建筑結構設計安全度研究6篇

時間:2022-09-01 08:46:59

導語:建筑結構設計安全度研究6篇一文來源于網友上傳,不代表本站觀點,若需要原創文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

建筑結構設計安全度研究6篇

第一篇:建筑結構設計安全度分析

1建筑結構設計安全度的含義

《工程結構可靠性設計統一標準》(GB50153-20008)第3.1.2條:“結構應滿足下列功能要求:①能承受在施工和使用期間可能出現的各種作用;②保持良好的使用性能;③具有足夠的耐久性能…”,筆者認為以上既為結構的安全度。

2建筑結構設計中存在的安全隱患

建筑結構設計安全度的優劣,是國家經濟與資源情況、積累社會財富程度和設計、施工技術水平和材料質量水準的綜合反映。和國際上部分通用規范比較,中國混凝土結構標準設定的安全度水平偏低,有的偏低相對較多。目前我國建筑結構設計中常見的安全隱患有以下幾種:

2.1設計結構不合理

在結構設計過程中造成安全問題主要的原因有以下幾點:①建筑結構的設計者專業技能和工作經驗不足,設計的建筑與實際情況有很大的差距,致使建筑的安全性的得不到保障,存在嚴重的安全問題;②建筑師普遍缺乏結構概念,在設計過程中只注重建筑物的美觀,忽視了安全問題的重要性。

2.2偷工減料嚴重

在建筑結構設計的過程中,工程的材料質量直接影響著建筑結構的安全,由于開發商為了謀取更多的利益,經常出現建筑材料不合格或者偷工減料的情況,對建筑結構的安全性造成嚴重的影響。

2.3施工監督不到位

是建筑行業的相關規定中,對于建筑結構施工監督的相關規定卻不夠完善,監理往往不到位,形同虛設。

3提高建筑結構設計的安全度對策

3.1做好各專業之間的協調與溝通

建筑結構設計工作不可以單獨的由設計單位實施操作,需要各有關部門之間的交流,結構工程師要主動組織并參與各專業的協調會議,對建筑設計的重要問題進行確定,由此能夠更為透徹地掌握建筑設計的意圖,防止設計出圖后導致的返工問題。

3.2設計人員加強安全意識的培養

建筑結構設計是一套完整的設計系統,對于提高建筑結構設計安全度地而言,整個行業內部和社會群體都要有一定的責任認識和安全質量的認識。

3.3提高構件的質量

建筑結構實施設計的目的是確保所建造的構造安全適用,可以在規定的時期內滿足各類預期的作用,而且經濟合理。那么為了讓設計的構造既可以滿足安全適用的特點,又在合理的經濟區域之內,一定要實施兩個方面的研究:①對各種荷載進行研究,像構件本身的重量、人群形成的重量、風壓與積雪壓在結構中形成的各類效應;②對結構或者構件抵抗這些效應的內在能力進行研究。結構或者構件實施受力計算的根據是構件的承載能力狀態,只有讓承載能力極限得到滿足狀態的最大承載能力,綜合嚴格的施工質量,才可以讓結構滿足安全功能的要求。

3.4加強建筑結構施工監督

受現階段建筑行業飛速發展的影響,建筑結構設計的安全性也逐漸成為人們關注的焦點,而建筑工程的質量問題也需要相關部門的解決。在制度的規定下實施監督管理,以此提升建筑結構施工的安全性。將監督制度應用到具體的施工過程中,在使用的同時不斷發現問題并且將其進行完善并解決。

3.5轉變設計思想,全面提高結構設計安全度

當下較多項目的建設方片面追求低含鋼率,常常要求將具體的含鋼率寫在設計合同中,一旦超出將如何如何…,面對不景氣的市場,設計單位為得到項目也一味迎合建設單位特別是房開商的要求,結構設計安全度必然受到影響。從提高結構安全度出發,應提倡合適的含鋼率,不應挖空心思地去摳鋼筋。國標《中國地震動參數區劃圖》(GB18306-2015)規定,自今年6月1日起全國均為抗震設防區,《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)的局部修訂也即將,這些都是國家行文對建筑結構設計安全度的極大提升。

4結語

在建筑工程結構設計的過程中不僅僅要做好建筑結構的設計,還應當重視建筑工程的安全性,對于房屋建筑而言,房屋的建筑質量是確保房屋安全性的保證,而房屋的安全性如同是房屋的生命,關系著人們的生命安全。因此在進行建筑結構設計時應當在設計結構的同時重視建筑的安全度設計。

作者:孫紅林 單位:貴州省建筑設計研究院

參考文獻:

[1]黃春明.試論建筑結構設計安全度[J].中國科技信息,2009(16):53.

