建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性的創(chuàng)新

任參

摘 要：建筑結(jié)構(gòu)安全性是指建筑物的結(jié)構(gòu)在各種外力作用下仍保持完整、堅固的能力。隨著人們生活水平不斷地提高，人們的居住環(huán)境變得越來越好，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量性和安全性的關(guān)注度也越來越大。在實際建筑工程中積極進(jìn)行良好的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計研究，形成有效的建筑結(jié)構(gòu)類型，才能保證建筑的安全性能，才能更好的推動城市發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑工程；建筑結(jié)構(gòu)安全性；創(chuàng)新設(shè)計

前言

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑的結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜。在建筑工程中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對于建筑具有重要意義。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個設(shè)計的中心環(huán)節(jié)，對于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和建筑安全性有著直接影響，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該提升抗震意識，控制建筑材料的選擇，運用結(jié)構(gòu)軟件和設(shè)計軟件提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平，在提升建筑結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的同時，做到對結(jié)構(gòu)安全性和建筑安全性的保證，形成確保建筑安全性的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計體系，發(fā)揮系統(tǒng)性、技術(shù)性的優(yōu)勢，真正確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，提高建筑整體的安全性與穩(wěn)定性。

1.相關(guān)背景

現(xiàn)代建筑的材料主要是混凝土，混凝土被廣泛運用到實際的建設(shè)當(dāng)中，是因為它安全、堅固且性價比高。基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在我國大規(guī)模開展起來，為我國現(xiàn)代化打下了堅實基礎(chǔ)。當(dāng)今建筑結(jié)構(gòu)的安全性已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出過去建筑結(jié)構(gòu)的程度，符合國際建筑的標(biāo)準(zhǔn)，也符合我國現(xiàn)代社會建筑業(yè)發(fā)展的需要。

1.1傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的安全性較低

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法有很長的發(fā)展歷史，所以給建筑結(jié)構(gòu)安全性下一個準(zhǔn)確的定義是非常重要的。以往，國際上對建筑結(jié)構(gòu)安全性的概念比較模糊，嚴(yán)重阻礙了新方法的推廣與應(yīng)用。新的定義是：建筑結(jié)構(gòu)安全性能提高建筑結(jié)構(gòu)的承載力，包括構(gòu)件的加固和結(jié)構(gòu)整體的加固。結(jié)構(gòu)安全性是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)的設(shè)計要面對各種各樣的結(jié)構(gòu)類型，而我國還只是從局部進(jìn)行安全度分析，沒有考慮整體。比如，現(xiàn)在的一些方法只能處理好表面的問題，對深層次的問題不能徹底的解決。

1.2對我國建筑結(jié)構(gòu)的安全性評估

在一般情況下，我國傳統(tǒng)的設(shè)計方案仍舊可以給建筑結(jié)構(gòu)以安全保障，而且還能以較少的原材料和資金，建設(shè)了很多大規(guī)模的建筑，這是值得肯定的。但是我們不得不承認(rèn)，我國建筑結(jié)構(gòu)的安全度設(shè)置水平比較低，抵御外力作用和意外事故的能力較弱，存在一定的失效概率。所以，我們不僅要規(guī)范建筑設(shè)計的安全度防止意外事故，還要在一定條件下提高設(shè)計的安全度。

2建筑結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的原則

2.1使不規(guī)則建筑平面布置產(chǎn)生規(guī)則結(jié)構(gòu)效應(yīng)

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計時，往往需要依據(jù)建筑物的功能要求，對建筑物的墻肢長短和墻柱布局進(jìn)行合理地調(diào)整和規(guī)劃，進(jìn)而實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的安全性和美觀性要求。相對規(guī)則以及平面布置性的建筑物結(jié)構(gòu)受力比較簡單，因此建筑成本造價較低。然而，建筑結(jié)構(gòu)由于功能性的多樣化需求，對建筑物的體型和平面布置的設(shè)計施工要求也不盡相同。

2.2提高建筑居住舒適度

建筑結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的基本出發(fā)點和根本目的為滿足人們的舒適度需求。因此，為了提高建筑的舒適度，必須對建筑的整體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，其中主要包括建筑結(jié)構(gòu)、裝飾裝修、電氣安裝等幾個重要組成部分。

2.3保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性

目前建筑結(jié)構(gòu)的安全性主要通過提高建筑物的抗震程度來實現(xiàn)。所以，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計時需要保證每個建筑結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)的部件都具有一定的可靠的承載能力，最終實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性、耐久性以及安全性。一般主要包括建筑結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化選擇傳力途徑的科學(xué)性、構(gòu)件布置的合理性、構(gòu)件和材料選用的正確性等內(nèi)容。

