民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全性分析

李登

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，民用建筑的建設(shè)和使用日益增多，使得民用建筑的設(shè)計(jì)安全問題日益突出，對(duì)建筑的工程質(zhì)量和工程安全構(gòu)成了極大的威脅。在民用建筑中，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是其中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)的合理性與整個(gè)建筑物的安全性有很大的關(guān)系。隨著我國(guó)城市建設(shè)水平的不斷提高，城市建設(shè)不僅要達(dá)到人民對(duì)建筑的基本需求，還要保證其自身的安全。本文在此基礎(chǔ)上，對(duì)影響建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全的主要因素進(jìn)行了分析，并對(duì)如何改善其安全性進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：民用建筑;工程質(zhì)量;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);安全性

1.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全分析

建筑安全是一個(gè)任務(wù)復(fù)雜、意義重大的系統(tǒng)工程，其根本目的是保證工程建設(shè)的安全、保障居民的生命和財(cái)產(chǎn)的安全，并保證其在一定的使用年限中發(fā)揮其應(yīng)有的作用。建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是保證建筑安全的關(guān)鍵。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理和不科學(xué)，會(huì)造成墻體傾斜、墻體開裂、倒塌等質(zhì)量問題。因此，保證住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性、安全性是保證住宅建筑安全的重要因素。因此，在建筑初期，就必須先編制一份科學(xué)、合理的結(jié)構(gòu)方案，并對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格、細(xì)致的示范，以保證工程的安全性。

2.提高民用建筑結(jié)構(gòu)安全性的意義

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜的工程，不管是在建筑中，還是在民用建筑中，它的安全包括施工和使用，安全指的是既要確保結(jié)構(gòu)的科學(xué)合理，又要確保結(jié)構(gòu)的安全，從施工到后期的使用，都要滿足預(yù)期的功能需求，確保在正常的施工和使用過程中，在各種荷載、變形等因素的影響下，以及在突發(fā)事故或事故發(fā)生后仍然能夠維持必要的穩(wěn)定性。同時(shí)也要充分考慮到建筑的適應(yīng)性和耐久性，以確保其最大限度地發(fā)揮其作用。

3.民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中安全性問題的不足

3.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

建筑師的水準(zhǔn)直接關(guān)系到實(shí)際的設(shè)計(jì)工作。隨著我國(guó)房地產(chǎn)市場(chǎng)的迅速發(fā)展，對(duì)建筑師的需求日益增長(zhǎng)，大量的建筑師應(yīng)運(yùn)而生。但是，他們中的大部分都是沒有設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的，而且所設(shè)計(jì)的建筑物也有很多缺點(diǎn)。建筑設(shè)計(jì)不合理、不可行，會(huì)對(duì)工程的安全和質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。

3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不重視抗震性能

在我國(guó)，很多地方都是地震帶，它與建筑物的安全有著直接的聯(lián)系。但是，實(shí)踐證明，很多設(shè)計(jì)方案都不能充分體現(xiàn)地震作用。一些設(shè)計(jì)師和設(shè)計(jì)人員，抱著一種“碰運(yùn)氣”的心態(tài)，忽略了可能發(fā)生的地震，因此在設(shè)計(jì)時(shí)并沒有進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。

3.3對(duì)設(shè)計(jì)軟件、理論模型和其他工具的過度信任

計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)為建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供了有力的支持，在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是，它的設(shè)計(jì)也存在著一定的缺陷。設(shè)計(jì)師對(duì)這些輔助設(shè)備的依賴性與日俱增。在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，采用了大量的軟件理論模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，同時(shí)也大大降低了實(shí)際測(cè)量的工作量。但是，目前大多數(shù)的軟件都是以靜載荷為基礎(chǔ)進(jìn)行分析和計(jì)算，有些自然災(zāi)害中的動(dòng)態(tài)負(fù)荷較大。若不對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)研，掌握實(shí)際資料，做出適當(dāng)?shù)男拚瑒t該方法所獲得的資料將會(huì)不精確。過于依賴于設(shè)計(jì)軟件，無(wú)法經(jīng)受住真實(shí)的荷載，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的損壞。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)建筑物的實(shí)際狀況進(jìn)行調(diào)查，掌握自然條件，獲得精確的載荷系數(shù)及系數(shù)。