[2]程懋.關于提高建筑結構設計安全度的意見[J].中國建設信息,2004(8):14~15.

[3]丁海榮.建筑結構設計安全度的探討[J].中國科技信息,2005(5):82.

[4]霍艷華.關于提高建筑結構設計安全度的必要性探討[J].中華民居(旬刊),2014(4):109~110.

[5]安穎.大幅度提高建筑結構設計安全度的必要性[J].安徽冶金科技職業學院學報,2010,20(4):48~50.

第二篇:醫院建筑結構設計探討

隨著經濟的發展和生活水平的不斷提高,人們對醫院建設的需求日益增加,各大中城市的醫療基礎設施建設速度明顯加快。與一般公共建筑相比,醫院建筑在滿足特殊醫療設備的要求、內部使用功能等方面都有很大不同。本文根據多個醫院建筑項目的結構設計經驗,總結了現代醫院建筑結構設計的特點及應注意的問題。

1.醫院建筑常見的結構類型

按照建筑功能,醫院建筑一般分為門(急)診部、醫技部、住院部等幾部分。這幾部分可根據醫院的規模及使用要求形成獨立的建筑物,如門(急)診樓、醫技樓、病房樓等,也可以將其功能整合在某一幢建筑物內,如常見的醫療綜合樓。門(急)診樓和醫技樓一般層數較低,為滿足建筑大空間靈活使用的要求,常用的結構形式為框架結構。病房樓一般為層數較高,多在10層以上,但其下部樓層往往設置了醫技功能房間,因此,除樓、電梯間及建筑物周邊,很難布置上下貫通的剪力墻。所以,病房樓常用的結構形式多為框架-剪力墻結構。各建筑單體通過醫院街貫穿連接,其中門(急)診部、醫技部、行政、教學樓采用框架結構,住院樓采用框架-剪力墻結構。

2.醫院建筑的抗震設計

作為重要的生命線工程,醫院建筑在抗震救災中起著至關重要的作用,醫院建筑的抗震設計也尤為重要。2009年下發的《關于學校、醫院等人員密集場所建設工程抗震設防要求確定原則的通知》[1]規定,除地震動加速度不小于0.4g的地區外,其他地區的地震動峰值加速度取值均提高一檔(根據建筑抗震設計規范GB50011-2010中3.1.1條的條文解釋[2]已不再執行此文)。除了國家文件規定外,部分省市也對醫院建筑的抗震設計作出了特殊規定。圖1所示醫院建筑位于湖北省某市,當地政府對場地土類別和地震加速度有另行規定,并要求進行場地地震安全性評價,所以,設計中以此作為抗震設計的依據,主要采用傳統“抗”的思路并根據建筑功能需求合理設置了結構縫。

3.醫院建筑的荷載取值

由于荷載種類繁多且存在大量專業設備,因此,醫院建筑在活荷載取值上有一定的特殊性,而建筑結構荷載規范GB50009-2012[2]中對醫療特殊用途房間的荷載取值并沒有明確規定。參考《全國民用建筑工程設計技術措施》中關于樓面荷載的補充規定,并配合醫療工藝專業所提供的使用荷載,根據已有工程經驗,

4.醫院建筑的結構降板

醫院建筑在結構設計的某些方面具有特殊內容。特別地,結構樓板在設計中應合理降低,其原因主要有以下幾方面。第一,醫院建筑為人員密集場所,且有大量行動不便人群,故所有衛生間要求結構專業的樓板局部下沉。第二,醫院建筑中往往存在很多用水點,而許多有潔凈要求的房間,其上部嚴禁樓板開洞走管線,此時需要采用大范圍降板進行同層排水。第三,部分放置大型醫療設備的房間,考慮設備走線的要求,需要降板。第四,部分有電磁輻射的設備房間,對一定距離范圍內樓板的含鋼率有要求,也需要結構降板。因此,醫院建筑的設計中,結構降板就顯得尤為重要。根據已有工程經驗,表2給出了一般醫技及其他專用房間的降板高度,供工程設計人員參考。在降板的設計過程,必須注意降板后是否需要回填及回填材料的選取,建議回填材料選用輕集料混凝土等輕質材料,以減輕自重,達到國家所提倡的綠色節能要求。

