最佳的强度设计效果。而若把16 Mnq钢作为钢结构设计材料,应保证其厚度在26 mm~36 mm之间,而抗拉能力设计值是290 N/mm2,抗剪能力设计值是170 N/mm2,端面承压能力是410 N/mm2,符合建筑钢结构设计要求[2]。

再次,在建筑钢结构设计工作开展的基础上,也应针对钢铸件强度、焊缝强度、铆钉连接强度、螺栓连接程度等进行规范化设计,由此避免结构变形问题威胁建筑使用安全性。

2.2 混凝土保护层厚度设计

在建筑结构安全性设计工作开展过程中,因混凝土结构是主要的建筑结构之一,所以,在建筑结构具体设计时,应做好混凝土保护层厚度设计工作。首先,在混凝土保护层厚度设计过程中,为了避免安全事故问题的凸显,规范建筑结构设计,应把建筑安全使用年限设定为100年。而当环境等级是一时,保证板墙壳混凝土保护层最小厚度是15 mm,梁柱混凝土保护层最小厚度是20 mm。在环境等级是二a时,保证板墙壳和梁柱的混凝土保护层最小厚度分别是20 mm和25 mm。在环境等级是二b时,二者分别是25 mm和35 mm。当环境等级是三a时,二者分别是30 mm和40 mm[3]。当环境等级是三b时,二者分别是40 mm和50 mm,就此达到安全性建筑结构设计目的。其次,若在建筑结构设计中混凝土强度小于C25,那么在具体的设计工作中,应适当调整保护层厚度,将其厚度在原有基础上增加5 mm,达到最佳的结构设计效果。

2.3 抗震性安全设计

在建筑结构设计工作开展过程中,为了保证建筑安全性,应注重优化建筑抗震性安全设计工作。首先,在建筑抗震性安全设计中,应采用刚性结构设计方法。例如,日本在某一高层公寓建筑设计中,即使用了美国纽约世界贸易中心工程的钢管,该钢管直径是80 mm,厚度是40 m。同时,钢管中注入了高强度混凝土。所以,在这一类钢管应用的基础上,公寓建筑抗震能力将有所增长。一旦遇到地震,仅会摇动30 cm[4]。因此,我国建筑结构设计工作的展开,应尝试对刚性结构设计方法的引入。其次,在建筑结构抗震性设计中,应注重设计一个“抗动体”,由此提高建筑结构的抗震能力,避免建筑坍塌等安全问题的凸显。

3 建筑结构设计中安全性提高措施

在建筑结构设计工作开展过程中,为了有效缓解抗震性能差、结构设计不合理、存在偷工减料等安全问题,应在建筑结构安全设计中,要求建筑企业必须严格遵守国家相关规定。包括《建筑法》《建筑结构荷载规范》等等,继而以政策为导向,控制不合格的建筑结构设计问题,达到安全性建筑结构设计效果。此外,因建筑企业施工人员专业技能关乎着建筑结构设计标准性、安全性。所以,在建筑项目具体设计期间,应安排施工人员参加专业的培训,让他们在培训中掌握混凝土结构、砌体结构、钢结构等建筑结构设计技巧,并充分认识到建筑结构设计的重要性,最终保证建筑物的使用安全,为人们营造一个舒适的建筑使用空间[5]。除此之外,在建筑结构具体设计中,也应引入一些先进的技术手段。包括BIM技术等等,逐步优化建筑结构设计要点,满足建筑结构的安全性设计标准,符合建筑设计要求。

4 结语

目前建筑结构设计工作的展开仍然存在着缺乏较强抗震性、缺乏合理的建筑结构设计手段等问题,影响到了建筑的安全使用,且缩短了建筑使用寿命。为此,为了保证建筑结构设计安全性,必须从钢结构安全设计、混凝土保护层厚度设计、抗震性能安全设计三个方面入手,优化建筑结构设计标准,并以科学的建筑结构设计方式,提高整个建筑质量,且把“安全性”作为指导思想,推进建筑工程的顺利开展,避免工程事故问题的发生。

[1] 侯 捷.在建筑结构设计中提高建筑安全性的几点思考[J].江西建材,2016,20(13):32,35.

[2] 吴伟龙.建筑结构设计中提高建筑安全性的策略探讨[J].建材与装饰,2016,30(25):89-90.

[3] 罗小春.浅谈建筑结构设计中如何提升建筑自身的安全性[J].江西建材,2015,32(24):43.

[4] 陈锡辉,高 博.试论在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].四川水泥,2015,21(12):34.

[5] 解增银,严庆平.浅谈在建筑结构设计中如何保证建筑的安全性[J].科技创新与应用,2013,20(16):221.


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