試論如何在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中提高建筑的安全性

楊再軍

（銅仁市城鄉(xiāng)規(guī)劃勘測設(shè)計研究院 貴州銅仁 554300）

引言

近些年，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑行業(yè)在獲得極大發(fā)展的同時，建筑結(jié)構(gòu)的安全性也受到了高度關(guān)注。但是，由于近些年來過于追求建設(shè)速度，在一定程度上忽視了建筑結(jié)構(gòu)的安全。因此，研究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性的問題至關(guān)重要。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性概述

通常情況下，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性，是建立在統(tǒng)計學(xué)的基礎(chǔ)之上的，首先要對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和總計，然后在實際施工中努力提高施工水平，再對施工區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r以及建筑施工所用材料等多個因素進(jìn)行綜合考慮。在實際設(shè)計過程中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計很少考慮到建筑施工所在經(jīng)濟地區(qū)的發(fā)展?fàn)顩r以及資源等情況，大多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員只是憑借自身的設(shè)計經(jīng)驗、施工水平等因素進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，因此，建筑安全系數(shù)較低，工程造價偏高。近年來，各地發(fā)展水平不斷創(chuàng)新與進(jìn)步，這在一定程度上促進(jìn)了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展。但與此同時，也暴露出很多問題，經(jīng)濟發(fā)展水平的差異性導(dǎo)致各地建筑水平及施工工藝水平都存在很大不同，而且建筑施工所用材料質(zhì)量也是參差不齊。對此，在日益激烈的市場競爭環(huán)境中，如何提高建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量和安全已經(jīng)成為當(dāng)今建筑行業(yè)亟待解決的重要問題之一。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全問題

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計不夠合理

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑工程的骨架，其重要性可見一斑。在建筑設(shè)計中，質(zhì)量安全問題一直受到人們的關(guān)注，很多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在理論知識和工作經(jīng)驗上有很多不足，造成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與實際施工情況存在很大的差異，這就會導(dǎo)致建筑安全性出現(xiàn)問題。另外，還有很多設(shè)計人員安全意識較差，將目光過多的集中在建筑設(shè)計的美觀和經(jīng)濟上，忽視了建筑質(zhì)量的重要性。除此以外，還有部分建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師責(zé)任意識較差，只是從自身利益出發(fā)，沒有考慮工程建設(shè)的經(jīng)濟效益，在很多時候已經(jīng)認(rèn)識到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全隱患，但是并沒有提出異議，這就會增加安全事故的發(fā)生幾率。因此，在豐富建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的專業(yè)知識的同時，還應(yīng)該加強對其安全意識的教育以及職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，使設(shè)計人員學(xué)會從自身利益出發(fā)，同時還會設(shè)身處地的為建筑使用者考慮，多進(jìn)行換位思考。除此以外，在設(shè)計階段，設(shè)計人員應(yīng)該對建筑周邊環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)場考量，深入調(diào)查，根據(jù)實際情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，避免嚴(yán)重的后果出現(xiàn)后，再進(jìn)行補救。

2.2 抗震度不符合要求

我國最近頒布出臺的相關(guān)規(guī)范中明確規(guī)定了我國建筑應(yīng)滿足的抗震度，“要求小震（概率在63%以上）不壞，中震（概率在10%以上）可以修復(fù)，大震（概率在2%以上）可以不倒”。然而，從近幾年發(fā)生的玉樹地震和汶川大地震來看，我國建筑物的抗震能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到國家的要求。建筑物的抗震性在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性的保障中占了很大的比重，但在現(xiàn)在的建筑行業(yè)中，有相當(dāng)一部分的建筑公司上到領(lǐng)導(dǎo)者管理層下到公司的執(zhí)行員工，都對建筑物的抗震性重視程度不夠高，尤其是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員，在進(jìn)行建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，沒有將建筑的抗震性完全的考慮進(jìn)去，更沒有考慮建筑不抗震的結(jié)構(gòu)因素，一旦發(fā)生地震，即使是很小的地震也有可能造成不必要的損失。

2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計中偷工減料

部分建筑公司在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，通常把利益放在首位。為了牟取最大的利益，通常會偷工減料，在施工過程中使用劣質(zhì)鋼材或者減少鋼材的用量。在對建筑物進(jìn)行施工時，對于不同部位的配筋情況提出了不同的規(guī)定。偷工減料明顯違反了規(guī)定，進(jìn)而導(dǎo)致建筑質(zhì)量不能達(dá)到要求，為以后的使用留下安全隱患。所以設(shè)計人員在施工過程中必須要嚴(yán)格監(jiān)督建筑各部位的配筋情況，使配筋滿足規(guī)定要求。其次，還有一些規(guī)模較小的建筑公司為了最大限度地節(jié)省開支，使用冷軋變形鋼筋。這種鋼筋雖然強度高，但是脆性較大，不具備較好的韌性，而且不利于建筑抗震，但是能夠節(jié)省鋼材。由于部分小型建筑公司為了節(jié)省資金，牟取較大的利益，罔顧人民的安全，因此很容易造成安全問題。

3 建筑安全性原則

3.1 保持結(jié)構(gòu)的完整、統(tǒng)一

建筑的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)具有完整性，保證建筑的主體結(jié)構(gòu)在設(shè)計中是完好的。尤其是在設(shè)計大型地標(biāo)性建筑時，不能為了實現(xiàn)建筑的標(biāo)新立異而放棄一部分建筑結(jié)構(gòu)。同樣，建筑的整體性還要求建筑在遭遇重大打擊時，能夠保持主體結(jié)構(gòu)的完整，使構(gòu)件之間能夠科學(xué)受力，并且結(jié)構(gòu)之間的作用力應(yīng)該能夠通過內(nèi)部傳遞、轉(zhuǎn)移出去或是內(nèi)部抵消。