5.醫院建筑的大體積混凝土設計與施工

電子直線加速器是放療中心治療腫瘤的大型醫療設備,直線加速器室一般建在地下室。由于防輻射要求,局部頂板及墻體厚度達近3.2m,混凝土墻厚度1.8~3.0m,設計時應注意大體積混凝土的設計與施工。為保證建筑使用功能要求,頂板部分混凝土往往會采用重型混凝土(容重一般要求達到35kN/m3),由于其原材料采用重晶石,成本較高(為普通混凝土造價的5倍左右),設計過程中要慎重選擇。在大體積混凝土結構設計時,混凝土墻、板的配筋,除滿足承載力極限狀態的鋼筋外,為控制裂縫的出現,配筋率最小為0.3%,鋼筋應細且密。在材料的選擇上,混凝土強度宜采用C35,水泥應采用低水化熱水泥,骨料強度高,級配好。在混凝土的施工和養護上,混凝土溫差控制在20℃以內,注意當天的溫度(插溫度計)、濕度,必要時搭棚;專人負責混凝土的養護,兩小時澆水一次。同時,設計人員應與施工人員多溝通,必要時可參與施工方案的制訂,以確保大體積混凝土裂縫控制在允許范圍之內,在完成施工后進行必要的防輻射檢測。

6.醫院建筑的結構梁高控制

醫院建筑的設計中,存在眾多設備管線交叉重疊的情況,這對結構設計師提出更高要求,需對建筑設計的流程、各房間功能及設備管線走向和尺寸大小有明確的認識。醫院建筑各機電設備用房一般設置在地下室,大量設備管線通過豎向管井在每個樓層通過公共走廊進行分配布置。為滿足建筑功能需求,對結構的梁高有嚴格要求,此方面是醫院建筑設計的一大特點及難點。經過多個醫院項目的實際情況和經驗總結,若公共走廊通道的梁采用寬扁梁形式,能取得良好的實際效果。本文在此僅提出,此方面在結構設計中應重點考慮。

7.結語

醫院建筑作為重要的公共建筑,在結構設計時,應根據建筑物特點確定合理的結構體系;確定樓面荷載時,應注意特殊的醫技用房和大型設備用房;降板回填材料宜采用輕質材料;對于有防輻射要求的房間,應加厚相應的樓板和墻體厚度,應重視大體積混凝土的設計與施工。

作者:牛喜山 單位:廣東華方工程設計院有限公司

參考文獻:

[1]中國地震局.關于學校、醫院等人員密集場所建設工程抗震設防要求確定原則的通知[Z].2009.

[2]GB50011-2010,建筑抗震設計規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2010.

[3]GB50009-2012,建筑結構荷載規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2012.

第三篇:建筑結構設計中如何控制裂縫

建筑結構裂縫主要在混凝土結構中表現突出,砌體結構的墻板中也常有出現。根據產生裂縫的原因有針對性的分析、解決,使得裂縫被控制在規范允許的范圍內。

1建筑結構設計中裂縫的類型

1.1塑性沉降裂縫

塑性沉降裂縫是一種比較常見的裂縫,產生原因則是建筑結構在進行混凝土澆筑的過程中,并沒有合理操作骨料的沉降,致使沉降時出現各種阻礙,最終影響了混凝土的使用,出現了裂縫。多數情況下,塑性沉降裂縫的出現是在混凝土澆筑完成后的半個小時左右至三小時內,這段期間混凝土還沒有完全的凝固,正處于一種塑性的狀態,若是此時進行灑水作業,待表層完全干涸后就會呈現出不同走向的裂縫痕跡,主要原因是由混凝土塌落過大,沉降度過高而導致的。

1.2塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫主要是指在建筑結構混凝土澆筑后,在塑性狀態下使混凝土表面水分快速的蒸發,在澆筑后的四個小時內若是對其表面沒有采取恰當的措施加以覆蓋,如果是在溫度過高、風速極快、沙塵較大等情況下,就會導致混凝土表面水分快速蒸發,模板吸收水分過快,致使強度下降,這樣便會出現抵抗力下降等情況,進而產生裂縫。

1.3溫度應力裂縫

溫度應力裂縫,顧名思義與溫度有關。在建筑結構施工混凝土澆筑完成以后,水泥由于內部溫度控制難以散發出去,使得澆筑后的混凝土溫度過高,其表面水分快速蒸發,內外溫度溫差急劇增大,致使混凝土內部受一定壓力影響,在兩者同時作用力下,便出現了裂縫現象。這種裂縫就是通常所說的混凝土溫度應力裂縫。

2建筑結構設計中控制裂縫的措施

針對工程實際中出現的裂縫問題,結構設計中常采取以下具體的措施來控制裂縫。

2.1規則的建筑平面布置

在建筑結構設計中,平面要保持規則的狀態,避免平面出現任何異常的變化。(1)平面有凹口出現時要在其邊緣添設拉梁,并增大周邊樓板的厚度,同時適當添設配筋。(2)在設計中需嚴格控制房屋的長度,一旦長度超過標準范圍而超出較小,就要在梁和樓板的1/3跨處合理設置寬度為1.9m的收縮后澆帶,且后澆帶的間距為30m。(3)房屋長度超出標準較大時要添設變形縫。(4)建筑物主樓與裙房之間的高差值較大時要在中間部位設置后澆帶或沉降縫,以有效控制因基礎沉降而引發裂縫的可能性。

