摘要:经济的高速发展和生活质量的提高,促使人们对建筑的高标准、高要求。建筑设计中至关重要的是建筑结构设计,建筑结构设计中的关键是结构稳定性的设计,因此建筑结构的稳定性是影响建筑质量的决定因素。近些年来,我国的建筑结构设计算得上建筑界的一枝独秀了,呈不断发展上升的趋势,在建筑结构设计中,建筑的稳定性必须放在首位。本文主要从建筑稳定性的认识和对建筑稳定性的评价来论证建筑结构的稳定性。
关键词:建筑结构;稳定性
前言
随着我国国民经济的高速发展,城镇化进程的不断加快,建筑行业的繁荣发展,大大改变了我国的社会面貌。但是,随着建筑安全事故的频繁发生,使建筑行业所隐藏的弊端逐渐暴露,建筑结构设计中建筑的稳定性正在受到社会越来越多的关注和重视。
城镇化发展的不断加快,理想并且实用的建筑越来越紧张。为追求建设速度和节省建筑成本,豆腐渣工程应运而生,建筑的质量、稳定性没有保障,人们对房屋建筑的安全越来越担忧。建筑稳定性是所有建筑的重中之重,国家为了加强工程建设中的建筑稳定性,还出台了一系列的法规法则。同时,国家及相关部门对地基的稳定性也有明确的规定。只有建筑结构设计中稳定性的检验达标,才能开始施工。这些法规对于建筑的安全、稳定性起到很好的监督作用,同时也提高了公众对建筑的可信赖性。
1、对建筑稳定性的认识
1.1、建筑稳定性的概念
建筑是各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中,由若干构件组成结构的单元如梁、板、柱等,连接构成的能承受作用(或称荷载)的平面或空间体系。建筑结构因所使用的建筑材料不同,可分为钢筋混凝土框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、框架筒体结构、砌体结构、钢结构、轻型钢结构、木结构和组合结构等。建筑稳定性是建筑中的各组成结构之间不出现键的断裂,建筑地基的稳定性,就是在建筑影响地面土地的情况下,地基发生的各种倾斜、下沉的现象,进而影响建筑物的稳定程度;还有建筑施工时的机械、材料、工艺、人员等条件也会影响建筑的质量。从另一角度看,建筑的稳定性是指在负荷建筑物重量的情况下,建筑物的地基能够达到的最大稳定程度或建筑物自身的牢固程度。由于建筑的稳定性直接影响到建筑的稳定和安全,因此稳定性在建筑结构设计中才至关重要。
1.2、影响建筑稳定性的因素
建筑工程的程序都很繁杂,因此影响建筑稳定性的各种因素也多种多样。具体点说,建筑工程的规模和大小、机械设备、施工工艺、建筑材料、人员素质、地质条件、地理位置、气候条件以及地下水等都会直接或间接地对建筑的稳定性造成一定的影响。在做建筑结构设计时,重点是质量,设计师要综合考虑各种因素,如抗震等级、人防等级、地基处理、承载能力、材料使用等相关因素来确定其稳定性。有一些建筑是倾斜荷载,有些建筑则是垂直荷载,因此需要根据建筑各方面的实际情况来确定采用哪种施工方式来确保建筑的稳定性。另外,影响建筑稳定性另一个重要因素是地质灾害,设计师在构思设计时,尽可能排除不可控灾害给建筑物的安全造成的不利影响,从而在设计上采取一些有效对策加以应对,将不利影响降至最低,确保建筑物的安全、稳定,避免造成财产损失和人员伤亡。
2、建筑稳定性评价
对建筑稳定性的评价,是建筑设计和施工方式的关键点。我国对此主要有三种方法:附加应力法、数值分析法和力平衡分析法。这些方法能够对建筑稳定性给予一定的评价,但是并不能做到全面的评价。对这种现象,建筑学家们也一直在不断研究、试验和探索,希望能找到一种能够正确评价建筑稳定性的具体方法。
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2.1、建筑场地与建筑地基是不是具有稳定性
