建筑结构设计如何提高建筑的安全性

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摘要:施工水平和结构设计决定建筑结构的安全性，在考虑建筑功能性的基础上，安全性应占据重要部分，建筑结构设计直接影响着建筑后期施工质量，是整个建筑过程中的关键环节。如何提高建筑的安全性，应在建筑行业受到广泛重视，建筑结构设计水平则体现建筑质量，本文针对目前建筑结构设计中存在的问题进行分析，就提高建筑安全性提出应对措施。

关键词:建筑结构;设计;安全性;措施

近年来，我国土木建造行业发展迅速，无论是城市建设、民用住房，还是桥梁与铁路工程，在质与量上都有着跨越性的成就。建筑行业发展规模越来越大，同时建筑复杂性增大，趋向于地上、低下空间高效结合利用，不可避免地出现各项技术问题，很难同时兼顾建筑的功能性、美观性和安全性等。由于建筑安全性是建筑投入使用的可靠保证，建筑安全性成为社会各界重点关注的问题，建筑结构设计工作的合理及科学性承担重大责任。

1建筑结构设计安全性发展现况

1.1整体牢固性抗震度不够

自然灾害对建筑安全的威胁最大，以最近两年发生的玉树地震和鲁甸地震造成的重大损失来看，一些地区存在建筑抗震性能差，不满足国家对建筑施工规定的标准，建筑设计人员不重视抗震性，对抗震设计了解不足，忽略抗震性原则，造成抗震设计施工成为表面性工作。另外，在实际生活中，建筑局部出现问题，例如墙体开裂、变形等在某些情况下不会对建筑整体使用造成影响，但从理论上来谈，建筑牢固性是建筑使用寿命的保障条件，建筑的最大承载能力、抗震性能、耐久性和稳定性都是影响建筑安全性的主要原因。相比国外建筑的规范性，国内对建筑结构设计不够权威，相关安全规范约束力较低，存在许多问题和不足，建筑工程设计初期忽视结构冗余度和延展性，无形中为建筑安全埋下隐患。

1.2建筑材料管控质量影响建筑安全性

建筑结构设计过程中，建筑施工单位为牟取高额利润偷工减料、以次充好，导致施工质量不过关，建筑安全性没有保障。国家对建筑施工钢筋的配筋率和混凝土的标号有着明确的规定，监管力度的薄弱，建筑材料质量管控达不到要求，影响建筑安全性。建筑建筑设计中部分设计人员过分追求建筑工程的低含钢率，降低钢材使用，虽然暂时提高了经济效益，但是其埋下的安全隐患严重影响施工单位的最终利益和长远发展。

1.3建筑结构设计不合理

建筑结构设计合理是建筑工程能够有效施工的重要基础，建筑质量一定程度上取决与建筑结构设计水平。一方面，建筑结构设计人员专业技能欠缺和经验匮乏导致对建筑结构设计不合理，在建筑施工初期就留下漏洞;另一方面，在设计过程中盲目追求美观性、经济性等忽视建筑质量，忽略安全性的设计对建筑质量造成影响。部分设计人员在进行建筑结构设计初期时，发现设计存在不足和隐患却为了个人或单位利益无视规定和要求，后期发生相关问题，补救困难。

2建筑结构设计中存在的问题分析

2.1结构设计环节不规范

建筑结构设计图中必须涵盖的设计指标分别有:建筑结构选用材料及裂缝控制等级、建筑结构抗震等级及活荷载限制和建筑结构体系及基础类型等。科学合理的建筑结构设计必须尽可能将建筑施工建造过程中可能出现的问题进行分析和说明，并按照技术规范要求展现在设计图纸上。建筑结构设计的不规范操作具体表现在使用旧图集、作废图集，建筑楼层与楼高、地上与地下结构标号、柱号等重要信息没有作明确标识等导致结构图和施工图内容不符，造成建筑施工不规范，现场作业随意混乱，影响建筑整体质量，对建筑安全性造成威胁，情况严重时会造成重大损失。

2.2建筑基础选型不合理

建筑基础选型质量直接影响着建筑结构设计的实用性、安全性、合理性以及科学性。建筑在基础选型方面不合理最突出体现在高层建筑中，尤其是地上、地下空间综合利用的高层建筑，部分不合理的建筑基础选型存在地基承载力不足而楼层过高导致后期地基沉降，建筑楼体变形、不稳定等问题。这些因素综合导致建筑安全系数下降，使建筑整体质量降低，使用寿命较短，突发事件时还有可能造成更为严重的人员伤亡和经济损失，从另一个角度来看，非常不利于社会稳定和建筑建造业的发展。

