建筑結構設計中如何提高建筑的安全性

潘紅艷 山西路晨建筑設計有限公司

1 前言

隨著國家經濟的不斷發(fā)展，建筑業(yè)也在不斷發(fā)展。在我國傳統(tǒng)建筑中，由于缺乏對建筑結構設計的關注，對建筑的正常使用和維修缺乏認識，以及在結構設計中存在的浪費問題，這些都影響到建筑工業(yè)的發(fā)展。隨著建筑工程的不斷發(fā)展，建筑結構的施工也日趨復雜，既要保證建筑的安全，以及建筑的美觀性、經濟性、適用性，又要符合建筑的結構設計要求，以此提高建筑的設計水平。

2 建筑結構設計安全性概述

建筑結構的安全問題包括以下幾點：①房屋整體出現(xiàn)裂縫。出現(xiàn)這種情況對住宅的安全有很大影響；②房屋倒塌?；率窃斐煞课莸顾闹饕?，房屋倒塌不但危及住戶的生命安全，而且可能導致房屋的整體倒塌，對人類居住環(huán)境的安全構成了極大威脅。因此，必須充分考慮建筑物的安全性，提高其安全性能，制定相應的安全標準，并在實際工程中充分考慮其安全性。

3 建筑結構設計中提高建筑安全性能的必要性

隨著我國高層和超高層建筑的迅速發(fā)展，對其安全問題的重視程度也隨之提高。在工程結構的設計中，應把安全放在第一位，在保證工程安全的前提下，選用合適的材料和施工工藝，以保證工程的質量和耐用性。以促進建筑結構的設計，有效保護業(yè)主的合法權利，保障建筑業(yè)健康、快速的發(fā)展。

4 在建筑結構設計中提高建筑安全性的意義

隨著我國人口規(guī)模的增長，對住宅數(shù)量和質量的安全性提出了更高要求。由于近年來我國建筑質量變化、房屋倒塌等問題時有發(fā)生，因此，對施工質量的安全問題日益重視。

根據(jù)不完全數(shù)據(jù)，造成建筑安全事故的原因主要是建筑結構的不合理以及施工過程的混亂。所以，在建筑結構設計中，應采取相應的安全措施提高其安全性，以此有效解決建筑工程潛在的質量問題，減少建設工程后期的投入，以保證工程單位的總體經濟效益。提高建筑的安全性，確保結構設計的合理性，從而延長建筑的使用壽命，滿足人們的心理需要，促進建筑業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

5 建筑結構設計和建筑安全性關系分析

5.1 結構設計和建筑安全性關系分析

結構設計能否有效地實現(xiàn)，將影響到建筑的安全穩(wěn)定性，進而影響到建筑的使用質量和使用壽命。建筑的適用性主要體現(xiàn)在建筑的總體規(guī)劃與布置上，以及能否滿足使用者的個性化要求，而持久性是指在有限的情況下達到目的的可能性。

另外，建筑物安全性主要是指建筑物的內外功能在使用年限內達到的最大限度。所以，加強建筑物的安全設計，既可以使建筑物的品質與性能得到改善，又可以保障居民的人身和財產安全。因此，在建筑結構設計中，需采用科學、合理的方法保證建筑的抗震和穩(wěn)定，從而提高建筑的整體性能。

5.2 提升結構設計安全性的作用和意義

建筑主體的結構設計，既可以保證整體的安全和穩(wěn)定，又可以解決工程建設中出現(xiàn)的問題。例如，墻體開裂、結構變形等，都會使建筑物質量下降。因此，要想改善民用房的安全，必須從設計的角度出發(fā)，從設計前期進行全面規(guī)劃，科學論證，保證工程的安全性。

6 建筑結構設計中存在的安全隱患

6.1 結構設計缺乏合理性

盡管我國的科學技術已經取得了長足發(fā)展，現(xiàn)代設計技術也有了很大的提高，但由于其設計的基礎和核心，在設計中還存在著許多問題，尤其是設計中的安全問題。造成結構式總布置不合理的原因，是設計者沒有從總體上進行結構設計，沒有充分考慮到各部分的相互關系，各部分的設計相互脫節(jié)。設計者的專業(yè)知識和實踐經驗不足，過度追求外觀、造價、實用價值、耐用性，未及時解決安全隱患。

6.2 抗震性較弱

我國大部分城市因其地理位置的特殊性，處于震區(qū)內，但在抗震設防的城市中，有不少房屋未達到有關規(guī)范，造成了難以估計的破壞，成為建筑結構設計的一個重要隱患。

根據(jù)近年來的地震資料，建筑物的抗震性能是影響結構破壞的重要因素，必須加強結構設計提高其抗震性能。我國的抗震建筑中有明確規(guī)范，這是建筑抗震的基本依據(jù)，但是，許多建筑公司和建筑設計師并不了解抗震的重要性，對建筑抗震設計也沒有足夠的重視，缺少對建筑結構的地震檢測。在設計中，由于缺少抗震作用，造成的損失會更大，從而影響到建筑的設計安全。

