談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如何提高建筑的安全性

張建美

摘要：建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)設(shè)計(jì)是保證建筑安全最關(guān)鍵的因素，建筑結(jié)構(gòu)的安全性影響建筑物的質(zhì)量，與人們的生活和生產(chǎn)密切相關(guān)。本文將主要闡述建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則，分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全問(wèn)題，并討論改善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全措施。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì);安全;措施

引言

隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)的安全性受到越來(lái)越多的關(guān)注。同時(shí)實(shí)際施工要結(jié)合具體條件，深化設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性的理解，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性，有助于保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

1建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)原則

1.1保護(hù)原則

當(dāng)外部力量影響建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，建筑物的安全性需要若干結(jié)構(gòu)保證和保障。單個(gè)安全組件不能夠有效維護(hù)建筑物安全系統(tǒng)，需要多個(gè)安全結(jié)構(gòu)共同來(lái)承受外部沖擊。這樣可以避免結(jié)構(gòu)性事故，并保證建筑項(xiàng)目的完全安全。同時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要使用不同的計(jì)算軟件或模型，來(lái)驗(yàn)證和比較相同的建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

1.2適度靈活原則

建筑結(jié)構(gòu)必須具有中等彈性，如果建筑結(jié)構(gòu)太硬，其變形能力就會(huì)非常低，如果施加地震力，則不能及時(shí)釋放能量，并且巨大的能量會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)損壞。如果建筑的硬度太軟，則它會(huì)對(duì)人們穩(wěn)定的生活帶來(lái)影響。首先，可能存在人員自身結(jié)構(gòu)的安全性和舒適性問(wèn)題，同時(shí)，在隨機(jī)外力的影響下可能會(huì)出現(xiàn)安全問(wèn)題。

1.3建筑結(jié)構(gòu)完整性的原則

建筑結(jié)構(gòu)的完整性能夠有效減少和傳遞外力，以確保建筑物免受損壞。因此，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能地釋放建筑物部分中的關(guān)節(jié)要素，以便可以快速地傳遞局部的受力，并且可以很容易地減少由外力引起的非粘性效應(yīng)。要結(jié)合科學(xué)力量分析的相關(guān)知識(shí)，合理配置建筑結(jié)構(gòu)，提高建設(shè)能力，確保建筑構(gòu)件的完整性。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全問(wèn)題

2.1建筑物不符合抗震標(biāo)準(zhǔn)

隨著我國(guó)建筑業(yè)的快速發(fā)展，建筑管理體系也得到了改善和完善，相關(guān)的建設(shè)法規(guī)逐步完善。建筑抗震規(guī)劃規(guī)范的設(shè)立對(duì)我國(guó)建筑抗震性能有明確要求，超過(guò)63%的建筑物通常會(huì)受到小地震的影響，必須保證這些建筑物完好無(wú)損。10%的建筑物可被視為受地震影響。其建筑施工水平在大地震中必須確保損壞可以修復(fù)，2%的建筑物可能會(huì)在大地震中損壞，要確保一層的建筑物不會(huì)坍塌。近年來(lái)我國(guó)建筑物的抗震表明，建筑物的抗震性尚未達(dá)到我國(guó)所要求的建筑物的抗震要求，一些建筑工程開(kāi)發(fā)商對(duì)建筑物的抗震性能沒(méi)有給予足夠的重視，這可能導(dǎo)致建筑物的安全風(fēng)險(xiǎn)和安全隱患。

2.2不能保證建筑材料的質(zhì)量

由于我國(guó)建筑業(yè)的快速發(fā)展，建筑公司之間的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。為了實(shí)現(xiàn)個(gè)人利益或降低建筑生產(chǎn)成本，一些建筑公司往往忽視影響建筑物安全的建筑材料或出現(xiàn)偷工減料的情況。隨著建筑施工單位過(guò)度降低生產(chǎn)成本和提高經(jīng)濟(jì)性，建筑材料的質(zhì)量得不到保證。切割或填充會(huì)給建筑物的質(zhì)量和安全帶來(lái)隱患，這不利于提高建筑物的安全性。例如，一些承包商使用冷軋變形鋼來(lái)節(jié)省成本。雖然這種鋼材具有高強(qiáng)度，但它具有低韌性和脆性，當(dāng)在建筑物中使用時(shí)，它會(huì)降低建筑物的抗震性能并危及建筑物的安全。

2.3建筑設(shè)計(jì)方案不合理

雖然我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展迅速，但目前我國(guó)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域與國(guó)外專業(yè)知識(shí)和專業(yè)水平存在差距，存在專業(yè)素質(zhì)不高和缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等問(wèn)題。在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，必須充分考慮樓梯和電梯的數(shù)量和位置，不僅要滿足使用要求，同時(shí)也要滿足消防安全要求，減少安全事故對(duì)建筑物的影響，避免更多損失。影響建筑安全的因素很多，設(shè)計(jì)人員必須考慮并對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行全面評(píng)估和分析，以確保設(shè)計(jì)的科學(xué)合理設(shè)計(jì)，有效提高建筑安全。

