建筑结构的稳定性

【摘 要】本文旨在简要概述建筑结构稳定性的概念,并从宏观调控去分析建筑结构的稳定性一些要求,进行合理的方案部署,细化质量标准和检测维护,并从具体方面深入探讨建筑结构稳定性的技术方式,并从现代化的结构设计和验算控制等理念进行全面分析,使之更好地保障建筑结构的稳定性.

【关 键 词】建筑结构施工现场稳定性

近年来,随着住宅建设成为新的经济增长点和居民生活消费热点,我国政府对住宅建设也不断大力投入财力和物力,建筑施工单位更是从思想理念、人力配置、经营方法、人才培养等方面予以高度重视.在施工现场,除了对方案部署、进度计划进行精密安排外,对施工标准和施工安全更是大力加强,但多层建筑一直存在一个重要的安全隐患,即建筑结构的稳定性.如何在设计和施工过程中解决建筑结构的稳定性,已经成为了建筑施工单位的重要课题.

1.建筑结构稳定性的概念

建筑结构稳定性是指结构构件抵抗弯曲变形和失稳破坏的能力,和构件的截面形状、截面积、锚固方式及长度有关,其中长度对构件稳定性的影响最大.如果构件的强度过小或失衡失稳都会对建筑结构带来极大的危险性和破坏性.因此,建筑公司在初期设计和后期施工过程中,对处于稳定状态的建筑结构或构件,要提前注意荷载引起的最大应力是否超过建筑材料的极限强度,避免其急剧变形而产生不稳定性.

2.建筑结构稳定性的宏观调控

2.1施工前期的方案部署

做好先期的方案部署是很重要的一个环节,便于后期严格掌控建筑结构的稳定性.在我国,由于高层建筑日益增多,且大多采用钢筋混凝土剪力墙或剪力墙一简体结构.建筑公司必须通过建筑师、结构工程师及现场施工单位的密切配合,对工程概况、周边环境、理论计算（包括简图、详图）、施工工序、安全措施、劳力安排以及使用设备、器械材料都要有详细的体现,采用正确结构概念设计理论,优选结构体系,进行总体结构布置,通过对分析软件的计算结果进行研究和判断,确定建筑结构设计方案是否合理.在施工初期阶段中,一个合理的方案部署可以使一个大型、繁琐、复杂的建筑工程有条理有顺序有效率地实施,利于在施工过程中发现一些存在的不稳定因素,可以避免施工时建筑结构的局部破坏,甚或反工、坍塌的发生,从而保证施工的安全性和稳定性.

2.2施工过程的质量要求

方案实施前,应由公司方案设计人员或技术负责人向工程项目的施工、技术、安全管理人员及现场作业人员进行专题宣传.监管人员对施行情况需进行现场监督,发现随意篡改方案的行为及时制止.现场施工要按照施工方案和建筑结构的要求进行选材、搭设,注意工程模板材料、模板支撑体系材料的使用,杜绝劣质不合格材料.架体搭设中立杆要采用对接方式,并使用局部钢管加固,严禁十字扣接与横杆扣接等方式,保证立杆处于轴心受压状态.在施工时,要组织技术小组进行现场旁站监督,并严密观察砼浇筑过程中承重架的具体情况,一有异常,就迅速撤离施工人员.可以说,严格的质量要求是建筑结构稳定性的一个重要保障.

2.3施工后期的检测维护

建筑公司在施工过程中,为了及时发现建筑结构存在的安全事故隐患,纠正违章作业,监督安全技术措施的施行,必须对易发生事故的主要环节、部位进行全过程的动态监督检查.要严格检察结构是否有整体性破坏、几何形状失真、连接破坏、结构变形及腐蚀破坏等特征,并进行原因分析.对于屋面系统及地面散水、排水管、墙体、地下结构、防护设置等围护结构的检查也须仔细认真.同样,在工程完结后进行验收时,更要仔细谨慎,对采购的建筑材料、建筑构配件和设备,要核查保证其符合设计文件和合同要求.要详细了解建设、勘察、设计、施工、监理单位的工程档案资料,查验工程质量,并作出全面评价.一旦在检查中各方对检测结果不能形成一致意见时,应该协商提出解决的方法,待意见一致后,重新组织工程竣工验收.对建筑结构明显存在的不稳定性因素,必须重新进行维修、加固或改造,并制定出合理、经济、安全的维护方法,做到严格保持建筑结构的稳定性.

