淺議建筑工程結(jié)構(gòu)設計安全性與經(jīng)濟性

劉君

【摘要】：在社會經(jīng)濟高度發(fā)展的今天，城市建設的步伐不斷加快，許多城市建筑拔地而起，在為人們提供便利的同時，相應的安全性與經(jīng)濟性的問題也接踵而至，因此提升建筑工程結(jié)構(gòu)設計的安全性與經(jīng)濟性成為相關部門的重要課題。闡述了建筑工程結(jié)構(gòu)設計的現(xiàn)狀以及不足，從而提出提高建筑工程結(jié)構(gòu)設計安全性和經(jīng)濟性的對策，為城市的發(fā)展提供理論支持。

【關鍵詞】：建筑工程；結(jié)構(gòu)設計；安全性；經(jīng)濟性

一、建筑工程結(jié)構(gòu)設計的現(xiàn)狀及不足

（一）建筑結(jié)構(gòu)缺乏抗震性能的設計內(nèi)容

2008年5月12日在四川省汶川縣發(fā)生的大型地震災害，造成了大量的人員傷亡和經(jīng)濟損失。如果建筑結(jié)構(gòu)具有較高的抗震性能，會大幅減少人員的傷亡。但在某些地區(qū)中，大部分建筑都沒有合格的抗震性能，與國家規(guī)定的標準存在很大的差距。因此，在設計環(huán)節(jié)中注重建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能是目前施工單位設計部門需要面對的重要問題之一，而且把握設計環(huán)節(jié)也是提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的關鍵手段。從抗震指標的角度講，國家頒布了嚴格的設計規(guī)范，內(nèi)容可概括為，如果遭遇“小震”（超越概率在65%上下），建筑結(jié)構(gòu)不會發(fā)生損壞；如果遭遇“中震”（超越概率在12%上下），建筑結(jié)構(gòu)可進行震后維修；如果遭遇“重震”（超越概率在3%上下），建筑結(jié)構(gòu)不發(fā)生倒塌，函數(shù)關系如圖1所示。但這種期望與實際還存在很大的差距，許多建筑商并沒有對抗震性能引起高度的重要，在設計和施工過程中往往忽視了規(guī)范的要求，一旦發(fā)生較為嚴重的地質(zhì)災害，后果將不堪設想。另外，由于我國不同地區(qū)的地質(zhì)情況不同，地震發(fā)生的概率也相同，因此在設計環(huán)節(jié)中應充分結(jié)合該地區(qū)的實際情況，從而制定具有針對性的策略，真正做到因地制宜。

圖1 超越概率函數(shù)關系圖

（二）建筑的施工過程中無法避免偷工減料情況的發(fā)生

在建筑工程結(jié)構(gòu)的設計環(huán)節(jié)中，有一些建筑商在利益的趨勢下私自減少建筑鋼材的用量，這種行為直接到建筑的安全性和經(jīng)濟性，還使建筑應有的性能無法發(fā)揮出最佳的效果，存在一定的安全隱患。國家對于建筑的鋼材的使用量也有著嚴格的規(guī)定，不同的結(jié)構(gòu)類型具有規(guī)范的鋼材用量。因此，在設計和施工中，應該對建筑的鋼材使用量進行嚴格的監(jiān)控。另外，還有一些建筑單位為了大幅的縮小材料的成本，增加自身的經(jīng)濟利益，在沒有進行試驗的情況下，使用冷軋變形鋼筋，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，雖然這種鋼筋的造價較低，但是其韌性、脆性以及抗震性都無法滿足建筑結(jié)構(gòu)的要求，極大的降低了建筑的安全性和經(jīng)濟性。這些建筑單位為了一己私利將人們的生命安全當作兒戲。由此可見，建筑過程中的一磚一瓦都有可能影響到建筑的安全性和經(jīng)濟性。

圖2 冷軋變形鋼筋結(jié)構(gòu)圖

（三）建筑結(jié)構(gòu)設計不合理

建筑結(jié)構(gòu)設計不合理的主要原因是設計人員的專業(yè)素質(zhì)不達標、缺乏實際經(jīng)驗，這種情況也有可能留下安全隱患。比如，有些設計人員過分注重建筑的外觀設計，忽視了建筑的安全性問題，在發(fā)現(xiàn)問題以后逃避責任不向上級匯報，最終釀成不可挽回的后果。雖然這種情況在實際中并不多見，但足以起到的警示的作用。因此，設計人員不光要考慮到企業(yè)的形象和利益，還要在建筑結(jié)構(gòu)上下更多的功夫，質(zhì)量與安全才是經(jīng)濟利益的保證。

二、提高建筑工程結(jié)構(gòu)設計安全性和經(jīng)濟性的對策

結(jié)構(gòu)設計是建筑工程的靈魂，結(jié)構(gòu)設計的質(zhì)量直接影響到建筑的整體質(zhì)量。通過不斷的完善和研究，提高建筑工程結(jié)構(gòu)設計安全性和經(jīng)濟性的對策有以下幾條。