2.3盲目追求经济利益

随着社会经济的发展，建筑工程越来越重视经济效益，主要表现在以下两方面:一是建筑施工单位过于注重建筑的商业效益，为建筑能够创造更大的经济效应，打造商业口碑，在结构设计过程中使建筑的功能性、外观等占据了重要内容，忽视了安全性的研究;二是相关单位盲目追求建筑工程的“可持续性”，在建筑结构设计中无视国家对施工钢材和混凝土等规定的条例，随意降低含钢率、混凝土标号等，使建筑施工操作不实，面临安全隐患，造成事故，影响建筑施工相关单位的最终利益。

3提高建筑结构设计安全性的措施

3.1优化整体建筑结构设计

依据建筑结构设计的总体思想，结合实际建筑安全设计的需求，借鉴以往工程设计经验对实际建筑施工环境进行建筑结构设计，在满足相关规定下，先初步完成建筑结构空间设计的概念图并综合运用建筑结构设计所需的多学科、多方面技术内容进行高精计算，获取可靠技术参数。需要设计人员有扎实的理论基础，灵活负责的工作态度，精益求精，着眼全局统筹整体建筑的性能合理规划、控制建筑设计的安全性、实用性和美观等平衡。从整体布局上对建筑结构进行设计处理，达到对建筑质量的可控制作用，有效促进建筑施工的顺利完成。

3.2确保建筑基础选型的科学合理性

建筑基础选型是指建筑所处区域地质、环境情况和建筑空间结构设计情况，作为建筑项目施工特别重视的指标，建筑结构设计人员需要根据设计图纸先进行合理的施工设计建模。建模时，相关设计人员应与有关专家协调沟通，进行可靠论证，对设计图中明确标明的技术参数、建筑设计特点和地质环境状况等做出全面分析，保证建筑基础选型的科学性和经济性，同时在实际实践中具有可靠性和可操作性。

3.3统筹分配建筑材料，严格把控质量关卡

建筑材料质量在建筑结构设计中对建筑安全性能的影响同样至关重要，建筑材料的选择设计要充分结合建筑施工的环境和基础选型，结合建筑功能性。根据有关规定指标选择有保障的建筑材料，例如墙体、柱体为竖向压弯构件，考虑受力情况，混凝土强度必须采用C30或以上较高等级，对应的横向构件混凝土强度可根据实际设计情况综合设定。钢筋应采用符合规定的高强度、高性能钢筋，以国家规范的最小配筋率为最低要求，实际施工中应根据建筑结构合理分配各结构体的配筋率，受力较大的结构体应该适当提高配筋。监管部门在建筑材料采买过程中应平衡实用性和经济性，不滥竽充数，严惩“豆腐渣工程”。建筑材料的选择也应该考虑材料的特征，符合建筑的美观性能要求。统筹分配建筑材料，尽可能做到性能、美观。质量等硬性要求的平衡，物尽其用，从而确保建筑结构设计的整体质量。

3.4加大建筑机构设计安全监管力度

有关部门监管力度的薄弱在一定程度上对建筑结构设计产生问题创造了可乘之机，对此，有关部门应加大建筑结构设计安全的监管力度，规范设计人员严格执行建筑结构设计的要求，定期或不定期审查建筑结构设计，规范建筑材料和施工设备的使用。同时严惩施工单位采用不符合国家标准的建筑材料以及偷工减料、以次充优等行为。监管部门认真履行职责，根据国家出台的政策和规定督促建筑设计人员恪守本职，有效提高建筑安全性。

3.5创新设计软件，提高设计精度

随着电子计算机技术在各行各业的广泛应用和普及，智能计算比人工计算工作效率更高、准确度更有保证。建筑结构设计领域中用来进行设计制图、建模等方面运用较多的计算机技术有CAD、ETABS、3D3S和TBSA等，可以说计算机技术在建筑结构设计中的应用普及率在某种程度上代表着建筑技术水平。例如基于BIM软件建模的施工设计图对比传统CAD设计制图，能够保存信息完整，并可以实现相关软件之间的信息转换(见图1)。(a)传统设计流程(b)传统设计流程图1传统设计流程与基于BIM的设计流程对比［1］但由于时展日新月异，对建筑结构设计的要求越来越复杂，设计难度随之增大，局限于目前的计算机设计技术对建筑结构设计水平的提高有极大的负面影响。为满足设计人员的需求，提高建筑结构设计中建筑的安全性，需要设计人员具有创新的思维，联合程序开发人员以求实创新的科学工作态度致力于开发符合新时期建筑结构设计的相关设计软件，加快建筑行业高质高量的发展趋势。

4结语

在建筑结构设计中提高建筑的安全性需要多方面的协同合作，建筑工作人员要充分意识到建筑质量安全的重要性，提高建筑结构设计中对安全质量问题的重视程度，总结经验在实践中进步，推行创新。建筑设计人员要本着实事求是的工作态度，确保建筑结构设计的科学、合理性，统筹平衡建筑质量各个决定性因素，使建筑质量得到一定的保障。

作者:蒋文婷 单位:四川西南广厦建筑设计院有限责任公司

参考文献:

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