6.3 鋼材不足導致的功能減弱

在結構設計中，企業(yè)為了取得更大的經濟利益，常常會偷工減料、使用劣質鋼材、或在工程期間減少使用鋼材。在我國的建筑工程中，不同部位的加固規(guī)范不盡相同，因此，違規(guī)、偷工減料將會對工程質量結構的行為產生直接影響，并在一定程度上造成了安全隱患。所以，在施工中，設計者必須嚴密監(jiān)控結構的各個部位，以保證其強度符合規(guī)范。而小的建筑公司則在小城鎮(zhèn)利用冷軋鋼筋的開發(fā)節(jié)約成本，因此使用不合格鋼鐵，給人們的生命安全帶來了巨大的危脅。

6.4 建筑設計中過于注重建筑材料成本

一個城市的經濟發(fā)展離不開建筑業(yè)的發(fā)展，目前，許多施工單位的質量問題不容忽視，其中建材是最重要的影響因素。建筑工程是一項高投入、高成本的產業(yè)，但卻有不少建筑公司為了節(jié)約成本、獲得最大的利潤，未嚴格控制建材的使用，導致劣質產品流入工程中。

6.5 有關部門對建筑結構設計工作重視度不夠

施工單位忽視了建筑結構設計和施工安全，由于施工單位不重視建筑結構設計，未嚴格執(zhí)行國家有關法規(guī)，從中牟取暴利，給建筑安全和人民的生命財產安全埋下了隱患。

6.6 偷工減料現(xiàn)象普遍存在

在建筑結構設計中，一些建筑企業(yè)為了節(jié)省成本、獲取高額利潤，在設計中過分節(jié)省鋼材，而忽略了整體的質量和安全，導致建筑材料的強度不夠，無法保障房屋的整體質量和安全。我國對建筑結構的鋼筋配筋率有較高的要求，各部位的配筋比例也不盡相同，因此，建筑設計單位必須予以關注，并實時監(jiān)控各施工環(huán)節(jié)。也有部分小型施工企業(yè)，為了節(jié)約成本，采用在小城鎮(zhèn)仍在使用的冷軋變形鋼筋，這些鋼筋具有較高的強度、脆性和較低的韌性，在遭遇地震時會對建筑物造成很大的影響。

6.7 設計人員安全意識不足

我國建筑結構在設計中，由于設計能力和水平有限，導致其安全性、穩(wěn)定性不能保證，其主要原因是設計者缺乏安全意識。許多建筑設計師都沒有認識到結構設計的重要意義，對某些關鍵問題和潛在問題的處理也不恰當。這不僅會對結構的設計質量產生影響，而且還會引起一系列問題。在設計時，若不能以有效的結構設計保證建筑物的安全穩(wěn)定，就沒有必要討論其他問題，所以對結構設計師來說，這是需要重點關注的問題。

6.8 缺乏深入細致的現(xiàn)場勘探

結構的設計與許多特定的因素相關，如建筑的性能、所要達到的設計效果、周圍的環(huán)境等，將直接影響結構的設計，同時也會對結構設計產生一定的影響。如果設計者在進行正式方案設計之前，沒有詳細的實地勘察，對周邊環(huán)境也不夠了解，在此基礎上進行的工程設計將會出現(xiàn)許多問題。特別是在基礎工程的設計中，若缺少針對性，將會造成工程設計的不合理，甚至給以后的工程帶來各種各樣的安全隱患。

6.9 設計方法和理念陳舊

許多結構設計師對于自己的設計思想和設計方法還比較落后，這直接影響到結構設計的質量和效率，同時也使建筑的安全性和穩(wěn)定性變得十分不足。許多設計者對新的設計思想、數(shù)字設計工具、軟件等方面的知識還很欠缺，因此在結構設計的編制、設計圖紙的編制上還停留在傳統(tǒng)階段。這不但增加了工作量，還很難保證各種數(shù)據(jù)的精確性。這不僅對結構的設計質量產生不利的影響，而且還不能保障建筑物的安全性。

6.10 過度關注建筑的功能設計

在目前的建筑結構設計中，有些設計者過分注重功能設計，而忽視了公共防火、疏散通道等方面的設計，增加了施工中的安全風險。盡管在高層及超高層建筑中已有相應的安全措施，但由于缺乏對其可行性的充分考慮，使得此類安全設計常常難以實現(xiàn)，且缺乏實用價值。

6.11 建筑結構設計中未能充分考慮自然因素

我國地域廣闊，地質條件多樣，但總體上仍存在著不穩(wěn)定、差別很大的特點。在施工中，也給基礎建設帶來很大的難度。很多建筑設計人員在進行設計時，并沒有充分意識并考慮到某些自然因素，因此減少了施工安全。比如西南土壤以淤泥為主，在建設工程時，需要加固地基，以保證工程的安全。