（一）嚴格按照設計規(guī)范

在建筑事業(yè)高速發(fā)展的影響下，頒布了很多關于建筑工程的政策和標準，以此對建筑工程結(jié)構(gòu)設計進行技術上的約束，從而提高建筑的整體質(zhì)量，這些政策還有一定的法律效益，可以規(guī)范建筑單位的行為。因此，建筑工程結(jié)構(gòu)的設計專員在日常工作中應該嚴格遵守規(guī)范和標準的要求，將國家的指導方針貫徹到設計工作中的方方面面中去，在發(fā)現(xiàn)違規(guī)的設計時，要結(jié)合結(jié)構(gòu)的實際情況，制定完善的解決方案并進行必要的工作記錄，從而杜絕相同問題的發(fā)生，有效控制發(fā)生事故的幾率，從根本上提高建筑工程結(jié)構(gòu)設計的安全性和經(jīng)濟性。目前，我國頒布的主要建筑工程結(jié)構(gòu)設計規(guī)范有《建筑抗震設計規(guī)范》以及《建筑設計防火規(guī)范》等。其中《建筑抗震設計規(guī)范》中明確規(guī)定，建筑設計應注重其平面、立面以及豎向剖面的規(guī)則性對抗震性能及經(jīng)濟合理性的影響。俗話說，沒有規(guī)矩不成方圓，建筑工程結(jié)構(gòu)設計方案不僅是設計過程中的規(guī)矩和要求，也是設計工作指路的明燈。

（二）提高設計人員的安全、經(jīng)濟意識

建筑結(jié)構(gòu)設計實際上是一種系統(tǒng)性很強的工作，因此對設計人員具有較高的要求，主要包括，職業(yè)操守、專業(yè)技能、創(chuàng)造精神等。建筑結(jié)構(gòu)設計是整個工程建設的核心，設計人員只有認識到建筑的安全性與經(jīng)濟性的重要性才能制定出更為優(yōu)秀的設計方案。這就要求建筑單位制定合理、嚴格的規(guī)章制度，通過培訓使設計人員理解規(guī)章制度的內(nèi)容，在日后的設計工作中，將規(guī)章制度作為行為手冊，并在長時間的積累中，總結(jié)經(jīng)驗，為后人鋪路。運用苛刻的管理手段，非但不能達到滿意的效果，往往還會起到適得其反的效果，因此提高設計人員的安全、經(jīng)濟意識是非常有效的方法。在設計過程中，通過感知上的培養(yǎng)，使設計人員在潛移默化中認識到建筑安全性與經(jīng)濟性的重要性，并賦予他們光榮的使命感與責任感，充分調(diào)動起設計人員的主觀能動性，從而提高建筑結(jié)構(gòu)的設計水平。例如，在四川汶川地震中，由于大部分建筑都缺乏基本的抗震性能，設計人員也不具備較高的安全意識，所以造成了大量損失，如果設計人員具有較高的安全、經(jīng)濟意識，在設計的過程中，充分考慮建筑抗震性能的相關設計，就會明顯減少自然災害對建筑造成的損害。

（三）拓寬設計人員的眼界

在我國建筑事業(yè)快速發(fā)展的影響下，如今的建筑結(jié)構(gòu)設計與往常的相比，無論在內(nèi)容上還是在表現(xiàn)形式上都存在很大程度的差異，為切合社會的進步，對技術提出了更高的要求。為此，設計人員需要拓寬自身的眼界，拓展知識面，更深層次的挖掘建筑結(jié)構(gòu)。另外，信息時代的逐步邁進為建筑結(jié)構(gòu)的設計工作提供了很多先進的工具與技術，比如計算機軟件技術等，因此，對于設計人員而言，不僅需要高超的專業(yè)水平，還要具備熟練運用這些先進技術手段的能力。建筑單位應該加大設計人員的培訓力度，從而形成一支高素質(zhì)、高水準、高技能的建筑結(jié)構(gòu)設計隊伍，為提高建筑工程的安全性與經(jīng)濟性做出卓越的貢獻。例如，在對蘇州軌道2號線高架站進行結(jié)構(gòu)設計時，為了更準確的分析和掌握剪力墻的基本結(jié)構(gòu)，需要充分利用計算機技術，這對工程設計人員提出了較高的要求，設計人員需要堅持學習，逐漸拓寬眼界，才能從根本上適應發(fā)展的需求。

三、總結(jié)

建筑結(jié)構(gòu)的安全性與經(jīng)濟性，關系到人們?nèi)粘５纳a(chǎn)和生活。建筑工程結(jié)構(gòu)的設計環(huán)節(jié)是提高安全性與經(jīng)濟性的關鍵所在，雖然現(xiàn)階段我國在建筑結(jié)構(gòu)設計上還存在諸多問題，但遵循對策的內(nèi)容，相信在不久的以后，我國建筑結(jié)構(gòu)設計水平會得到質(zhì)的飛躍。