3.4施工過程中偷工減料

當(dāng)前，部分施工單位只注重經(jīng)濟(jì)利益的最大化，對(duì)民用建筑的安全問題置之不理。存在著偷工減料、采購(gòu)劣質(zhì)原料等問題，如采用不利于防震性能的冷軋鋼材，造成工程質(zhì)量和安全問題。

4.提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全途徑

4.1建立合理的結(jié)構(gòu)體系

在實(shí)際工程中，通過對(duì)框架梁進(jìn)行橫向加載，可以有效地改善結(jié)構(gòu)的安全性能。梁的彎曲厚度可以符合其截面的高度。配筋對(duì)框架梁、柱節(jié)點(diǎn)等重要構(gòu)件的承載力有較大的提高，對(duì)提高其安全性能具有重要意義。在施工現(xiàn)場(chǎng)施工中，為保證結(jié)構(gòu)的安全，應(yīng)盡可能地避免框架和砌體復(fù)合結(jié)構(gòu)，在適當(dāng)?shù)牟课辉O(shè)置框架承載力，并在對(duì)應(yīng)部位設(shè)置無(wú)承重填充墻。同時(shí)，為有效地控制混凝土的收縮，可按工程需要設(shè)置后澆帶，使其間隔增大。在建筑的局部部位，為了增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的安全性能，可以通過加強(qiáng)鋼筋來增強(qiáng)預(yù)應(yīng)力。結(jié)構(gòu)分析是對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行各種影響的計(jì)算，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí)，必須對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)作一個(gè)簡(jiǎn)化。在簡(jiǎn)化過程中，必須遵循三個(gè)基本原則：盡量體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的真實(shí)力學(xué)特征;為獲得近似于真實(shí)應(yīng)力狀態(tài)的計(jì)算簡(jiǎn)圖，必須對(duì)各個(gè)影響因素進(jìn)行分析，把握主要的影響因素，對(duì)某些影響較大但難以納入模型的因素，則要采取其它方法加以補(bǔ)充。加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)，最大限度地減少浪費(fèi)，對(duì)在使用中可能發(fā)生的負(fù)荷變動(dòng)進(jìn)行合理估計(jì)。

4.2提高結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

為改善結(jié)構(gòu)的整體安全，應(yīng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，采取多種結(jié)構(gòu)措施和能量消耗方法，以提高結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的延性。同時(shí)，在抗震設(shè)計(jì)上，應(yīng)采取不同的防震措施，如：超靜定結(jié)構(gòu)、人工塑性鉸、框架填墻、消能部件等。另外，對(duì)非結(jié)構(gòu)的影響也要加以重視。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件是一個(gè)重要的組成部分，因?yàn)槠渚哂泻艽蟮姆墙Y(jié)構(gòu)性，其存在將對(duì)其有一定的影響。

4.3保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的施工質(zhì)量

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)完成后，必須經(jīng)過施工單位的轉(zhuǎn)換。無(wú)論多么優(yōu)秀的設(shè)計(jì)，若不能確保工程的質(zhì)量和最大的性能，都會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的安全問題。因此，施工單位要根據(jù)工程的特點(diǎn)，按照有關(guān)規(guī)范，制定合理可行的施工方案，對(duì)施工全過程進(jìn)行全方位的監(jiān)控，防止施工中出現(xiàn)的偷工減料現(xiàn)象，保證施工的質(zhì)量和安全。地基的加固對(duì)建筑物的整體穩(wěn)定性起著重要作用。所以，在使用前要對(duì)鋼筋進(jìn)行質(zhì)量審查，以保證鋼筋的精度。焊工應(yīng)按照規(guī)范規(guī)定進(jìn)行焊接，保證焊接質(zhì)量。在建筑工程中，除了鋼筋，還包括混凝土。保證所選擇的混凝土強(qiáng)度符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。塌陷程度約為180毫米。混凝土可以用泵灌注，并要在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間內(nèi)進(jìn)行振動(dòng)和壓縮。混凝土澆注、振搗完畢后，應(yīng)按照規(guī)范要求進(jìn)行施工，避免出現(xiàn)過早裂縫。

結(jié)束語(yǔ)

總之，民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，也比較系統(tǒng)化。在保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料性能優(yōu)良的前提下，建筑設(shè)計(jì)人員必須加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)，并嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)規(guī)范，保證工程質(zhì)量。只有如此，才能保證建筑物的安全。

參考文獻(xiàn)

[1]陳艷. 工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全性分析[J]. 中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)， 2019.