加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性的方法探討

摘要：在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性是一個(gè)重要的問題。隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，高層建筑、大型建筑如雨后春筍一般，這就對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有了更高的要求。但是，在建筑設(shè)計(jì)中會有一些不合理的地方嚴(yán)重影響了建筑結(jié)構(gòu)的安全，文章將會對此進(jìn)行分析，同時(shí)會提出一些合理性的建議。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；計(jì)算簡圖；地質(zhì)條件；設(shè)計(jì)方案；合理性 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TU198 文章編號：1009-2374（2015）04-0125-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0343

近年來，建筑事故問題頻發(fā)，一來很多無良開發(fā)商使用劣質(zhì)建筑材料，二來建筑師沒有充分考慮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性問題，作為建筑設(shè)計(jì)師，在設(shè)計(jì)過程中要根據(jù)實(shí)際情況對影響建筑質(zhì)量的多方面因素進(jìn)行綜合考慮，設(shè)計(jì)出符合建筑要求的建筑結(jié)構(gòu)。

1 設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)合理性所遵守的原則

1.1 保證建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案的合理性

一般而言，高層建筑的地質(zhì)條件是選擇高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案的參考依據(jù)，這就要求高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須具備相應(yīng)的地質(zhì)勘查報(bào)告。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)方案通常應(yīng)確保最大化發(fā)揮地基的潛力，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該對高層建筑的結(jié)構(gòu)類型、施工條件、荷載分布情況、與鄰近既有建筑物的關(guān)聯(lián)性等因素進(jìn)行綜合考慮，從而提出合理并且高效的高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案。

1.2 保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的合理性

高層建筑結(jié)構(gòu)方案是否合理是根據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案與結(jié)構(gòu)體系和要求方式是否保持一致來判定的，在滿足建筑結(jié)構(gòu)需要的同時(shí)還要能夠滿足經(jīng)濟(jì)性的需求，對于結(jié)構(gòu)體系的要求則是傳力要簡單化，受力明確化。結(jié)構(gòu)單元相同的高層建筑物，其結(jié)構(gòu)體系也應(yīng)該是相同的。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的主要問題

2.1 建筑物沒有達(dá)到抗震標(biāo)準(zhǔn)

為了更好地促進(jìn)我國建筑業(yè)的發(fā)展，國家頒布了一些法律法規(guī)來為建筑的設(shè)計(jì)設(shè)定了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，對建筑物的質(zhì)量的要求進(jìn)行統(tǒng)一。在《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中，就明確地標(biāo)定了建筑物質(zhì)量的范圍，在什么等級的地震下建筑物應(yīng)該留有什么樣的形態(tài)。近年我國發(fā)生地震后，建筑物都造成了很大的損失，從這里我們可以分析得出我國建筑物的抗震能力還有待提高，不能滿足現(xiàn)在人們居住和使用的要求?？拐鹨庾R還沒有深入到每一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的心中，他們對建筑的抗震度沒有起到應(yīng)有的重視導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不注意抗震能力的設(shè)計(jì)，致使建筑物的抗震能力達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，對人們生命和財(cái)產(chǎn)的安全造成威脅。

2.2 建筑材料質(zhì)量不過關(guān)

建筑行業(yè)的飛速發(fā)展為一些建筑企業(yè)帶來了巨大的利益，也帶來更加激烈的競爭。一些建筑企業(yè)為了獲得更大的利益，會使用一些劣質(zhì)的建筑材料，將人民的安危置之不理，建筑中常出現(xiàn)的材料問題就是在建筑施工上偷工減料或者以次充好，一些建筑商為了更大的利益，減少成本的輸出而忽視建筑的質(zhì)量安全。造成我國建筑質(zhì)量不好的很大一個(gè)因素就是建筑企業(yè)在建筑中為了節(jié)約成本，設(shè)計(jì)不合理的建筑結(jié)構(gòu)，使用的建筑材料也不合格。例如，鋼筋的選取上則選擇冷軋變形的鋼筋，這類鋼筋雖然在硬度上能滿足要求，但是它的韌性很差，在承受過大的負(fù)荷時(shí)容易彎折，不利于提高建筑的抗震能力，存在安全隱患。

2.3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案不合理

隨著城市現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，這也是建筑行業(yè)的一個(gè)新的機(jī)遇，在順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展中，建筑行業(yè)上還有許多問題需要完善并不斷改進(jìn)。相比于國外我國的建筑業(yè)發(fā)展還是有一定的差距，而建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員專業(yè)知識和水平上都稍顯不足，這些都需要提高。樓梯和電梯的數(shù)量在我國現(xiàn)在的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還是不足的，在設(shè)計(jì)上不僅要滿足其實(shí)用性，還要能夠滿足消防的需求，要減少因?yàn)榘踩鹿室鸬慕ㄖ|(zhì)量問題，也避免造成更多的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。在建筑的設(shè)計(jì)中很多因素都會影響到建筑的安全性，這就需要設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上進(jìn)行多方面的考慮，提出合理的設(shè)計(jì)方案，讓建筑安全得到保障。