2.4針對不同構(gòu)件采用不同安全系數(shù)的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計

由于建筑各子系統(tǒng)的構(gòu)件具有不同的承載能力，因此，為了保證建筑結(jié)構(gòu)的整體安全性，需要根據(jù)各部位的承載能力來設(shè)計多樣化的構(gòu)件安全系數(shù)，實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體優(yōu)化。通過對大量建筑結(jié)構(gòu)試驗的分析和研究可以發(fā)現(xiàn)，由于現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的約束作用，可以在很大程度上提高樓蓋梁的承載能力，最高時可提高約1.5倍。

3建筑結(jié)構(gòu)類型和設(shè)計內(nèi)容

3.1建筑結(jié)構(gòu)類型

按照建筑項目的結(jié)構(gòu)形式可分為簡體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等；按照建筑結(jié)構(gòu)材料可分為木結(jié)構(gòu)、混磚結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等；按照建筑樓層可分為高層、多層和單層。

3.2設(shè)計內(nèi)容

建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計包括基礎(chǔ)選型、布置柱網(wǎng)、剪力墻分布、結(jié)構(gòu)體系選擇等內(nèi)容，其中最重要的是主體設(shè)計和基礎(chǔ)設(shè)計。根據(jù)建筑項目所在地地質(zhì)條件、環(huán)境特點、樓層數(shù)和高度，設(shè)計科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)體系，如框架結(jié)構(gòu)、框支結(jié)構(gòu)、簡體結(jié)構(gòu)、巨型框架結(jié)構(gòu)等。建筑結(jié)構(gòu)體系確定后，再設(shè)計柱、梁、剪力墻的分布和尺寸，并且仔細(xì)計算和分析各種結(jié)構(gòu)內(nèi)力，根據(jù)計算分析結(jié)果，結(jié)合建筑項目當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、水文條件等，做好建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)選型，選擇合適的基礎(chǔ)形式，確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

4建筑結(jié)構(gòu)存在的問題及提高其設(shè)計安全性的措施

我國建筑結(jié)構(gòu)的安全性一直沒有被重視起來，建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量一直比較低，不僅與西方發(fā)達(dá)國家相距甚遠(yuǎn)，也和國際平均水平差距很大。我國建設(shè)的資金和材料有限，而進(jìn)行大規(guī)模的建設(shè)勢必使建筑的安全度降低，質(zhì)量下降。我國建筑工程的事故相對于國外比較多，事故的原因大多是由于不遵守有關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，建筑結(jié)構(gòu)方面的缺陷和不足，這是一種人為原因造成的差錯。

4.1提高相關(guān)工作人員的抗震安全意識

提高抗震建筑設(shè)計人員意識從根本上提高建筑物的安全開發(fā)和應(yīng)用的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員真正實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個系統(tǒng)的、全面的工作內(nèi)容，需要有一定的理論基礎(chǔ)和創(chuàng)新思維模式，認(rèn)真嚴(yán)肅的工作態(tài)度。

4.2相關(guān)工作人員應(yīng)該遵循建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要求

建筑行業(yè)應(yīng)該根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的實際情況，提前規(guī)劃出可用的安全規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，滲透到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整個過程中，落實安全規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，致力于約束建筑結(jié)構(gòu)中的設(shè)計行為。相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)嚴(yán)格按照國家規(guī)定，要符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，這樣才能保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，滿足建筑結(jié)構(gòu)安全需要，保證建筑工程的質(zhì)量。因此，相關(guān)建筑設(shè)計師務(wù)必要遵守相關(guān)的建筑設(shè)計要求。

4.3提高建筑結(jié)構(gòu)材料的質(zhì)量

提高建筑結(jié)構(gòu)安全性應(yīng)該從材料方面入手，以高質(zhì)量、高性能材料的設(shè)計實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的安全性，在具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該建立材料質(zhì)量的關(guān)口，避免施工單位為了追逐超額利潤而在建筑材料上偷工減料的行為，制止不合格材料在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工中出現(xiàn)，斬斷不合格建筑結(jié)構(gòu)材料流入的通道。

5結(jié)語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性的創(chuàng)新是一項復(fù)雜、長期的工程，科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新，不僅能夠降低工程預(yù)算，還能保證建筑物安全、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀。因此，工程建設(shè)單位應(yīng)在保證工程質(zhì)量和功能的基礎(chǔ)上，結(jié)合建筑工程的實際情況，合理應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，不斷提升工程設(shè)計師和結(jié)構(gòu)師的專業(yè)水平，積極運用新型技術(shù)，不斷探索，進(jìn)而優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，促進(jìn)建筑的安全、可持續(xù)發(fā)展。

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