葉生華
貴陽筑水水利產業發展有限公司 貴州 貴陽 550001
隨著國家新型城鎮化的發展,對建筑產品的質量安全,有了更高的要求。尤其是高層建筑和超高層建筑,為了保證建筑的安全性,需要從結構設計與施工入手,做好嚴格把控,保證建筑產品的質量,進而保證建筑結構的安全性。現階段,在建筑結構設計與施工中,可利用的結構計算軟件較多,為結構安全性把控,提供了有力的工具。
建筑結構設計安全性的把控,其意義不言而喻,既能夠保障建筑使用者的人身安全和財產安全,還能夠保證建筑建設主體的利益。在建筑結構安全性考量中,涉及工程力學、建筑學等學科,需要建立三維的計算模型,做好建筑結構計算分析,進而保證建筑結構性能的安全性、可靠性[1]。
在建筑結構設計中,穩定性是基本要求。若建筑結構的穩定性差,則會直接影響到建筑的安全。因此,在進行結構設計時,要做好建筑結構穩定性的把控。從穩定性問題角度來說,由于建筑材料質量問題和結構體系不合理等因素,使得建筑的穩定性差,極易引發系列問題,嚴重時會造成房屋倒塌事故。從當前建筑實際情況來說,對于材料的選擇,需要考慮的因素較多,比如經濟性,直接影響著材料的質量和性能,因此需要做好嚴格把控。
從建筑安全性影響因素來說,規范性是主要因素。在建筑結構設計時,要做好規范的把握,部分結構設計人員未嚴格按照結構設計規范執行,進而引發質量問題,具體體現在部分工程指標把控不到位,如混凝土屋面溫度鋼筋的配筋率不足影響屋面結構開裂漏水問題。在施工過程中,如鋼筋綁扎不規范,鋼筋的錨固長度不足直接影響梁的內力重分布,導致承載力不足;鋼筋混凝土的保護層厚度不足直接影響結構的耐久性等問題。基于此,為了提升建筑結構的安全性,在設計階段和施工階段,要做好規范的把控[2]。
某工程由1、2、3、4單元高層及裙房組成,框架-剪力墻結構。結構高度95.97m,地上30層,地下2層停車場(負2層局部為人防地下室),1~4層為商業用房,6~31層為住宅。總建筑總面積92759㎡,其中:地上67639㎡,地下25120㎡。抗震設防烈度為6度,設計基本地震加速度值為0.05g,設計地震分組為第一組,設計特征周期為0.35s,水平地震影響系數最大值為0.04,場地類別為I類,抗震設防類別為丙類,結構設計使用年限為50年,結構安全等級為二級,地面粗糙度為C類,基本風壓取0.3KN/㎡,地基基礎設計等級為甲級。
結構體系:該結構2單元標準層平面呈凸形,且凸出位置在角部,-2層層高為3.6m、-1層層高為4.2m、1層層高為4.5m、2~4層層高為4.2m、5層層高為3.9m、標準層層高3m。為了降低造價,避免設轉換層,避免結構超限(有3條及以上結構不規則屬結構超限),因此,本工程采用框架―剪力墻結構避免結構豎向構件不連續,地下室采用梁板結構,主樓采用梁板結構,框架和剪力墻抗震等級為三級。底層框架柱最大截面尺寸為1400mmx700mm、電梯筒體剪力墻厚為300mm,往上每隔幾層截面逐漸變小,標準層電梯筒體剪力墻厚為250mm。柱和剪力墻混凝土強度等級:地下室~3層為C50;4層~10層為C45;11層~17層為C40;18層~24層為C35;25層~頂面為C30,梁和板混凝土強度等級均為C30。結構形式為框架―剪力墻結構。
設計優點:本工程采用抗震縫將建筑物從地下室頂板面起分為四幢單體和中間裙房,地下室頂板作為上部結構的嵌固層,這樣四幢單體和中間裙房可以獨立計算地震作用,不需作為復雜高層大底盤多塔樓模型考慮,提高了建筑結構的抗震性能,提高了結構的安全性。采用框架―剪力墻結構避免設置結構轉換層,降低工程造價。
在建筑結構設計中,要牢牢把握結構安全性,需要結合建筑方案的實際情況,按照建筑結構設計規范及標準,充分應用好結構概念設計,選擇適合的結構體系,做好結構安全性把控,最大程度上保證建筑項目的效益。
現階段,建筑行業規范化發展,對建筑結構的安全性能更加重視。結構設計人員要意識到建筑質量安全的重要性,在設計過程中,認真謹慎,熟練國家技術規范及標準,這是促使結構安全性能夠得到提高的主要保證,明確自身的責任,嚴格做好建筑結構設計與施工質量的把關,保證建筑的質量安全,避免發生質量安全事故,打造建筑精品。
[1] 梁繼忠.人工島島上建筑工程的結構設計分析[J].中國港灣建設,2016,36(9):22-25.
[2] 徐帥,郭小東,黃瑞乾,等.基于層次分析法的古建筑木結構安全性評估方法[J].工業建筑,2016,46(12):180-183.