3.建筑结构稳定性的细节把握

3.1地基地质的勘察施工

地基的稳定性是指与地基岩土体在承受建筑荷载条件下的沉降变形、深层滑动等对工程建设安全稳定的影响程度,它有赖于建筑公司先期的现场勘察,在通过安全论证后才能付诸施工行动.一般来说,建筑物荷载的大小和性质,岩土体的类型及其空间分布,地下水的状况,以及存在的隐性地质灾害等都会影响到地基的稳定性[2].在处理地基时,应综合考虑场地工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构类型和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素,择优采用强夯法、换填法、振冲法、砂石桩法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法等.做好地基的地质勘探,对保证建筑结构的稳定性是十分必要的.

3.2框剪结构的搭配施工

框剪结构即框架结构与剪力墙结构两种体系的结合,扬其长,避其短,其变形曲线介于弯曲型与整体剪切型之间.在结构下部,剪力墙的位移比框架小,墙将框架向左拉,框架将墙向右拉；在结构上部,剪力墙的位移比框架大,框架将墙将左拉,墙将框架向右推,这样使其侧移大大减少,内力分布更趋于稳固.建筑公司普遍采用这类协同工作共同抵抗水平荷载的框剪结构,其在两个主轴方向均具有水平承载力和侧向刚度,形成双向抗侧力体系,保证了结构整体刚度和几何不变性,大大提高结构在大地震作用下的稳定性[3].

3.3结构稳定的验算控制

对结构稳定性的控制,能够避免建筑在地震或强大外力作用下发生倾覆.在风荷载及水平地震作用下,侧向刚度较柔的建筑结构将产生水平位移△；在竖向荷载P的作用下,它进一步增加侧移且引发结构内部构件产生附加内力,这种使结构产生几何非线性的效应,称为P-Δ重力二阶效应.它常常会降低建筑结构的承载力,从而影响整结构的稳定性[4].同时,当建筑的高宽比较大,水平风或地震作用较大,地基刚度较弱时,结构的整体倾覆验算就显得十分重要,直接关系到结构安全度的控制.要做到结构稳定性的验算和控制,建筑行业须注意以下几点：一是建筑结构整体稳定的调整.结构整体稳定的验算须符合《高规》或通过P-Δ重力二阶效应提高结构的承载力,反之则必须调整结构布置,减少结构的高宽比,提高结构的整体刚度.二是建筑结构大震下的稳定性.加强建筑结构的第二阶段弹塑性变形验算,对地震下容易倒塌或有特殊要求的结构,其薄弱部位的验算必须满足大震不倒的位移限制,并采用专门的抗震结构措施,所心弹塑性层间位移角应达到下列要求：

三是建筑结构安全等级的严格控制.建筑结构安全等级是为了针对重要性不同的建筑采用不同的结构可靠度而提出.建筑公司一般根据结构破坏可能产生的严重后果,采用三个不同的安全等级,即重要的建筑物,由于其破坏效果很严重,列为一级；一般的建筑物破坏后果严重,列为二级；次要的建筑物破坏后果不严重,列为.由于混凝土结构在施工阶段容易发生质量问题,所以建筑物内的各种结构构件宜与整个结构采用相同的安全等级,但部分结构构件可据其重要程度和综合经济效果进行适当调整,取消“对屋架、托架、承受恒载为主的轴心受压柱、小偏心受压柱安全等级应提高一级”、“对施工阶段预制构件安全等级可降低一级”等规定,要求在任何情况下,结构安全等级均不得低于.四是建筑结构整体抗倾覆验算.验算时检测定基础及地基均具有足够的刚度,基底反力呈线性分布；重力荷载合力中心与基底形心基本重合；如为基岩,地基足够刚,MR/MOV要求可适当放宽；如为中软土地基,MR/MOV要求则要适当从严.当面临地震时,地基稳定状态自然会受到影响,故抗震设防烈度为8度以上地区,MR/MOV要求一定要严格对待；当遭遇扩大的裙房地下室底板较薄、地下室墙体较少、地下室墙体、顶板开洞削弱等问题时,抗倾覆力矩计算的基础底面宽度宜适当减少,或可取塔楼基础的外包宽度计算,以保证建筑结构的稳定性.

结语

建筑结构的稳定性是关系到大众生命和财产安危的一个重要因素,建筑公司必须在现场施工过程中要予以广泛的关注和控制.相信通过严格的宏观调控和细节把握后,对建筑结构的整体稳定性、局部稳定性以及平面外稳定性都将大大加强.只有克服结构设计的不稳定缺陷,才能更好的提高建筑工程的设计质量和施工安全,从而使建筑公司的设计和施工迈上一个新的台阶.