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摘要:建筑结构设计是整个设计的中心环节,对于结构稳定性和建筑安全性有着直接影响,在建筑结构设计中应该提升抗震意识,控制建筑材料的选择,运用结构软件和设计软件提升建筑结构设计的水平,在提升建筑结构施工质量的同时,做到对结构安全性和建筑安全性的保证,形成确保建筑安全性的建筑结构设计体系,发挥系统性、技术性的优势,真正确保建筑结构设计的合理性,提高建筑整体的安全性与稳定性。因此,在建筑设计中积极加强结构安全就具有更高的要求,只有这样才能会保证建筑的安全以及舒适度,才能促进我国建筑工程的顺利发展。
关键词:建筑工程;建筑设计;安全
1、建筑结构设计原则
1.1刚柔并济
对于建筑结构而言,如果强度过高,则会给其正常的变形能力带来影响,这样在产生巨大破坏力的过程中就会导致建筑被损坏。但如果强度过低,则无法有效保证整体的稳定性,变形过大,使建筑倾覆倒塌。所以在设计时一定要遵循基本的刚柔并济原则。
1.2多道防线
要设计出安全系数高的结构体系就必须通过多道防线实现,以确保在出现不可避免的灾害时,如地震、火灾等,也可以通过其进行层层防护。但绝不能将安全性完全放在某一单个构建性能上,比如在建筑当中多支墙要比单片墙的抗压能力强很多。
1.3主次分明
在实际设计过程中,整个结构体系完全是由各种不同的构件组合在一起协同工作的,这些构件性能组合成整个建筑物的性能。但每个构件在结构体系中的作用都是不同的,因此这就需要遵循主次分明的原则,比如常见的强剪弱弯、强柱弱梁、强节点弱构件等。
2、建筑结构设计中提高建筑安全性的有效措施
在建筑结构设计过程中,影响结构安全性的因素是多种多样的。为此,下文将全面分析各类影响因素,采取一系列切实可行的控制措施,以加强建筑结构设计的科学合理性,保障公众生命财产安全。
2.1严格遵循行业标准规范
如今,工业建筑、民用建筑结构设计受到社会各界的高度重视。国家住建部制定并出台了一系列关于建筑结构设计的标准规范。我们都知道,标准规范具有普遍性、适用性与强制性特征,即建筑结构设计人员必须遵循标准规范开展设计工作。为改善工业建筑与民用建筑的安全性,设计人员必须具备良好的责任意识,优化设计水平,强化职业道德素养。同时,基层群众也要充分发挥监督作用,一旦发现问题,立即上报至相关部门,约束与规范设计行为。
2.2加强现场环境勘察工作
在工业建筑与民用建筑结构设计过程中,无论是实用性设计,还是安全性设计,都要以全面且细致的现场勘查作为参照依据。由此,提升建筑结构设计水平。在工业建筑与民用建筑结构设计过程中,设计人员要考虑气候环境、地质环境与自然环境等关键因素,并全面了解测量点布置、钻孔深度探测以及测量设备精度调节等关键环节,注重各个步骤的精确性。只有保证各项细节处理的精确无误,才能加强工业建筑与民用建筑结构设计的合理性和安全性。
2.3注重建筑结构设计合理性
2.3.1加强配筋设计合理性
钢筋是建筑工程结构的重要组成部分,同时,钢筋质量直接决定了整体建筑结构安全稳固性。在剪力墙设计过程中,设计人员要严格遵照标准规范对配筋进行设计。为确保配筋设计的合理性与安全性,应当遵循“横向钢筋在外,纵向钢筋在内”的基本原则。由于地下结构既要承载上部结构的重力,又要承载土体的压力。为此,优化墙体抗侧压性能显得尤为重要。墙体抗侧压性能设计原则与配筋设计原则刚好相反,即遵循“横向钢筋在内,纵向钢筋在外”的基本原则,由此,增强墙体的抗侧压能力。
2.3.2保证基础设计合理性
地基基础的主要作用是承载建筑结构的重量,维持建筑结构的安全稳固性。对于高层建筑及超高层建筑而言,地基基础设计的合理性显得尤为重要。在正式设计前,设计人员要全面分析建筑物所在区域的地理环境、气候环境与自然环境,全面考虑地下水位变化对地基基础的影响,维护地基基础设计的合理性与安全性。
