高层建筑土建工程结构安全性设计

高层建筑土建工程结构安全性设计

天津市建工工程总承包有限公司天津300384

摘要:高层建筑的安全性能是高层建筑质量的保障,由于高层建筑施工过程中所涉及到的工序较为复杂,会受到外界诸多条件的影响,因此,提高其安全性能的设计也是现阶段建筑行业的重点研究课题。在实际情况中,按照相关规范、结合实际情况展开结构安全设计是十分必要的。

关键词:高层建筑土建工程;结构安全性;设计

引言

我国高层建筑的安全性设计不仅是各种新技术处理的基本标准和要求,更是高层建筑施工中的重要准则,高层建筑多数在施工的过程中比较复杂,施工所受的制约条件很多,对高层建筑结构的安全性设计更成为施工工程中的重要问题。为了更好的满足我国现代化发展的需求,针对高层建筑结构的安全性进行分析并开展有效的技术研究,以此来解决工程结构安全性设计中所存在的问题,势必成为我国建筑行业的重要研究课题。

1高层建筑土建结构工程施工管理的重要性

1.1经济功能

在高层建筑土建结构工程建设过程中,施工管理主要体现在材料质量控制、施工环节管理等多个方面,降低土建结构工程施工过程中的质量风险,将施工材料的浪费控制在最低水平,在此基础上优化土建结构工程施工环节,争取实现土建结构工程双方实现双赢。也就是说,在高层建筑土建结构工程建设过程中,加强施工管理有助于提升高层建筑施工效率与成本控制的有效性,具有高度经济价值,对于高层建筑工程综合效益的提升具有重要的现实意义。

1.2调整功能

在高层建筑土建结构工程中,科学的施工管理能够对人力、物力、财力资源进行优化配置和合理利用,规范人才培养与引进方式,全面提高高层建筑土建结构工程中施工队伍的综合素质和岗位技能,促进高层建筑土建结构工程施工效率的提升。

1.3技术功能

高层建筑土建结构工程建设中加强施工管理,能够保障土建结构工程建设的设计、测量、浇筑和保养等工作的顺利开展,加强土建结构工程重点项目的建设与控制,确保准确高效地完成土建结构工程建设任务。

1.4干预功能

在高层建筑土建结构工程建设初期阶段,科学的施工管理能够实现土建结构工程问题的提前控制,具备良好的干预功能,通过专业的经验判断和技术论证,及时调整土建结构工程建设过程的不合理之处,为高层建筑土建结构工程建设质量的提升奠定可靠的基础。

2高层建筑土建工程结构安全设计标准

2.1耐久性标准

在高层建筑土建结构施工过程中,由于高层建筑的特殊性,要求家主的结构强度较好,大事在此过程中却忽略了在自然多变环境下的建筑耐久性使用。由于混凝土腐蚀、地基沉降等原因引起的土建结构变化,进而导致安全事故频繁发生。因此,在高层建筑土建工程结构施工的过程中,应当充分考虑到结构的耐久性,并参考我国、国外的耐久性相关标准展开后续工作,避免安全事故频发。

2.2构件承载力设计标准

设计构件在结构的安全水准方面有两大因素:首先,对规定土建结构需要承受的荷载值,国内与国外的规范是不同,比如,我国办公楼规定承受的荷载值是200Kg/m},而在美国,规定荷载值是250Kg或240Kg。结构的安全水准规范中包括材料强度分项系数和荷载分项系数两者的大小规定,材料强度分项系数是在确定结构承载能力值的基础上,缩小构件材料强度的标准值后得出的系数;而荷载分项系数是在确定结构中构件的荷载作用时,放大标准值后得出的系数。在给出标准的荷载值时,这些系数就会体现出结构构件的安全度,我们称为安全系数,安全系数越大,安全度就越高。在建筑结构的规范设计中,按规定设计的楼层荷载值仅达到美国的一半,然而设计中的构件承载能力值却比美国高出一部分,这两项差距将导致我国建筑中构件承载力的安全水准下降。不过在我国其他建筑物中,荷载标准没有办公楼的差距这么大。