2.2優化建筑結構配筋設計

建筑物構件配筋率的適當提高對控制裂縫有較大幫助,而混凝土結構設計規范也明確規定了受拉鋼筋的最小配筋,且因梁、板等構件的不同而有相應的規定,而在配置板的受力鋼筋時適宜遵循間距較密、直徑較小的原則,以減小構件的裂縫。同時,建筑屋面的傳熱系數宜小于1.0W/(m2•K),屋面板的結構配筋適宜選擇雙向雙層配筋,板面沒有負筋的區域可拉通板的支座負筋,或在該區域配置雙向的鋼筋網,將其與板面負筋搭接。如果建筑結構設計使用的是四邊嵌固的現澆樓板,那么板的收縮所受到的約束就是雙向的,極易在板的中部出現貫穿裂縫,四大角出現45°裂縫。基于此,結構設計人員應在建筑屋面板陰陽角變形應力集中的區域增設雙向雙層間距為100mm的配筋,配筋范圍是板跨度的1/4,也可適當增設放射鋼筋,以有效控制裂縫。

2.3砌體結構裂縫控制

砌體結構中除了與混凝土結構相同的混凝土板出現裂縫外,承重磚墻也會產生一些裂縫,產生裂縫的原因大多是因為地基基礎的不均勻沉降或者是磚與混凝土不同材料因溫度和收縮變形不同而使應力集中產生。避免砌體裂縫的原因:(1)要控制建筑物長度,在應力集中、砌體可能產生裂縫最大處設伸縮縫。(2)要增設圈梁、構造柱,使其形成骨架作用,保證建筑物的整體性;還應在屋面設置保溫、隔熱層等措施。(3)地基處理應整片處理,對于濕陷性黃土地區除了整片處理后滿足濕陷量要求外還應避免周圍及工程本身漏水、滲水等現象,以避免地基的不均勻沉降。

2.4適當選用鋼纖維混凝土

適當在鋼筋混凝土梁的底部使用鋼纖維,促使它與鋼筋共同抵抗混凝土結構開裂,以有效提高梁的抗裂能力,使其達到建筑結構設計要求。對建筑物的鋼筋鋼纖維混凝土梁來說,如果選用鋼纖維的體積率是1.0%~1.5%,且受拉區鋼纖維混凝土層的高度是截面高度的0.3倍,那么鋼纖維的使用就能有效降低結構裂縫的寬度。鋼纖維混凝土構件改善裂縫問題的原因在于鋼纖維憑借其粘結力向混凝土基體裂縫尖端的應力場施加反向應力場,使混凝土基體裂縫尖端的應力得到緩和,集中阻止進一步發展裂縫,促使構件更晚出現裂縫。未開裂的混凝土與鋼纖維一起承擔裂縫截面上的一部分拉力,使裂縫截面上鋼筋的應力得到降低,有效約束著裂縫的出現及發展,構件的剛度以及裂縫間混凝土的整體性都得到有效的提高。

3結束語

綜上所述,建筑結構出現的裂縫問題,除了混凝土本身的徐變、大體積內部的水化熱等因素需要采用加強構造措施解決外,還應注意養護過程中的人為因素影響,保證養護所需條件,加強人工管理也是減少裂縫的必要條件。

作者:劉紅 單位:西安市建筑設計研究院

參考文獻:

[1]王明磊.大體積混凝土施工裂縫的預防與補救措施研究[D].長安大學,2010.

[2]章華生.混凝土的發展及裂縫與結構設計問題的探討[J].科教文匯(上旬刊),2015,(9).

[3]楊曉靜.淺談工業與民用建筑墻體裂縫的設計原因[J].中國西部科技,2015,(2).

