淺析建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全性與經(jīng)濟(jì)性

通訊作者：趙榮仿，1989年3月，男，漢族，山東菏澤人，就職于山東東瑞規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)院有限公司，中級(jí)工程師，本科。研究方向：工程技術(shù)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

摘 要：隨著我國的城鎮(zhèn)化建設(shè)，建筑工程學(xué)在大量的實(shí)踐中也有了很大程度的發(fā)展，并出現(xiàn)了很多新的結(jié)構(gòu)形式。選用何種結(jié)構(gòu)形式，將決定著建筑的安全性能，同時(shí)也與經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)。在目前我國的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還存在著很多的問題亟待解決。本文主要對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全性與經(jīng)濟(jì)性的含義進(jìn)行了解釋，并且對(duì)實(shí)際設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題以及解決措施進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);安全性;經(jīng)濟(jì)性

Abstract： With China’s urbanization construction， architectural engineering in a large number of practice also has a great degree of development， and there are many new structural forms. The choice of structural form will determine the safety performance of the building， but also is closely related to the economy. At present， there are still many problems to be solved in the structural design of construction engineering in China. This paper mainly explains the meaning of safety and economy in the structural design of building engineering， and discusses the problems and solutions in the actual design process.

Keywords： Building engineering; Structural design; Safety; Economy

一、引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國的城鎮(zhèn)化水平越來越高，建筑工程的數(shù)量越來越多，規(guī)模越來越大，風(fēng)格也越來越個(gè)性化、多樣化[1]。隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，我國的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于建筑業(yè)的發(fā)展[2]。在這種背景下，再加之建筑的企業(yè)以及施工單位出于利益角度的考慮出現(xiàn)了很多安全方面的問題，比如路面下陷、樓體裂縫、橋梁倒塌等情況時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響了人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，同時(shí)也造成了大量資源的浪費(fèi)[3]。所以建設(shè)單位一定要加強(qiáng)對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的管理，保證工程具有安全性和經(jīng)濟(jì)性，為人們提供安全舒適的生活環(huán)境。

二、建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中安全性與經(jīng)濟(jì)性的解釋

建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全性就是要保證建筑結(jié)構(gòu)要有足夠的穩(wěn)定性，能夠承受住各種作用力，比如具有一定的抗震等級(jí)等，在一定的作用力下能夠保證建筑的穩(wěn)固，不會(huì)出現(xiàn)倒塌或者是下沉、搖晃等問題[4]。安全管理的問題一直貫穿于整個(gè)建筑工程的設(shè)計(jì)、施工與竣工的各個(gè)方面，但是在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)尤為重要，因?yàn)樵O(shè)計(jì)階段決定著整個(gè)建筑的結(jié)構(gòu)，其他的工程比如電力安裝工程、裝飾裝修工程、給排水系統(tǒng)等工程的設(shè)計(jì)都需要根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來確定，還有在之后的施工、管理、養(yǎng)護(hù)等工作都需要根據(jù)當(dāng)初的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來進(jìn)行，具有很強(qiáng)的領(lǐng)導(dǎo)性和強(qiáng)制性，所以在其中一定要充分考慮安全方面的因素，對(duì)建筑工程進(jìn)行整體的考慮，防止產(chǎn)生安全隱患以及安全事故[5]。安全方面的性能決定了建筑工程的質(zhì)量和使用期限，是評(píng)價(jià)一個(gè)建筑的最基本也是最重要的指標(biāo)。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑工程的經(jīng)濟(jì)性，就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要將各項(xiàng)資源進(jìn)行整合，提高資源的利用率，減少資金、人員、建筑材料等的浪費(fèi)，拿有限的資源做更多的事。但是這不代表要用偷工減料等方式達(dá)到經(jīng)濟(jì)性的目的，不具備安全性的建筑即使工程造價(jià)再低也不具備經(jīng)濟(jì)性的特征[6]。因?yàn)槿绻ㄖY(jié)構(gòu)不安全的話，后期可能會(huì)加大維護(hù)修繕的投入，并且極有可能造成人員的傷亡或者是經(jīng)濟(jì)的損失，再進(jìn)行建設(shè)又需要使用大量的資金，所以這并不是經(jīng)濟(jì)性的建筑。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中影響安全性和經(jīng)濟(jì)性的問題