2.3牢固性标准

在高层建筑中,土建工程结构中的各个构架需要具有整体牢固性,减少地震损害或认为方式造成的破坏。因此,要想保证土建工程结构的安全性,就必须要遵循牢固性标准,对工程结构的冗余度、延展性等给予一定重视。

3高层建筑土建工程结构安全设计

3.1加强混凝土结构的耐久性

高层建筑在施工建设的过程中需要大量的混凝土来作为基本的建筑材料。由于我国在混凝土的检测上基本上都是以单一的强度作为检验指标,由此所引起的水泥行业过分追求强度,增加水泥的细度,提高矿物的比例成分,继而导致混凝土的耐久性较差。因此,相关部门需要给予该问题一定的重视。①建议相关管理部门应当对工程的耐久性进行重点审查,对混凝土的耐久性进行重点审查,并充分考虑混凝土耐久性不强可能导致的后果,然后组织相关技术人员对高层建筑土建工程结构安全性设计进行深入研究,以便从根本上提高混凝土的耐久性,促进土建工程整体质量的提升。②建议政府部门应当加大力度对水泥供应企业进行严格的规范,并与地方性结构安全标准相配合,使水泥供应企业能够摒弃只注重强度的观念,注重提升混凝土的耐久性,这样才能够保证土建工程结构的安全性。③在土建工程结构安全性设计的过程中,需要将定期维护与检测融入到其中。由于在工程建设的过程中会出现“轻维修、重建设”的倾向,导致对工程的使用寿命有着直接影响。因此,需要制定合适的促使来对工程进行强制性地安全维修和检查。④建设合理的混凝土体系,在整个土建工程结构中配置受力钢架,同时对混凝土进行加固处理,并在进行刚度和强度计算的过程中融入裂缝宽度和抗裂计算,避免混凝土由于裂缝的宽度超出标准范围而导致钢筋受到侵蚀。如图所示,该图为碳纤维复合材料加固后的钢筋混凝土结构,是一种新型且高效的加固技术。

3.2应用合理的技术规范

为了保证高层建筑土建工程结构的安全性,需要从多个方面对相关技术的使用标准进行不断规范:①国家相关管理部门应当借鉴国外先进的设计标准,并结合我国实际情况,制定出详细的规范和标准,为高层建筑土建工程的发展提供参考标准,同时也为人们的生产生活提供保障。但是需要注意的是,全国范围内的规范制定的越是详细,适用性就越窄,容易造成建筑结构安全设计的混乱;若是对技术有过多的要求和强制,则会在实际情况中引发更多的问题。②鼓励省、市、地级市等制定地方性结构安全设计规范,要求地方在全国规范的基础上,在土建工程结构的耐久性、安全性上制定符合实际需求的标准,并在相关部门的支持下对技术标准进行适当修订,淡化传统技术规范中存在的各种强制性措施,鼓励地方高层建筑土建工程结构安全设计的进步和发展。

3.3加强新技术的推广应用

高层建筑物的病害主要有渗透、剥蚀、渗漏三种,其中影响使用和安全的最大病害就是裂缝。在安全检测中,确定出现裂缝病害的关键就是探测,传统探测方法有声波跨孔法、超声波法等,这些方法反映的只是表层的强度。在安全检测中,通常采用取芯法来校正其他测试强度的方法,土建结构内部的缺陷检测采用的是射线法和超声法,射线法在现场的测试难度很大,并且对测试者有一定的伤害;超声法需要被测物有两个相对临的空间,且穿透的深度是有限的,同时受到物体材料中的含水量和钢筋的影响。

结语

总而言之,高层建筑土建工程结构安全性设计对整个高层的质量和稳定性来说非常重要,相关设计人员应当针对建筑的实际需求展开进一步设计,并在政府部门制定的安全设计标准的支持下展开进一步的安全设计,提高高层建筑的安全性,为我国实现现代化建筑的发展做出贡献。

参考文献

[1]闫力.关于土建建筑中结构安全性设计分析[J].建材与装饰,2017(18):130.

[2]张塞北.土建结构工程的安全性探究[J].科技展望,2016,2(12):45.

[3]张塞北.土建结构工程的安全性与耐久性设计研究[J].现代国企研究,2016(02):158.

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