提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性的方法研究探述

吳云強(qiáng)

(煙臺市房屋建筑勘察設(shè)計院有限責(zé)任公司第一分院，山東 煙臺 264006)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要工程項目包括地基基礎(chǔ)設(shè)計，主體設(shè)計和建筑防火防震設(shè)計等，綜合做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作方能全面提升建筑安全質(zhì)量。下面從加強(qiáng)建筑地基設(shè)計，優(yōu)化墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計，加強(qiáng)防火抗震設(shè)計等三個方面來淺談提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性的方法。

1 加強(qiáng)建筑地基設(shè)計

地基是整個建筑的支承基礎(chǔ)，是關(guān)系到整個建筑安全的根本。

建筑設(shè)計師應(yīng)指明在進(jìn)行建筑工程施工之前，需要對建筑工程周圍的施工環(huán)境充分了解，對于地質(zhì)結(jié)構(gòu)和水文情況進(jìn)行勘測，對于地基中的軟土層應(yīng)盡力越過，在探測點上，如果地質(zhì)情況分布均勻，需要將探測點保持在15～30m之間；如果地基情況相對比較復(fù)雜，就需要加大勘測的密度，了解地下水的分布情況，而且需要做好對周邊環(huán)境的監(jiān)測，以防對工程的施工造成一定的影響。

根據(jù)土層的工程特性指標(biāo)和上部建筑荷載，確定采用天然地基還是需進(jìn)行地基處理，常用的地基處理形式主要有：換填墊層，夯實，管樁，灌注樁等。具體采用處理形式可以根據(jù)地勘報告和上部建筑荷載大小，上部結(jié)構(gòu)形式，有無地下室等，選擇的基礎(chǔ)形式來選定，以達(dá)到建筑地基的安全性與穩(wěn)定性要求，且兼顧經(jīng)濟(jì)使用要求等。

2 優(yōu)化墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計

建筑主體主要結(jié)構(gòu)形式有：框架結(jié)構(gòu)，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)，框筒結(jié)構(gòu)等。我們應(yīng)根據(jù)建筑的使用性質(zhì)，層數(shù)、高度選擇合理的結(jié)構(gòu)形式。為了減少占地，現(xiàn)階段高層剪力墻結(jié)構(gòu)大幅增加，優(yōu)化墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計變的尤為重要。

為了確保建筑墻體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，優(yōu)化墻體設(shè)計，必須做好兩方面的工作，一方面，要注意加強(qiáng)墻體的混凝土結(jié)構(gòu)，確保結(jié)構(gòu)墻的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，優(yōu)化混凝土材料，削弱混凝土的絕熱升溫性能，處理好建筑樓板之間的變形縫問題，科學(xué)控制混凝土的升溫速度。在施工過程中，需要選用低熱化水泥或者中熱化水泥，為混凝土加入足量的粉煤灰，以此緩解混凝土墻體的開裂風(fēng)險。除此之外，施工技術(shù)人員應(yīng)該嚴(yán)格控制施工動態(tài)，對后續(xù)澆筑的溫度予以科學(xué)控制以避免出現(xiàn)裂縫。在澆筑混凝土墻體時，要處理好混凝土上下層之間的接縫，清除銜接處所夾帶的雜物，并借助鉆機(jī)鉆孔灌注混凝土技術(shù)來修復(fù)封閉漏洞。

另一方面，現(xiàn)地下室滲漏情況比較嚴(yán)重，要做好防水混凝土墻設(shè)計工作，首先要把握好防水混凝土墻的溫控與施工技術(shù)，確保澆筑完混凝土之后的溫度不高于30℃。要全面了解防水混凝土墻的內(nèi)部溫度，為混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部安置好測溫計，每隔2h查看一次溫度，如果溫度高于35℃，就要采取必要的措施，如果24h后，溫度已低于30℃，就可以取消監(jiān)測。在外部溫度較高的夏天，可以多觀察3d，并確保防水混凝土墻有充足的通水量以緩解混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的升溫速度。

其次，施工技術(shù)人員要注意控制好混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外的溫差以避免出現(xiàn)裂縫，要將溫差控制在13℃以內(nèi)。如果混凝土的內(nèi)部溫度降溫較慢，外部降溫速度有比較快，就很容易因為溫差而產(chǎn)生裂縫，對此，要為防水混凝土墻的模板粘貼1cm的泡沫板，這樣能夠起到表層混凝土的保溫作用，避免內(nèi)外溫差過大。在實施澆塊作業(yè)之前，要先為內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)創(chuàng)造良好的散熱條件，確保防水混凝土墻內(nèi)部溫度得以平穩(wěn)散熱。如果外部混凝土散熱速度過快，就會為其設(shè)計保溫層，以此緩解溫差所造成的裂縫問題。

再次，要在設(shè)計方案中明確防水混凝土墻的施工流程，從總體視角來看，施工流程分為以下六大步驟。

第一，開挖導(dǎo)向槽。

第二，在導(dǎo)向槽的兩端組裝好鎖管。

第三，安裝混凝土導(dǎo)管。

第四，設(shè)置好帷幕灌漿孔。

第五，清除孔內(nèi)污漬，并做好換漿作業(yè)。

第六，澆筑防水混凝土墻。

3 加強(qiáng)防火抗震設(shè)計

從根本上來講，加強(qiáng)建筑防火設(shè)計，提高建筑物的安全性能，則必須重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，在選擇和應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)材料及厚度時，要依據(jù)建筑防火設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，對不同耐火等級的建筑選擇最適宜的耐火材料，應(yīng)滿足各建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的最小厚度，最小鋼筋保護(hù)層厚度等要求。

對于地震區(qū)域，建筑設(shè)計師在設(shè)計結(jié)構(gòu)墻的過程中要綜合考慮地震對墻體的影響，依據(jù)荷載與所選用的施工材料，精確核算墻體厚度及其支撐強(qiáng)度，并控制好墻體的高度，長度與荷載，以此強(qiáng)化建筑的抗震能力。

4 結(jié) 語

綜上所述，確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性的方法，建筑設(shè)計師應(yīng)重視加強(qiáng)建筑墻體設(shè)計，提高建筑的防火防震能力，充分借助信息設(shè)備，科學(xué)建模，確保室內(nèi)建筑的安全服務(wù)功能。