提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性的有效策略分析

陳紀(jì)勝

摘要：為了保證建筑物小震不壞、大震不倒，需嚴(yán)格執(zhí)行安全設(shè)計的基本規(guī)范，加強(qiáng)安全性設(shè)計。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中講究安全性分析，以提高整個結(jié)構(gòu)的使用安全為主，為此必須要強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)計管理，使得建筑物具備良好的抗震功能。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計過程;安全性規(guī)劃;策略

合理設(shè)計建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，從建筑物所處的地理環(huán)境出發(fā)，加強(qiáng)設(shè)計方案調(diào)整，采用新型方式，及時調(diào)整安全性設(shè)計的規(guī)劃，便于增強(qiáng)整個設(shè)計過程的規(guī)范化。分析建筑物的使用安全，從居住者的角度考慮，重點是探討如何提升結(jié)構(gòu)安全性的問題，通過將多個方案進(jìn)行對比，及時明確安全性設(shè)計的最終方案，這關(guān)乎建筑安全。

1當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

安全意識缺乏：設(shè)計人員自身缺乏對建筑結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計的正確認(rèn)識，平時工作中還意識不到安全性方案調(diào)整的必要性，對個人的設(shè)計工作掌握的不夠全面。還未意識到結(jié)構(gòu)設(shè)計與建筑物抗震功能及用戶利益的關(guān)系，由于安全意識不足，不僅導(dǎo)致設(shè)計方案未體現(xiàn)出安全規(guī)劃的作用，還帶來嚴(yán)重的安全事故。

水平有待提升：一些設(shè)計人員，自身掌握的專業(yè)化知識不夠，設(shè)計環(huán)節(jié)，無法運(yùn)用專業(yè)知識對建筑物進(jìn)行有效的安全性結(jié)構(gòu)設(shè)計，前提準(zhǔn)備工作未做好，技術(shù)準(zhǔn)備不到位。比如不明確安全性設(shè)計的基本要求和工作要點，未及時配合管理工作，無法實現(xiàn)個人能力的穩(wěn)步提升。

抗震設(shè)計不合理：對建筑物進(jìn)行抗震設(shè)計的環(huán)節(jié)，某些設(shè)計人員未及時參考建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計操作規(guī)程，對抗震設(shè)計的知識缺乏全面掌握。沒有根據(jù)建筑物使用功能及所處環(huán)境來進(jìn)行安全性結(jié)構(gòu)規(guī)劃，這樣一來，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)設(shè)計未能發(fā)揮出抗震的實際作用。

2提升建筑結(jié)構(gòu)安全性的有效設(shè)計策略

2.1秉承的原則

堅持安全性的原則，比如對某個建筑物進(jìn)行抗震設(shè)計的環(huán)節(jié)，首先考慮設(shè)計方案的安全性，明確建筑物使用功能，由此調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，關(guān)注使用者的人身安全?？紤]使用者的舒適度的個性化需求，對建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的環(huán)節(jié)，要確定建筑物整體結(jié)構(gòu)安全，讓每個環(huán)節(jié)的設(shè)計流程都具有安全保障。秉承實用性的根本理念，考慮建筑功能，了解用戶的身份，便于設(shè)計出客戶滿足的建筑結(jié)構(gòu)。安全性設(shè)計和抗震設(shè)計均具有實用性，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)設(shè)計過程優(yōu)化，以滿足用戶體驗為主，全面考慮建筑功能。

2.2剪力墻設(shè)計

剪力墻是一種抗側(cè)力構(gòu)件，是由地震效應(yīng)產(chǎn)生的內(nèi)力控制，地震效應(yīng)越大，剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力越大，為促進(jìn)剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計中的合理運(yùn)用，及時了解建筑物抗震設(shè)計理論，根據(jù)抗震設(shè)計規(guī)程，結(jié)合實際情況，設(shè)計中將剪力墻荷載分項系數(shù)確定為1.30，同時將抗震承載力系數(shù)調(diào)整為0.83，進(jìn)行7度設(shè)防。如下表所示為某建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻內(nèi)力系數(shù)調(diào)整統(tǒng)計結(jié)果。

對剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的環(huán)節(jié)，及時了解豎向構(gòu)件的承載力，采用所用材料的特性，及時采用標(biāo)準(zhǔn)值將鋼筋強(qiáng)度規(guī)定為設(shè)計值的1.40倍，小震、中震的抗震系數(shù)分別設(shè)置為最大值0.10、0.28，根據(jù)構(gòu)件抗震等級，調(diào)整剪力墻的彎矩系數(shù)。嚴(yán)格按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》的要求，對剪力墻結(jié)構(gòu)的抗彎力進(jìn)行合理規(guī)劃，充分考慮建筑結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)固性。

2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

2.3.1變形分析

分析建筑結(jié)構(gòu)變形情況及抗震需求的環(huán)節(jié)，及時引入有限元設(shè)計原理，要求結(jié)構(gòu)最大層間位移角不得大于1/1000，、平均層間位移與最大層間位移的比值在1.2以內(nèi)，避免在地震作用下，建筑結(jié)構(gòu)受到地震侵害，更重要的是保障用戶的生命安全。

2.3.2抗震設(shè)計案例

某設(shè)計人員對高層結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全性結(jié)構(gòu)設(shè)計的環(huán)節(jié)，將地震加速值設(shè)定為0.20g，考慮建筑為辦公類建筑物，主要跨徑為11m×11m，繪制建筑平面圖，以此方式便于進(jìn)行有效的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。剪力墻的抗震等級為二級，地下室板厚為160mm，鋼筋采取雙向鋪設(shè)的方式，樓層沿著主梁呈Y型布置，增加建筑結(jié)構(gòu)凈高，基礎(chǔ)梁尺寸為：1800×2000，核心筒布置于建筑四角，剪力墻設(shè)計中，結(jié)合實際情況，縱向配筋率控制在≥1.3%，體積配筋率在≥1.5%，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作規(guī)定，墻體豎向鋼筋的最小配筋率為0.3%。

2.3.3現(xiàn)代技術(shù)運(yùn)用：

將BIM及時引入到設(shè)計環(huán)節(jié)，使其在構(gòu)件安裝中發(fā)揮重要作用，嚴(yán)格按照圖紙安裝構(gòu)件，利用BIM技術(shù)構(gòu)建三維模型，形成信息化管理平臺，加強(qiáng)對現(xiàn)代技術(shù)的運(yùn)用。將計算機(jī)技術(shù)與三維建模技術(shù)結(jié)合起來，促進(jìn)施工技術(shù)的及時溝通，展示建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各個構(gòu)件的安裝情況，以虛擬技術(shù)展示建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計效果，運(yùn)用BIM技術(shù)形成形象的建筑物立體結(jié)構(gòu)，便于設(shè)計人員充分掌握構(gòu)件規(guī)格、材料數(shù)量、尺寸等具體信息，立體展示鋼結(jié)構(gòu)型號及規(guī)格，不僅減輕了設(shè)計人員的工作量，還避免了設(shè)計問題出現(xiàn)，保證設(shè)計方案更為科學(xué)、實用。

3結(jié)束語

本文通過介紹建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題，及時了解到抗震設(shè)計的必要性，為更好的滿足用戶需求，設(shè)計人員要以用戶利益為重。秉承安全性、實用性等原則，及時確定剪力墻荷載分項系數(shù)，根據(jù)實際情況調(diào)整抗震承載力系數(shù)，了解豎向構(gòu)件荷載情況，合理設(shè)計最大層間位移角、縱向配筋率、體積配筋率、豎向鋼筋最小配筋率。同時還進(jìn)行案例分析，將BIM技術(shù)、計算機(jī)系統(tǒng)等引入設(shè)計過程中，結(jié)合計算機(jī)技術(shù)與三維建模技術(shù)，形象化的展示建筑結(jié)構(gòu)各個構(gòu)件的規(guī)格、尺寸、數(shù)量等具體信息。