有关建筑结构安全性探究

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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有关建筑结构安全性探究

王琦

旭隆建设集团有限公司河南安阳456550

摘要:近年来,中国建筑业发展迅速,建筑物越来越多,但随之而来的问题越来越多,特别是建筑结构的安全性,严重危及建筑物的使用寿命。建筑结构的安全性影响企业的经济利益,也影响人们的生命财产安全,必须予以重视。对于建筑业来说,提高建筑结构的安全性至关重要。本文分析了影响建筑结构安全的因素,提出了提高安全性的措施,以促进建筑业的稳定发展。

关键词:建筑结构;安全性;研究

引言

建筑结构设计的主要目标是追求安全,并确保建筑物在各种外力下的结构不会被破坏或坍塌。在正常使用情况下,建筑结构可承受各种可能的外力,如大雨,台风等,无损坏。在发生地震和泥石流等事故的情况下,可以保持整个结构的基本稳定性。与国外标准相比,中国的建筑结构设计规范安全值较低,但建筑材料远远高于国外同类项目。主要原因是建筑物的结构设计,建造和使用,因此,我们必须研究和提高建筑结构的安全性。

1、建筑结构工程的安全性

结构安全性是各种作用下结构防止破坏倒塌、保护人员不受伤害的能力,是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准,也与结构的正确使用(维护、检测)有关,而这些又与建筑工程法规和技术标准(规范、规程、条例等)的合理设置及运用相关联。

1.1结构构件承载能力的安全性。与结构构件安全水准关系最大的两个因素:一是规范规定结构需要承受多大的荷载(荷载标准值),比如同样是办公楼,我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是1.5KPa(在新修订的规范里已改为2KPa),而美国、英国则分别为2.4KPa和2.5KPa;二是规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小,前者是计算荷载对结构构件的作用时,将荷载标准值加以放大的一个系数,后者是计算结构构件固有的承载能力时,将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这样根据我国原有规范设计办公楼时,所依据的楼层设计荷载,而设计时据以确定构件能够承受荷载的能力却要比英国、美国规范高,两者都使构件承载力的安全水准下降。这里的问题主要在于设计墨守成规,在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。

1.2调整结构安全设置水准的不同见解。我国结构设计规范的安全设置水准较低,与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。这种作法能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求,并历经了较长时间的考验,这是国内建筑科技人员经过巨大努力取得的重大成就。但是,由于安全储备较低,抵御意外作用的能力相对不足。如果能够适当提高安全设置水准,将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。

2、建筑结构安全性的影响因素

建筑结构设计是一个系统性的工作,设计的好坏直接影响着整体建筑的美观、经济和安全性。在人们不断提高的生活质量和生活水平中,建筑物为人们提供了工作、休闲和生活的场所,必须保障建筑的安全性。建筑结构安全性的定义是在结构工程师指导下,保证建筑的施工质量,竣工验收投入使用后,在建筑的有效使用寿命期间,能满足人们的各种功能性需求。建筑结构的安全性作为结构工程的最重要指标,主要受结构设计、应用和施工质量影响。

2.1结构设计对安全性的影响。结构设计很大程度上保证了建筑结构的安全性,但实际的结构设计工作却不是很理想。建筑结构设计人员由于个人能力、经验等有限,使得设计出来的结构存在很多问题,如结构的受力问题,由于对不同型号的钢筋的性能认识不充分,导致选取的钢筋型号不能满足结构的受力要求。有的建筑结构设计师过度追求建筑的美观性,对建筑质量问题没有全面考虑。有的建筑设计师了解设计方式可行性较低,但在自身利益驱使下,造成设计不规范而破坏了建筑结构。结构设计造成的问题很难在其他方面进行补救。

2.2施工质量对安全性的影响。建筑施工质量对建筑的安全性、耐久性、功能等都有一定影响,特别是地基和主体结构的施工质量更是直接对建筑工程的安全产生影响。对施工质量产生影响的因素有建筑材料质量、结构构件及其连接、施工结构的均质性等。建筑材料作为最基本的组成要素,很大程度的影响着建筑结构的安全性,如2013年深圳的“海沙殇”就是混凝土选取的沙中含有丰富的氯离子会锈蚀钢筋,造成混凝土开裂。建筑结构构件作为基本单位,组成了建筑结构,也直接影响着建筑结构的安全,构件的形成要经过多道加工工序,每道工序都会影响构件质量,因此必须做好工序的验收工作。结构构件的联接件的承载能力比构件的承载能力要大,且在构件不能继续承载之前,联接件不能失效,因此要确保联接件的施工质量。