第四篇:建筑結構設計安全性的合理化建議

近些年我國建筑行業發展迅速,各種形式的建筑物層出不窮,建筑結構設計也朝著多樣化方向發展,滿足了人們對建筑的不同需求,但是在這過程中也出現了一些問題有待解決,其中尤為突出的便是建筑安全存在隱患,因建筑安全性得不到保證而造成的經濟損失以及人員傷亡現象時有發生。如何保證建筑安全、提高建筑質量是當前建筑行業中重點研究話題,對實現企業長久發展、推動建筑行業進步具有重要意義,必須給予足夠的重視。

1建筑結構設計安全性介紹

建筑結構設計是建筑工程中的一項重要工作,建筑質量和安全與設計方案的可靠性及可行性有著直接關系,只有從建筑特點、內部布局、施工環境等多方面進行綜合分析,才能保證結構設計的科學、合理,從根本上減少建筑安全隱患,更好的發揮其功能,為人們的生活提供更多便利。當建筑在外力的作用下,其結構會出現不同程度的變化,如果建筑結構無法繼續承受外部壓力,就會發生變形甚至是坍塌現象,嚴重威脅了建筑內部人員的生命財產安全,保證建筑質量和安全一直是建筑企業不斷追尋的目標,所以需要從結構設計出發,做好工程前的調查、加強施工階段的管理、明確驗收標準,同時要對各項數據進行準確的計算,提高施工人員的安全意識和責任心,嚴格按照國家規定的建筑安全標準結合實際工程進行建筑結構設計,規范施工流程和作業手法,提高建筑結構設計安全性和整體建筑質量。

2影響建筑安全性的因素

2.1安全意識不足

要想保證建筑結構設計的安全性,就要意識到建筑安全性的重要性,從設計工作的各個環節為建筑安全性提供保障。我國已經出臺了一系列的規范及標準對建筑結構設計安全進行約束,特別是在建筑結構的抗震要求方面進行了明確規定,但是在實際工程中,很多人的建筑結構設計安全意識不足,沒有意識到安全性設計的重要性,存在僥幸心理,在對建筑結構設計安全性進行考慮的時候比較片面化;對建筑結構的抗震設計要求不夠重視,對抗震規范不夠了解,建筑結構抗震設計難度較大,其結構的穩定性及安全性得不到保證。

2.2結構設計不合理

建筑結構設計比較復雜,會涉及到很多方面的工作,需要設計人員進行全面的調查、分析以及計算,確定更加科學、合理的建筑結構形式,保證結構設計的可行性和適用性。但是當前很多工程為了迎合業主方要求,沒有對建筑結構設計實際要求進行考慮,結構設計不符合相關標準,甚至違背了基本的設計原則和設計原理,導致結構設計不合理現象嚴重,存在較多的安全隱患。

2.3抗震能力達不到要求

抗震設計是建筑結構設計安全必須考慮的問題,我國很多地區都位于地震帶上,只有提高建筑的抗震能力,按照相關抗震要求進行建筑結構設計,才能提高建筑結構的穩定性,減少因地震災害帶來的損失。但是當前很多城市的建筑結構抗震能力都達不到要求,一些建筑企業為了擴大自身利益,偷工減料現象嚴重,建筑結構的鋼材使用量不足,整體穩定性不強,當發生地震災害,容易出現房屋傾斜、倒塌現象,造成重大的經濟損失,引發人員傷亡。

2.4施工管理工作不到位

施工管理是保證工程質量的必要工作,包括施工材料管理、施工設備管理、施工人員管理等多個方面,所以必須從不同方面出發做好全面管理工作,為建筑安安全性提供最大保障。施工管理不到位是降低建筑安全性的主要因素之一,施工材料選用不符合使用要求、沒有對其質量進行檢驗;施工設備維護工作不到位,容易出現運行故障對工程質量造成影響;施工人員綜合素質不高,安全意識和責任意識不強,施工手法和施工流程不規范,這些情況都會對建筑安全性造成影響。

3建筑結構設計中提高建筑安全性的合理化建議

3.1提高安全意識

要想在建筑結構設計中提高建筑安全性,就要認識到安全性的重要,提高安全意識,做好每一個環節的設計工作,加大對安全隱患頻發設計環節的研究力度,制定科學、有效的解決措施降低安全隱患的發生概率。以相關規定和標準對結構設計進行約束,并結合實際工程情況進行結構設計工作,使其穩定性能夠達到工程要求;加強對建筑結構抗震性能和安全性的檢查與估測,確保建筑結構設計的安全性和抗震性。

3.2優化結構設計

科技的不斷進步為建筑行業的發展創造了有利條件,當前各種計算機技術和軟件的應用越來越多,在進行建筑結構設計的時候,可以充分利用先進的計算機技術和軟件,對結構設計進行優化,改善設計中存在的不足和缺點,提高建筑安全性,同時還能為技術人員提供更多的方便,工作效率得到了顯著提高。通過智能、精良的設計軟件,能夠對各項數據進行更加準確的計算,為建筑結構設計提供更加可靠的依據,提高建筑的安全性。

3.3加強建筑結構抗震性能設計

加強建筑結構抗震性能設計是提高建筑安全性的必要工作,在降低因地震災害造成的損失方面具有重要意義。在進行抗震設計的時候,需要以國家規定的建筑結構設計抗震要求和規范為基礎,對當地的地質構成情況進行詳細的勘察,選用更加合適的結構形式,并做好各種加固措施,提高建筑結構的穩定性抗震能力,保證建筑具有更高的安全系數。