3.2 結(jié)構(gòu)彈性設(shè)計

在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)時，要合理選擇建材，使其具備一定的彈力性能。當(dāng)面對地震災(zāi)害時，能夠利用建材自身的彈性與地震的作用力相互作用，從而提高建筑的抗震性能。另外，選擇建筑結(jié)構(gòu)也是非常重要的，如果是普通民居或是超高層建筑物等非公共建筑，那就應(yīng)該以安全性和實用性為主，設(shè)計具有較大結(jié)構(gòu)彈性的建筑形式。而對于公共建筑而言，由于要考慮建筑的整體風(fēng)格與城市規(guī)劃相融合等問題，應(yīng)著重考慮建筑物的彈性建材選擇。

3.3 注重建筑的多重防護

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，安全設(shè)施的設(shè)計要多部門合作。在建筑結(jié)構(gòu)中，要預(yù)留出足夠多的消防和逃生通道，合理劃分建筑面積中的公共領(lǐng)域。同時，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該與建筑本身的功能相結(jié)合，使之能夠在保證結(jié)構(gòu)安全的同時實現(xiàn)建筑的功能性。此外，在建筑設(shè)計中，不應(yīng)該僅僅追求建筑結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性，更應(yīng)該在建筑外圍上進(jìn)行安全性的設(shè)計，使建筑物的安全保障系數(shù)更高。

4 提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中安全性的措施

4.1 嚴(yán)格遵循國家相關(guān)規(guī)定

新時期，人們對于建筑方面的要求在不斷的提高。針對這種情況，國家也開始對于建筑的安全問題頒布相應(yīng)的文件，做出一定的硬性要求。國家做出的規(guī)定，有對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)方面的要求，也有相關(guān)的政策方面的要求。隨著越來越多的建筑安全性問題日漸凸顯，國家的相關(guān)規(guī)定也在不斷的發(fā)生變化。為了建筑的健康發(fā)展以及建筑質(zhì)量的不斷提高，對建筑設(shè)計人員提出了更高的要求，設(shè)計人員要認(rèn)真刻苦的學(xué)習(xí)建筑設(shè)計相關(guān)的書籍和理論知識，而且還要不斷深入工作現(xiàn)場，加強實踐應(yīng)用能力，妥善解決建筑施工中出現(xiàn)的問題。

4.2 提高設(shè)計人員抗震意識

建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的好壞基本上是由結(jié)構(gòu)設(shè)計人員抗震意識的好壞決定的，建筑的結(jié)構(gòu)是由設(shè)計人員設(shè)計的，而建筑的結(jié)構(gòu)又決定了一棟建筑是否擁有良好的抗震性能。因此，應(yīng)該努力提高設(shè)計人員的建筑抗震意識。地震并不是不可能發(fā)生的，它帶來的傷害是十分嚴(yán)重的，對此應(yīng)該盡最大可能減少地震給建筑物帶來的安全問題。讓設(shè)計人員了解地震中建筑可能會發(fā)生的損傷情況和程度，還有不同的部位和不同的建筑材料的抗震能力，綜合考慮所有情況，將下一次可能發(fā)生的地震為建筑帶來的安全性問題降到最小的程度，這樣有利于減少我國的財產(chǎn)損失和人員傷亡情況。在地震等災(zāi)害面前極大地提高了我國建筑的安全性。

4.3 提高設(shè)計人員的專業(yè)技能

建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項全面又系統(tǒng)、精確又繁瑣的工作，這就要求工作人員有扎實的理論知識作為基本，還需要創(chuàng)新活躍的思維和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對建筑每一個地方的設(shè)計都需要經(jīng)過極其認(rèn)真的考慮，要清楚地明確設(shè)計方案中可能會出現(xiàn)的問題，也要熟知國家對于不同建筑的不同的基本規(guī)定，并在設(shè)計工作中堅持將這些法律法規(guī)落到實處，做到每一次設(shè)計工作都有充分的把握。最好能將每一次出現(xiàn)的問題都總結(jié)起來，積累經(jīng)驗，為下一次做出更好的設(shè)計圖紙打下堅實的基礎(chǔ)。

再就是要提高設(shè)計人員的專業(yè)素養(yǎng)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙在一定程度上決定了建筑使用者的舒適度和安全度。因此，必須培養(yǎng)設(shè)計人員對自己工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度以及對他人的幸福安全負(fù)責(zé)的態(tài)度，努力提高建筑的安全性。

4.4 大力創(chuàng)新設(shè)計軟件

隨著建筑業(yè)的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容變得更加復(fù)雜，難度也隨之增加。我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對設(shè)計人員提出了更多的要求。在該種狀況下，當(dāng)前存在的結(jié)構(gòu)設(shè)計程序根本無法全面滿足建筑人員的要求。如果一些結(jié)構(gòu)和構(gòu)件形式過于復(fù)雜，部分力學(xué)模型就不能準(zhǔn)確的計算出其承載力，不能保證建筑物的安全性。通常情況下，為了解決生產(chǎn)問題，應(yīng)該簡化計算過程，更好地配合軟件功能。因此，為了有效提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計者和計算機程序人員必須合力去開發(fā)軟件，設(shè)計出一款具有高精度的軟件。

5 結(jié)語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的安全性一直受到人們的廣泛關(guān)注，是保障建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全的關(guān)鍵。因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員首先要明確工作的重要性，明確自身的職能，努力提升專業(yè)知識，對于設(shè)計中的安全質(zhì)量問題要有一定的識別能力。除此之外，還應(yīng)該在實踐中積極累積工作經(jīng)驗，保證建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性、合理性。

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