建筑物下面支撑基础的土体就是地基,地基有天然、人工两类,天然地基不需要进行加固,人工地基要进行加固处理。地基不属于建筑的组成部分,但它对保证建筑物的坚固耐久具有非常重要的作用。开挖地基时,要综合考虑建筑场地地质和地质条件、周围环境条件、建筑物对地基的要求、建筑结构的类型、施工条件、建材供应情况等因素,地基的地质勘探做好了,就基本能保证建筑结构的稳定性。保证建筑物稳定性的基石是建筑场地与建筑地基整体上的稳定性,建筑场地方面的稳定性要看土地硬度、有无地质自然灾害等,建筑地基的稳定性要参考地基的土层类型、深度、施工质量还有自然气候条件等。也就是说,建筑稳定性评价要结合实际情况,分析土层下陷和受损坏程度、建筑物负载度还有裂缝带的重叠程度和发育情况等。
2.2、地基能承受的最大标准值
地基基础允许承载力是在保证地基稳定的条件下,房屋和构筑物的沉降量不超过容许值的地基承载力。评价建筑物稳定性的一个重要标准是地基能承受的最大标准值,如果建筑物的重量超过地基可以承受的最大标准值,就会影响建筑物的稳定性。计算地基能承受的最大标准值的重要参考依据是建筑物地面的变形率、倾斜率、下沉率。当前还没有统一的计算方法,所以不同的计算标准就会产生不同的结果,对建筑物稳定性的具体评价也多样。
2.3、地基的变形程度
在建筑施工工程中,随着时间的流逝,地基在上层建筑荷载作用下,岩土体的压缩会造成一定程度的变形,进而影响建筑物的功能。也就是说,地基变形主要是由附加应力引起,即由建筑物自身或周边建筑物而引起的。影响地基变形的因素有:地基土层的类别、含水率和内摩擦角、地基的埋置深度和建筑物的基础形状等。
可以从剪切、压缩、透水、动力特性几个方面来改善地基。当建筑物的地基承载力不够,致使建筑结构失稳,让临近的地基产生隆起是地基的剪切破坏,这时就需要增加地基土的抗剪强度。建筑物的下沉和差异下沉大是地基的压缩性,需要提升地基土的压缩方量。若房屋的基础产生渗漏就是地基的透水性,开挖基坑时会产生流沙和管涌,要使用让地基土层变成不透水或减少水压力的方法。地震时建筑材料将会产生液化即为地基的动力特性;因为交通负荷或打桩等因素,使邻近地基发生沉降,要研究和采取防止地基土层液化,改善土层的振动特性来提高抗震性能。这些是基本的改善措施,如果要有坚固的地基就必须根据实际情况来选择合适的处理方法。
2.4、地基分布、设计
在建筑结构设计上,必须要考虑的一个重要方面是地基分布的地点,如果地基位置分布不均衡,就会对建筑工程带来巨大的安全隐患,影响建筑物的质量,对人们的生命、财产安全造成巨大威胁。因此,在建筑设计中,地基的土层分布需要设计师重点考虑,为工程的安全施工打好坚实的基础,确保建筑施工的安全、稳定,提高建筑物的质量。由于建筑物的大小不同,对地基的强弱程度的要求也不同,地基设计必须从实际情况出发考虑方方面面的要求,可能有时只需要考虑一个方面即可,有时候则需要探讨其中的两个或三个方面来完善设计。若以上要求仍不能解决,就需要修改基础设计方案或者进行地基土层处理(对地基里的土层采样进行技术处理,如土桩挤密、化学加固、表面夯实、就地拌和桩等方法),来改善土层结构性质,满足建筑物对地基设计的标准。
3、总结
建筑物的品质、稳定性是决定建筑安全的首要影响因素,关系到每一个人的切身利益,也关系到建筑行业的健康持续发展,为了保证建筑品质,杜绝建筑施工留下的安全漏洞,因此,在进行建筑结构设计时,要高度重视建筑的稳定性设计,对建筑的安全性提出更高要求,通过强有力的施工监管,建筑质量得到有效保障,安全性得到解决,这样建筑结构的整体稳定性将大大加强。只有克服建筑结构设计中的不稳定缺点,才能提高建筑结构的设计质量和施工安全,从而使建筑结构的设计和建筑施工迈上一个新的台阶。
参考文献:
[1]郑玉峰.建筑结构稳定性设计探讨[J].科技资讯.2013.
[2]孙青丽.建筑结构设计中稳定性分析探讨[J].中国新技术新产品.2012.
[3]龚淘龙.侯舒兰.建筑结构稳定性设计的研究与分析[J].科技传播.2012.
论文作者:潘洪明
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/16
标签:地基论文; 建筑论文; 稳定性论文; 建筑物论文; 建筑结构论文; 土层论文; 结构设计论文; 《基层建设》2017年第16期论文;