3.4加強施工管理

對于提高建筑的安全性來說,加強施工管理非常重要的工作,在進行施工管理的時候,必須從材料、設備以及人員等多方面進行,對整體工程進行協調,實現提高建筑結構安全性的目的。在選用施工材料和施工設備的時候,需要嚴格按照合同規定進行,明確材料的規格以及設備的參數,并對材料質量進行抽檢,避免不合格材料的混入;對設備進行定期維護,避免出現設備故障。做好對施工人員的培訓工作,提高其安全意識,使其掌握更加全面、先進的施工工藝,規范施工手法,嚴格按照施工流程進行每一步工作,提高建筑安全性。

4結束語

綜合全文來看,對建筑安全性造成影響的因素有很多,最常見的也是最主要的有安全意識不足、結構設計不合理現象嚴重、結構抗震能力達不到要求、施工過程缺乏有效的管理,通過提高安全意識、優化結構設計、加強結構抗震性能設計、做好施工管理等方式,能夠有效解決建筑結構設計存在的安全隱患,最大程度上保證了建筑安全性,降低了安全事故的發生概率,在實現建筑行業穩定、健康發展過程中起到的重要作用。

作者:饒亞明 單位:江西省撫州市建筑勘察設計院

參考文獻:

[1]侯捷.在建筑結構設計中提高建筑安全性的幾點思考[J].江西建材,2016(13):32+35.

[2]李達新.關于建筑結構設計中提高建筑安全性的分析[J].科技創新與應用,2016(10):244.

[3]馮活靈.探究建筑結構設計中提高建筑安全性的有效措施[J].江西建材,2015(09):50+53.

第五篇:建筑結構設計短柱延性分析

在高層建筑建設中,短柱的應用已經比較普遍,而在層高設計一定的情況下,為了使建筑延性提高,需要增加柱截面積,降低軸壓比,軸壓比越小,柱截面積越大。所以,在高層建筑結構設計中,為了對軸壓比限值進行滿足,往往需要將柱的截面積提高,出現短柱構造,甚至是超短柱構造。而在抗震性能的要求下,短柱要求具有足夠的抗震性能,需要將短柱延性進行提高,本文也針對建筑結構設計中延性提高的方法進行分析。

1確定短柱的方法

根據相關要求,短柱的定義為柱子凈高(H)比截面高度(h),即H/h≤4時,將該柱稱為短柱,在建筑施工中,施工技術人員對短柱進行判定的時候多數都按照該判定方法來確定。該判定方法用到的參數只是層高與柱截面的關系,而對柱本身的內力關系沒有應用.

2提高短柱延性的措施

2.1使用鋼管混凝土柱

在薄壁圓形鋼管內填入混凝土構成的結構即為鋼管混凝土。鋼管對混凝土產生側向約束力,混凝土處于受壓狀態,混凝土的抗壓強度及極限壓應變能力都得到提升,特別是對高強度混凝土延性的改善效果非常明顯。除此以外,結構中鋼管不但發揮了橫向箍筋的作用,也發揮了縱筋的作用,管徑與管壁厚度比值小于90,類似于混凝土配筋率超過4.6%,明顯超出抗震要求中混凝土配筋率要求。由于此類結構的抗壓強度與抗變形能力非常好,即便是在高軸壓比下,受壓區都不會出現先破壞的現象,與鋼柱相比,也不會出現屈曲失穩情況。所以,為了對截面轉動能力進行控制,對軸壓比限值不需要限定。

2.2使用鋼骨混凝土柱

將混凝土外包于鋼骨即可構成鋼骨混凝土柱。一半情況下鋼骨的類型包含十字形截面、口字形截面和工字形截面集中,和鋼結構對比,鋼結構構件局部可能出現屈曲,而鋼護混凝土柱由于鋼構件外部包裹有混凝土,不會發生屈曲現象,柱子的整體強度得到了加強,鋼材的強度可以有效的發揮出來。而且與一般鋼結構柱相比,采用鋼骨混凝土結構可降低一半以上的鋼材用量。而與混凝土結構相比,由于鋼骨的存在,使柱子的承載力大大提高,柱的截面積也有效的降低,由于混凝土在鋼骨翼緣及箍筋作用下受到約束,提高了混凝土的延性,柱的延性與耗能能力都得到加強。該結構類型中,對混凝土與鋼材的優勢都得到了最大限度的發揮,具有延性好、截面小、自重輕等優勢,在高層建筑中的應用對抗震性能可有效的改善。