（一）設(shè)計(jì)圖紙不精確

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖紙是最為基礎(chǔ)的圖紙，需要對(duì)所采用的抗震防震設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)類型、施工工藝、材料、施工技術(shù)等進(jìn)行明確的標(biāo)注，并進(jìn)行細(xì)化。但是在目前很多設(shè)計(jì)單位對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙的細(xì)化不是很重視，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙制作不規(guī)范，所使用圖集不標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)一些鋼筋的配比沒有進(jìn)行明確的標(biāo)注，對(duì)一些標(biāo)高沒有進(jìn)行詳細(xì)的標(biāo)注[7]。在施工的過程中，造成了施工混亂，嚴(yán)重影響了施工的質(zhì)量以及施工的進(jìn)度。

（二）結(jié)構(gòu)的選型和設(shè)計(jì)不科學(xué)

建筑結(jié)構(gòu)的選型對(duì)于建筑的安全性和經(jīng)濟(jì)性來說十分重要。但是目前有些建筑單位在缺乏對(duì)建筑及其周邊的地質(zhì)、氣候、環(huán)境、人文等方面的全方位綜合勘測(cè)時(shí)就進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和選型，這種脫離實(shí)際的工作方法，很有可能造成建筑工程結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性，在實(shí)際施工的過程中也會(huì)遇到各種各樣的困難。造成結(jié)構(gòu)的選型和設(shè)計(jì)不科學(xué)的原因也有可能是受設(shè)計(jì)者自身的理論水平以及經(jīng)驗(yàn)造成的。有些設(shè)計(jì)單位為了節(jié)約項(xiàng)目建設(shè)的成本，使建筑的利潤達(dá)到最大化，使用一些建筑經(jīng)驗(yàn)不足的人員來進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和選型，影響了建筑結(jié)構(gòu)的安全。

（三）抗震強(qiáng)度設(shè)計(jì)不合理

我國相對(duì)是一個(gè)地震比較頻發(fā)的國家，所以需要對(duì)建筑進(jìn)行抗震強(qiáng)度的設(shè)計(jì)。不同的建筑性質(zhì)和建筑高度對(duì)抗震結(jié)構(gòu)的要求都是不一樣的，所需要的材料的質(zhì)量和數(shù)量也是不一樣的[8]。我國的一些建筑企業(yè)，為了擴(kuò)大自身的經(jīng)濟(jì)效益，或者是忽視關(guān)于抗震建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)設(shè)計(jì)不合理，在地震發(fā)生的時(shí)候不能保證建筑的安全性，給人們的生命安全造成威脅。也有些建筑企業(yè)片面追求抗震效果，致使造成了大量的浪費(fèi)，從而影響了建筑的經(jīng)濟(jì)性。

（四）缺乏創(chuàng)新意識(shí)和相關(guān)理念

目前大部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師為了保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性，通常不敢嘗試新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論，從而不能進(jìn)一步提高建筑工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性。我們可以看到很多的建筑都比較相似，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上缺乏亮點(diǎn)，造成了人們的審美疲勞。還有一些建筑過于注重建筑的“時(shí)尚”設(shè)計(jì)，追求個(gè)性化，在漫漫的歷史長(zhǎng)河中，隨著人們審美的變化，就會(huì)使這些建筑顯得比較過時(shí)[9]。

（五）盲目追求低含鋼量

在目前許多建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，鋼結(jié)構(gòu)、裝配式結(jié)構(gòu)有了很大程度上的增加，為了保證經(jīng)濟(jì)效益，很多建筑單位盲目地追求低含鋼量，造成了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠的情況。如果結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不夠就會(huì)使建筑工程比較脆弱，對(duì)外界作用力的抵抗能力較弱，發(fā)生安全事故的概率就會(huì)得到一定程度上的增加。

四、提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中安全性和經(jīng)濟(jì)性的措施

（一）提高建筑工程人員的素質(zhì)

要保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性和經(jīng)濟(jì)性，就需要提高相關(guān)工程人員的素質(zhì)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作中對(duì)這兩方面產(chǎn)生影響的重要分為兩類人群，一類是建筑工程的設(shè)計(jì)人員，一類是建筑工程的決策和領(lǐng)導(dǎo)人員。建筑工程的設(shè)計(jì)人員一定要提高自身的專業(yè)素質(zhì)以及自身修養(yǎng)。

設(shè)計(jì)施工圖紙之前要對(duì)相關(guān)的資料進(jìn)行綜合考慮，全面考慮圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中涉及到的各方面工作，做到全面、細(xì)致、精確，完整準(zhǔn)確地表達(dá)自己的設(shè)計(jì)意圖[10]。同時(shí)相關(guān)的設(shè)計(jì)人員也要不斷提升自己的理論水平，將先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念融入到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，積極創(chuàng)新，為工程的建設(shè)謀求發(fā)展之道，保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。建筑工程的決策和領(lǐng)導(dǎo)人，需要組織好各部門的相關(guān)人員對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行嚴(yán)格的審核，做好結(jié)構(gòu)的選型工作，保證建筑工程建設(shè)的方向正確。組織好技術(shù)交底的工作，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠在施工中被正確地實(shí)施。