2.3.3加强楼板设计合理性
楼板设计不仅与整体建筑结构安全性存在紧密关联,与建筑结构使用性能也存在紧密关联。在楼板设计过程中,设计人员需充分考虑主次梁的受力情况,并且对受力较大的楼板进行单独处理。在维持楼板设计合理性与安全性的基础上,减少钢筋用量,压缩工程造价。
2.3.4优化结构设计
主体结构设计合理性直接关系到整体建筑结构设计效果。为此,在主体结构设计中,设计人员要遵循相应原则,选用轻质低耗的结构体系,如轻钢网架结构、板式轻型建筑等,减轻建筑结构自体重量。且使建筑结构具有一定的可变性,满足不同的功能需求,降低修整或重建概率,节约资源与成本。建筑结构可变性为后续的结构升级改造提供了有利条件。据相关调查研究报告显示,所有的建筑结构体系都具有一个临界点。设计人员必须遵循标准规范,参照临界点展开设计,加强设计的科学合理性。
2.4提高建筑结构抗震能力
2.4.1增强设计人员的结构抗震意识
建筑结构设计是一项综合性、专业性与复杂性较强的工作。对于工业建筑与民用建筑的结构设计来说,安全性是不容忽视的参考指标。为此,设计人员要深化对建筑结构设计安全性的认知。
设计企业应加大对建筑结构设计人员的培训力度。首先,可以通过一些建筑被地震破坏的案例,来增强设计人员结构抗震能力的意识;其次,引导设计人员明确自身的职责权限,促使其树立正确的思想观念,端正工作态度,全身心的投入到工作中;最后,工业建筑与民用建筑的结构设计对设计人员的专业水平提出了更高的标准要求,为此,设计企业也需要定期开展专业知识讲座,培养设计人员的创新意识,提高设计人员的专业能力。
2.4.2完善墙体刚性条件,增大结构承载力
建筑结构设计人员要全面考量影响工业建筑与民用建筑的结构设计安全性的因素,结合各地区的实际情况,明确设定抗震指标。例如,地震发生频率较高且地震强度等级较高的地区,适当提高抗震指标。在建筑结构抗震设计过程中,设计人员要深入现场进行地质勘察,注重整体结构设计的科学合理性。从结构设计方法层面来说,设计人员可以选择剪力墙结构设计法。剪力墙结构设计法是一类实用性较强的方法,可以有效改善墙体刚度条件,增强建筑结构抗荷载能力与抗形变能力。
2.5优化计算方案
在当前这个新的发展时代,要想更加高效的完成房屋建筑设计优化工作,提升优化结果的科学性。设计师应该以建筑结构的可靠性为基础,对优化设计里面存在的非线性、约束性优化问题以及对应的变量参数进行全面的考量分析,从而顺利完成无约束以及约束优化问题的转化工作。除此之外,设计人员该应该综合考虑工程实际情况选择更为科学合理的计算方法,如图1,进而使计算结果的精确度得到更大程度提升,为设计方案的优化工作提供更为真实可靠的数据支持。
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图1提升结构设计的合理性
结语
建筑结构设计是一项极具系统性的重要工作,为了保证基本的安全性,设计者必须具备扎实的理论基础,根据建设场地的实际情况和国家的相关规定进行设计。具体实践时先做好前期规划,之后再进行建筑模型优化,有效落实安全工作,从而最大程度提升建筑的安全性,给广大住户提供优质的环境,实现整个领域的健康发展。
参考文献:
[1]朱志勇.建筑结构设计安全性的有效策略优化分析[J].工程技术研究,2019(11):155-156.
[2]李强.工业与民用建筑结构设计中的安全性浅析[J].中外企业家,2019,631(5):102.
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