2.3使用分體柱

對于短柱而言,其抗彎承載力與抗剪承載力要大很多,所以在地震作用下,抗剪承載力如果受到破壞后,抗彎強度再大也都無法發揮出來。所以,可將短柱的抗彎強度人為性的降低,使其略低于抗剪強度即可,在地震條件下,柱子抗彎強度受到發揮出現,呈現延性破壞作用。為了使抗彎強度降低,在柱中可沿豎向設置縫隙,將短柱一分為二或四部分,構成分體柱,各分體柱均單獨配筋,在分體柱之間設置連接縫,使各分體柱的初期剛度增加。相關研究顯示,分體柱與整體柱相比,抗剪能力基本一致,抗彎承載力降低,這就使柱子的變形能力與延性都得到了提升,由原來的抗剪型破壞形態轉變為彎曲型破壞形態,也將短柱消除,變為分體長柱,對剪跨比λ≤2時的抗震性能有效的進行了改善。

3結語

對短柱進行判斷時,采用剪跨比λ≤2作為判斷依據,要將短柱的截面尺寸盡可能的減小,使短柱的承載能力盡可能的提高,對短柱的延性采用各種方法進行提升,有效的提高短柱的抗震性能。在實踐中,鋼管混凝土、鋼骨混凝土等結構類型,對短柱的承載能力提升效果非常顯著,而分體柱在改善短柱抗震性能方面效果非常好。在高層建筑中的應用,也有效的減少了建筑底部幾層結構中短柱及超短柱的出現,避免了因短柱脆性破壞造成的建筑抗震性能下降的問題出現。

作者:陳德源 單位:廈門同安建筑設計院

參考文獻:

[1]康洪濤,王興洋.高層建筑抗震設計短柱問題的處理方案[J].科技信息,2013(12):412.

[2]謝國.試論高層建筑框架結構的延性設計[J].河南科技,2013(13):166+170.

第六篇:建筑結構設計安全性探討

近年來,隨著我國城市化進程的不斷加快,我國的建筑行業迅猛發展,在國民經濟建設中占據了一定的市場份額,但是隨著市場競爭的日趨激烈,建筑行業想要屹立不倒,必須要提升自身的競爭能力。建筑工程的安全問題是工程建筑的核心和重點,對建筑企業的發展和社會的穩定具有重要的影響。因此,在建筑結構的設計中提高建筑的安全性,對施工人員的人身財產安全乃至整個建筑工程的實施具有重要的影響。建筑結構設計中安全性的提高主要是做好前期的風險防控工作,避免工程施工中安全事故的發生,促進工程施工的順利進行。

1當前我國建筑結構設計中存在的安全問題

1.1設計人員綜合能力不足,建筑結構設計不合理

建筑結構設計工作主要是由工程的設計人員來完成的,但是目前在很多的建筑企業中出現了設計人員技術水平較低、綜合素質較差的情況,對工程設計的安全性問題不夠重視,這就會導致設計方案中存在很多的安全隱患問題,如果盲目的施工就會造成安全事故,對施工人員的安全及其企業形象的樹立都產生了消極的影響。建筑結構設計是建筑工程施工的基礎,對整個工程具有指導性的作用。在建筑工程結構設計的過程中會涉及很多方面,如建筑的朝向、建筑內設施的安裝等,這都是設計工作的重點,所以建筑結構設計的不合理,就會對建筑中基礎設計的完善造成影響。另外建筑工程在設計中還要對工程材料的使用,工程技術的運用等進行詳細的審查,對建筑的抗風抗震能力也要進行嚴格的控制,如果設計人員的綜合能力不足,就會對這些嚴重的忽視這些安全隱患,最終對工程的建設產生不利的影響。

1.2對建筑抗震能力的評估不到位

工程的防震抗震能力是工程設計工作的重點。我國許多地區處于地震活動帶上,并且煤礦和油礦的開采工作也會產生嚴重的地震現象,所以要在建筑設計中對建筑進行防震測評,減少因地震引發的安全事故,降低風險損失。地震有等級劃分,不同等級的地震對地球表面的影響不同,小型地震并不能對建筑造成危害。地震多發于山區,但并不是只發于山區,這就導致很多的施工企業在施工中忽視對防震的重視,防震減災的政策落實不完善,所以造成企業內的技術人員和管理人員忽視了對防震減災的重視,設計人員在施工設計中也沒有很好的貫徹防震的理念,導致建筑成果并沒有抗震能力。另外,由于我國國土面積大,并且不同的地理區域發生地震的幾率也不相同,對于建筑的防震設計要求也不相同,但是目前出現了很多的設計人員并沒有遵循地理區域的特征進行防震設計的現象,只是憑借自己的想法進行設計,這就導致建筑的抗震能力有限,起不到保護建筑和人員的生命財產和財產安全的作用。