（二）注重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性

要保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性就需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中保證建筑的結(jié)構(gòu)有相應(yīng)的承載力，并且結(jié)構(gòu)要有極強(qiáng)的牢固標(biāo)準(zhǔn)[11]。尤其是要針對(duì)當(dāng)?shù)厝菀装l(fā)生的災(zāi)害提高建筑結(jié)構(gòu)的承載力和牢固性，以免建筑在受到?jīng)_擊之后發(fā)生損壞，或者是一部分的損壞導(dǎo)致全面損壞的情況發(fā)生。尤其我國的地震災(zāi)害比較多，需要加強(qiáng)對(duì)防震抗震方面的設(shè)計(jì)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)固性，并針對(duì)建筑的用途等建立安全等級(jí)（如表1所示）同時(shí)保證安全性和經(jīng)濟(jì)性的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)也要注重學(xué)習(xí)國內(nèi)外的先進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，加強(qiáng)對(duì)這些先進(jìn)理念的應(yīng)用，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和安全性。

（三）注重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要注重經(jīng)濟(jì)性，從而使建筑企業(yè)獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要注意運(yùn)用新型的建筑材料和新的工藝技術(shù)，采用符合標(biāo)準(zhǔn)的造價(jià)低廉的材料，合理配置各種材料的使用，從而提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性[12]。

隨著信息化、智能化等技術(shù)的應(yīng)用，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員可以利用網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)的軟硬件設(shè)備對(duì)圖紙等進(jìn)行信息化的處理，可以利用相關(guān)的資料在電腦上進(jìn)行建模（如圖1所示），模擬建筑的整個(gè)結(jié)構(gòu)，通過研究分析，確認(rèn)其是否存在安全隱患，保證建筑工程的安全性，同時(shí)也大大提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作效率，降低了設(shè)計(jì)的成本。另外，設(shè)計(jì)的人員還可以通過這些現(xiàn)代化的技術(shù)，對(duì)工程的狀況有一個(gè)比較全面而準(zhǔn)確的了解，大大提升了設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性，在設(shè)計(jì)中遇到有問題的部分，也可以通過網(wǎng)絡(luò)直接與相關(guān)的部門進(jìn)行溝通，提高了溝通的效率，增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性。

五、結(jié)束語

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)于建筑的安全性和經(jīng)濟(jì)性來說非常重要，相關(guān)的建設(shè)者和設(shè)計(jì)者一定要依據(jù)國家的相關(guān)法律法規(guī)以及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中融入先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和管理方式，提高工程人員的素質(zhì)，注重建筑結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性，為建筑企業(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益，促進(jìn)建筑行業(yè)的健康發(fā)展，為人們提供安全舒適的生活環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊艷霞.淺析土木工程建設(shè)中房屋建筑結(jié)構(gòu)中的設(shè)計(jì)問題[J].城市建筑， 2020，17（5）：111-112.

[2]高原.土木建筑工程結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性設(shè)計(jì)探析[J].江西建材， 2020（2）：48-49.

[3]王永勝，李永才，孫立環(huán).BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].工程技術(shù)研究， 2020，5（5）：217-218.

[4]周勁.建筑結(jié)構(gòu)工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)常用方法探討[J].建材與裝飾， 2020（5）：81-82.

[5]黃勝方.土木建筑工程結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計(jì)芻議[J].浙江水利水電學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，32（3）：60-62，66.

[6]李國振.混凝土與鋼結(jié)構(gòu)工程中的建筑工程施工技術(shù)研究[J].城市周刊， 2021（18）：57.

[7]王昱昊.建筑工程施工中鋼結(jié)構(gòu)安裝的技術(shù)探討和質(zhì)量控制研析討論[J].商品與質(zhì)量， 2021（9）：359.

[8]胡升鋒，姚仁堂，陸美潔.建筑工程中的框架剪力墻結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)分析重點(diǎn)探尋[J].商品與質(zhì)量， 2021（5）：384.

[9]郭曉娜，張玉林.土木工程建筑中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用[J].磚瓦， 2021（2）：172-173.

[10]劉堃.土木工程建筑中混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)探究[J].佳木斯職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2020，36（3）：190-191，193.

[11]許超.研究土木工程建筑中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)要點(diǎn)[J].建材與裝飾， 2020（9）：14-15.

[12]劉剛.大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在土木工程建筑中的應(yīng)用分析[J].居業(yè)， 2020（5）：67，69.