3 關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)合理性設(shè)計(jì)的建議

3.1 建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要符合國家規(guī)定

建筑安全事故頻繁，這讓大家的關(guān)注點(diǎn)都集中在了建筑的安全上，而國家也對建筑結(jié)構(gòu)的安全性提高了重視，陸續(xù)出臺一些相關(guān)法律法規(guī)，對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有了強(qiáng)硬性的要求，防止一些建筑商減少針對建筑安全的投入。這些規(guī)定會隨著建筑行業(yè)的實(shí)際情況而提出針對性的改變，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不僅在安全上有保障還需要與時(shí)俱進(jìn)。同時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師應(yīng)該要盡職盡責(zé)，不能為了一己私利不顧人民群眾的安危，為提高建筑物的質(zhì)量，消除存在的安全隱患貢獻(xiàn)出自己的綿薄之力，要不畏強(qiáng)權(quán)，在建筑行為中發(fā)現(xiàn)不符合國家規(guī)定的行為要勇敢地提出質(zhì)疑，并且做出相應(yīng)的解決措施，基于安全性上考慮，盡可能地提升建筑結(jié)構(gòu)的安全質(zhì)量。

3.2 提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對抗震性能的重視

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)比較系統(tǒng)化和繁瑣的工作，而且這項(xiàng)工作需要對建筑進(jìn)行綜合考慮，所以要求設(shè)計(jì)人員具有專業(yè)知識，而且還要有靈活的創(chuàng)新思維，能認(rèn)真地對待工作，并且對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有責(zé)任心。設(shè)計(jì)人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中不要抱著得過且過的思想，要精益求精重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的每一個(gè)細(xì)節(jié)，對建筑要有全面的掌控。

3.3 技術(shù)措施

3.3.1 減輕高層建筑的自重。提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法是減輕高層建筑房屋自重，地震效應(yīng)是與建筑的質(zhì)量成正比。如果建筑物質(zhì)量比較大，那么相應(yīng)的地震效應(yīng)也會很大，作用于結(jié)構(gòu)上地震剪力也會變大，建筑就很容易遭受破壞，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)建筑安全性受到影響。如果建筑物質(zhì)量比較小，那么相應(yīng)的地震效應(yīng)也會很小，因此，在高層房屋建筑中，要想減少地震帶來的損失，就要減輕高層建筑自身的重量。結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用的材料要在強(qiáng)度上有保障，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和圍護(hù)墻體所用的材料要有輕質(zhì)的特性。例如玻璃是輕質(zhì)材料，所以一般被用作維護(hù)墻體，鋼的強(qiáng)度很大，所以鋼結(jié)構(gòu)作為高強(qiáng)度框架構(gòu)件。減輕房屋自重在軟弱土層有突出的發(fā)展前景，因?yàn)樗軌蚴沟鼗A(chǔ)的處理方法變得簡單，方式選擇更加多樣、合理，可以創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3.2 提高帶轉(zhuǎn)換層建筑結(jié)構(gòu)的安全性。（1）盡量避免高位轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換層位于3層以上時(shí)，層間位移角和剪力的分配及其傳力途徑發(fā)生突變，容易形成薄弱層，對抗震很不利。而對于部分的框支剪力墻高層的建筑結(jié)構(gòu)而言，它的轉(zhuǎn)換層的位置，7度區(qū)不應(yīng)大于第5層；8度區(qū)不允許超過3層。如果轉(zhuǎn)換層的位置有超過上述規(guī)定的，要進(jìn)行專門的研究并且采取相應(yīng)的有效措施，6度時(shí)其層數(shù)可以進(jìn)行適當(dāng)增加；（2）轉(zhuǎn)換層配筋的構(gòu)造要合理，梁上下部的縱向鋼筋最小配筋率。若框支梁上部墻體，開有門洞或者梁上托柱的時(shí)候，該部位框支梁箍筋必須要加密配置，箍筋直徑和間距以及配箍率要按規(guī)范進(jìn)行采用，當(dāng)其洞口靠近框支梁端部并且梁的受剪承載力不能達(dá)到要求時(shí)，要采取框支梁加腋和增大框支墻洞口連度等措施等進(jìn)行處理。

4 結(jié)語

總而言之，目前建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)水平還沒有完全實(shí)現(xiàn)建筑安全性的提升，建筑安全的標(biāo)準(zhǔn)也還沒有達(dá)到我國建筑技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范和質(zhì)量安全的要求，因此，要對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作出調(diào)整，全面地考慮建筑安全性的影響因素，確保在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑安全性的提升。

參考文獻(xiàn)

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[2] 勞健榮.淺析在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中提高安全性[J].知識經(jīng)濟(jì)，2011，（13）.

作者簡介：羅凌霄（1977-），女，吉林人，供職于吉林省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，研究方向：建筑工程（工民建）。

（責(zé)任編輯：陳 倩）