1.3過度的節約成本,嚴重的忽視安全隱患

建筑工程一般是由建筑企業來承擔的,建筑企業是以盈利為目的的,企業在建筑結構設計中更加的注重成本控制,所以對建筑材料的質量,建筑設施的投入都會進行嚴格的控制,而嚴重的忽視材料和設施對建筑安全的作用。建筑的材料以鋼材為主,在建筑中企業為了追求更多的利益,減少建設成本,就會使用劣質的鋼材和其它的材料,鋼材對建筑具有支撐性的租用,劣質鋼材的使用縮會建筑的使用壽命,影響建筑的安全性能,最終對建筑產生破壞性的影響。

2建筑結構設計中提高安全性的有效策略

2.1嚴格遵循相關政策,嚴格規范設計工作

隨著我國建筑行業的快速發展,國家為了規范行業內的不合理問題,提高行業的競爭水平,針對于建筑施工頒布了很多的政策,對建筑設計和建筑施工進行了嚴格的規范。國家的政策法規具有強制性,能夠對建筑結構的設計起到有力的制約作用,所以建筑企業在日常的工作中要加大對政策法法規的貫徹和落實,并且通過課程培訓或者宣傳講座的形式,提高員工的法律意識,從而規范設計人員的設計工作。在建筑企業的內部,企業的管理部門要根據建筑結構設計中存在的問題,制定有效的管理制度,并且要嚴格執行,加大懲罰力度,減低建筑結構設計中的安全隱患。在建筑結構設計中要求設計人員對國家制定的相關管理規范進行系統的了解和掌握,將政策法規中的內容與自身的設計理念相結合,嚴格的按照規定開展設計工作。

2.2提高設計人員的綜合能力和安全意識

設計人員是建筑工程設計的核心和重點,對建筑工程的實施具有重要的影響。因此在工程施工前期的設計階段,提高設計人員的專業技能和職業素養以及安全意識,對建筑設計工作的順利開展具有重要的作用。建筑工程工程量浩大,并且涉及的范圍較廣,對社會的影響較大,所以建筑工程的安全性問題始終貫穿于工程建筑的每一個環節。建筑工程的設計人員掌握這工程設計的命脈,直接關系著工程設計的成敗,因此必須要提高設計人員的綜合能力。首先,提高設計人員的專業技能,專業的技能人才對工程設計的掌握比較透徹,并且經驗較為豐富,能對設計工作提出有效意見;其次提高設計人員的職業素養,設計人員職業素養的提高,能夠促使員工遵守規章制度,有利于設計人員按照政策法規的指導開展設計工作,減少建筑結構設計中的安全隱患;最后,提高設計人員的安全意識,設計人員安全意識的提高,能夠促使其在設計工作的開展中增加對安全問題的考慮,提高建筑的安全性能。在設計人員安全意識提高方面,企業可以為員工組織安全宣傳講座,組織安全設計大賽等活動。

2.3提高科技研發能力,創新專業設計軟件

隨著互聯網科技的發展,建筑結構設計工作不斷的進行創新,而專業的技術軟件的出現提高了建筑工程設計的效果和質量。在建筑結構設計中要不斷的進行計算機軟件技術的開發,為設計人員組織新技術培訓和指導,積極的研發設計軟件,提高設計工作的效率。因此建筑企業在內部可以組建自己的研發隊伍,為研發隊伍提供更多的深造機會,提高他們的科研能力,并且在研發中嚴格的貫徹安全性的問題,促進研發團隊設計出最專業的建筑結構設計軟件。

3結束語

綜上所述,建筑結構設計中的安全性問題,不僅關系著工建設能否順利進行,還影響著廣大群眾的人身和財產安全。建筑工程企業作為國民經濟發展的支柱性產業,對國家經濟的發展和社會的建設具有重要的影響。因此,想要提高建筑結構設計中安全性,就要求建筑企業要嚴格的貫徹和執行國家相關的政策法規,并且對設計人員的行為要進行嚴格的規范,提高設計人員專業技能和安全意識,大力支持企業內部科研隊伍的建設,利用先進的科學技術,不斷的研發和創新專業的設計軟件,為建筑結構設計中的安全性的提高提供最有力的保障。

作者:朱小龍 單位:安徽省城建設計研究總院有限公司

參考文獻:

[1]韓蕾.建筑結構設計中提高安全性的措施探討[J].建筑工程技術與設計,2016(5):410.

[2]羅小春.淺談建筑結構設計中如何提升建筑自身的安全性[J].江西建材,2015(24):43.