3、建筑结构安全性存在的问题

3.1建筑质量管理人员和结构设计人员较差的安全观念,没有足够重视建筑结构的安全。经常发生一些人为的失误、误差等,使得结构设计不符合规范设计要求,造成建筑结构根本上的较差的安全性。

3.2之前我国建筑工程设定的结构标准在抗震、抗火灾上比较低,造成了建筑结构较大的安全隐患。如近些年地震频发造成的人员伤亡和财产损失,很大一部分是由于房屋的坍塌而引起的。

3.3现有的建筑工程设计规范考虑建筑物的方面还不够全面,主要是对建筑物在使用阶段的承载力做了限定,却没有规定建筑结构的使用寿命的经济性。

3.4结构设计没有考虑施工因素。建筑结构设计人员由于缺乏施工经验,没有考虑施工工艺对设计结构的可能产生的影响,而施工单位对设计存在较大的误区,认为改变一些结构的施工对整体不会有较大影响,常常没有任何计算分析就进行处理,存在较大安全隐患。

4、提高建筑结构安全性的措施

4.1提高建筑结构设计人员的安全意识,在安全性的这一重要指标下,建筑结构设计人员必须要端正态度,正确认识其重要性。在参与设计前,先组织安全意识培训教育,提高建筑结构设计人员的安全意识,并定期对设计人员进行安全意识考核和岗前培训,制定安全责任制,确保每个结构设计人员对自己设计部分的安全性的把握,并总结设计过程中出现过的安全问题,让其他设计人员共同探讨避免类似问题的再次出现。建筑结构设计涉及方面广,需要设计人员具备丰富的理论知识,并懂得应用理论知识于设计中,不断在实践中积累经验,对设计有创新精神,即能够大胆设计、小心求证,具有严肃认真的工作态度。

4.2规范结构设计,增强抗震结构设计,随着建筑行业的快速发展,越来越多的安全方面问题暴露在人们眼前,人们也愈发关注建筑结构的安全性能。对建筑结构进行设计时,一定要严格遵守规范要求,规范化设计,避免建筑结构设计中的不合格设计,对结构设计也要有设计人自己的看法,有助于设计出更好的作品,提高建筑的质量。我国的各项规范制度要进一步完善,并与国际接轨,提高个别的设计要求,与时俱进的健全设计法律法规。设计人员则要熟悉各项设计规范,并在实际设计工作中遵守各项制度规范,促进建筑行业发展。

建筑结构设计的抗震等级设计需要考虑不同地区的可能发生的地震等灾害的概率,从而设计出不同指标的抗震性能的建筑物,避免外界力量对建筑使用寿命造成影响,造成人员伤亡等。我国地域辽阔,经济在不同地域有着不同发展程度,需要设计人员进行实地考察,对比不同环境和实际条件设计出更加灵活的建筑结构,符合科学性和合理性,帮助解决实际问题。抗震设计在建筑结构设计中排在首位,特别是在我国,要尤其注意抗震设计。地震作为自然灾害之一,其破坏力大,对建筑结构的伤害也较大。通过加强建筑结构的抗震设计,能够最大限度的降低可能造成的伤亡和财产损失。

4.3加强结构的耐久性和牢固性设计。要加强建筑结构设计的安全性,则必须考虑结构的耐久性和牢固性设计。因此,结构设计人员在考虑结构承载力时,也要注重受环境影响而变化的结构耐久性。由于钢筋混凝土结构受内、外界作用,发生内部的钢筋锈蚀现象,降低结构的承载力,破坏建筑的整体结构。因此,在实际设计时,要考虑耐久性和牢固性设计,提高建筑结构抵御风险的能力,增强结构安全性。

结束语

建筑结构的整体稳定性能够防止建筑受到局部破坏时,不出现大范围的破坏或坍塌,因此,在设计时要保证一定的整体稳定性。整体稳定性主要考虑设计的结构具有一定的冗余度和良好的延性,降低损害程度。

参考文献:

[1]潘飞虎.小议路桥设计中的安全性和耐久性要素[J].中华民居(下旬刊),2016,08.

[2]陶璇.市政路桥设计中的安全性和耐久性研究[J].交通世界(运输.车辆),2017,08.