7 建筑結構設計

7.1 建筑安全與結構安全的相關性分析

建筑安全，是指在施工過程中，要強化安全意識，做好預防工作等方面的問題?，F(xiàn)代高層住宅的大廈一直在向高層發(fā)展，常常是一層樓的災難波及整個大樓。由于居民小區(qū)防火管理不善，致使火災事故逐年增多，給居民的生命和財產帶來的損害也逐漸增大。結構安全性是建筑結構安全性的概念，它是將基于概率理論的有限狀態(tài)下，根據(jù)不同的重要程度，分別應用不同的結構可靠性。同一棟樓的不同結構部件，其安全性應與整體結構一樣，但可按其重要性及整體經濟效應作相應的調整。

7.2 提升建筑結構安全設計的重要性

在建筑結構設計中，必須堅持以“質量第一、安全第一”的原則，確保施工人員的生命安全，并確保結構設計的安全。而傳統(tǒng)的建筑工程，由于其穩(wěn)定性較差，結構構件的承載力也相對較低，所以對其進行安全設計顯得尤為重要，在施工中必須確保其整體的穩(wěn)定性，從而確保其安全。

8 提高建筑結構設計中安全性的措施

8.1 提高建筑結構設計人員對抗震性能的重視

建筑結構設計是一項系統(tǒng)性很高的工作，它要求具備一定的理論基礎，思維敏捷、創(chuàng)意、嚴謹、負責。設計者應注意每個基礎結構的設計，并對其進行全面的認識，在工作中不斷地進行反思，總結工作中的經驗和教訓，為以后的工作積累經驗。

8.2 利用科學技術合理設計建筑結構

建筑結構的合理設計是保障建筑安全的重要保障，隨著社會和科學技術的不斷發(fā)展，人們也越來越重視對建筑結構的科學設計。建筑業(yè)的結構設計越來越復雜，對設計的需求也越來越高，這給建筑結構的設計師提供了更多的機會。為了保障工程的安全，必須采用先進的技術手段改進目前的工程設計狀況。在保證建筑審美特性的前提下，加強對建筑結構設計的整體認識。設計人員應加強自身的專業(yè)知識和豐富的工作經驗，以達到與現(xiàn)實相適應、增強結構安全的目的。同時，設計者還應注重整體的安全，以改善整個結構的安全性。從專業(yè)設計與建造觀點出發(fā)，設計師應找到一些需要改善的問題，以提高設計的安全性。

8.3 加強設計人員的安全意識，遵守相關規(guī)定

建筑結構設計是一個系統(tǒng)工程，它涉及了不同的領域，其中，安全問題更為突出，直接影響著人們的利益。在此基礎上，加強結構抗震性設計與結構設計的關系，并依據(jù)地震破壞規(guī)律，合理設計承載力、抗剪強度、抗變形能力，以確保結構的抗震性能。

其次，要提高對建筑安全的重視。設計是一種建筑的設計者，也是一種使用者的行為，設計師要承擔起自己的責任，在設計、施工的過程中，充分利用自己的專業(yè)知識，確保建筑的安全性。同時，加強對設計者的技術培訓、安全教育、職業(yè)素養(yǎng)的教育，加強安全教育，強化安全意識，制訂一套安全生產規(guī)范和安全管理制度，以提升設計者的整體素質。

8.4 提高設計師的專業(yè)水平和綜合素質

（1）在進行建筑結構設計時，設計師要不斷地提高自己的專業(yè)能力及專業(yè)素質，為今后的設計工作奠定堅實的專業(yè)基礎。

（2）一名優(yōu)秀的設計者，必須不斷地提升自己的創(chuàng)造力。隨著時代的發(fā)展，建筑結構設計的內容越來越復雜，越來越困難，這要求設計者，在科學研究中不斷創(chuàng)新，積極進取，把建筑結構設計工作做得更好。

（3）隨著科學技術的進步，建筑結構的設計工作中也有了更多的應用，加強與計算機編程人員的協(xié)作，研制出能夠提高建筑物結構安全水平的軟件。

8.5 籌集分配并優(yōu)化利用建筑材料

隨著科學技術的飛速發(fā)展，以建筑結構為基礎的各類技術手段和程序也在不斷發(fā)展，設計師必須充分運用新的技術手段，以促進設計流程的高效執(zhí)行。例如，BIM技術可以幫助建筑有效展開，對建筑安全設計起到了重要作用。采用這種有效的設計方法和技術手段，既可以提高工程的質量，又可以促進工程的實施。

9 結束語

綜上所述，隨著建筑工程的日益增多，施工安全問題日益突出，加強安全設計，把安全問題貫穿于建筑設計的全過程，以保證結構的安全，并使其更加合理、實用。通過建筑結構的設計，改善建筑的安全性能，以此提升工程的總體質量，又可以更好地保障人民的生命財產安全。