3改進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全措施

3.1建筑設(shè)計(jì)嚴(yán)格執(zhí)行建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)范

隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的重視程度也在不斷提高，這也是我國(guó)引入一系列法規(guī)的原因。國(guó)家頒布的法規(guī)不僅要求施工技術(shù)的提高，而且指導(dǎo)方針也是具有針對(duì)性的，并且隨著時(shí)間的推移不斷修訂，因此建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。為提高建筑物質(zhì)量，消除安全隱患，施工規(guī)劃人員應(yīng)認(rèn)真履行職責(zé)，反對(duì)施工過(guò)程中不符合相關(guān)規(guī)定的行為。針對(duì)存在的問(wèn)題積極提出解決方案，避免人為因素和施工安全問(wèn)題造成的損失。

3.2提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)的措施

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)、全面、綜合的工作，必須由具有扎實(shí)的理論知識(shí)、靈活創(chuàng)新思維、認(rèn)真態(tài)度和高度責(zé)任感的設(shè)計(jì)人員完成。設(shè)計(jì)人員要追求卓越，注重建筑設(shè)計(jì)中每個(gè)基本組件的設(shè)計(jì)，并了解整個(gè)建筑的設(shè)計(jì)規(guī)范。了解設(shè)計(jì)規(guī)范和規(guī)定，特別是建筑物抗震規(guī)劃規(guī)范的含義，與建設(shè)項(xiàng)目的緊密合作，嚴(yán)格進(jìn)行規(guī)劃工作，積極進(jìn)行工作經(jīng)驗(yàn)的反思和總結(jié)，加強(qiáng)經(jīng)驗(yàn)的積累，提高建筑工程設(shè)計(jì)質(zhì)量與水平。

3.3技術(shù)措施

3.3.1減輕高層建筑的重量

降低高層建筑的內(nèi)在重量是提高建筑物抗震能力的有效手段。地震效應(yīng)與建筑質(zhì)量成正比，如果高層建筑中的建筑物質(zhì)量相對(duì)較大，則相應(yīng)的地震效應(yīng)較大，結(jié)構(gòu)上的地震剪切力也增加，建筑物容易損壞，從而難以保證建筑物的安全。因此，在高層建筑中，必須減輕高層建筑的重量。建議使用高強(qiáng)度材料作為建筑構(gòu)件，并用輕質(zhì)材料建造非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和墻壁。例如，鋼結(jié)構(gòu)用作高強(qiáng)度框架構(gòu)件，并且玻璃用作頂層的輕質(zhì)維護(hù)壁材料。這樣可以減輕房屋的重量，降低樓層在垂直載荷作用下的內(nèi)力，減小單元的橫截面，降低結(jié)構(gòu)剛度和抗震效果。這不僅節(jié)省了材料，降低了成本，還增加了應(yīng)用空間。減輕房屋的重量可以簡(jiǎn)化基本方法，使方法的選擇更加多樣化和合理化，這在軟土地基中具有極好的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3.2提高轉(zhuǎn)換樓層建筑物的安全性

（1）避免高層轉(zhuǎn)換。當(dāng)轉(zhuǎn)換層超過(guò)3層時(shí)，偏移角的分布和層與傳輸路徑之間的剪切力會(huì)突然變化，這容易形成對(duì)抗震非常不利的弱層。在基于框架的剪力墻的一些高層結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)換層的位置不應(yīng)大于第五層，并且8度區(qū)域不應(yīng)超過(guò)3層。如果轉(zhuǎn)換層的位置超出上述要求，應(yīng)采取特殊研究和應(yīng)對(duì)措施。層數(shù)可增加6度，下層帶轉(zhuǎn)換層框架，芯管結(jié)構(gòu)及其外管密集柱框，其轉(zhuǎn)換層位置可相應(yīng)增加。

（2）轉(zhuǎn)換層的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)應(yīng)適當(dāng)。在抗震結(jié)構(gòu)施工中，具體的一、二層不應(yīng)低于0.6%，0.50%和0.40%，在框架上承載的支撐支撐的上部的至少50%的縱向加強(qiáng)件，在支撐件的整個(gè)長(zhǎng)度上是連續(xù)的并且支架下部縱向加固，所有沿梁高度的距離不得大于200毫米，腰部直徑不得小于16毫米。如果框架梁的頂壁在梁上打開(kāi)門孔或柱，則必須加密框架的框架梁，箍筋的直徑和距離以及輪胎的比例應(yīng)根據(jù)規(guī)格設(shè)定。如果框架梁的端部和剪切梁的能力不能滿足要求，則行采取增加框架梁和增加框架門的開(kāi)度等措施。

4結(jié)論

總而言之，目前的建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)水平尚未完全實(shí)現(xiàn)建筑安全性能的改善，建筑安全標(biāo)準(zhǔn)尚未達(dá)到我國(guó)的建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及其質(zhì)量和安全要求。因此，有必要調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)并充分考慮安全性，影響建筑物安全的因素要積極的進(jìn)行分析應(yīng)對(duì)，在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)確保建筑物的安全。