在建筑結構設計中如何提高建筑的安全性

鄧慧明

（山西省康養集團有限公司， 山西 太原 030024）

近年來，國內關于建筑安全事故的新聞報道增多。建筑安全事故不僅會造成嚴重的經濟損失，還會對公眾生命財產安全構成威脅。隨著高層建筑及超高層建筑建設數量的增加，對建筑結構安全性設計的標準要求也隨之提高。為此，建筑企業要全面分析建筑結構設計環節存在的問題，提出一系列切實可行的改進策略。

1 建筑結構設計的安全性能要求

圖1 建筑結構設計的主要組成內容

2 建筑結構安全性設計的基本原則

2.1 結構完整性原則

建筑結構必須具備完整性特征，尤其是大型建筑物。保證建筑結構完整性，即可使建筑結構構件受力特點符合設計要求，建筑物在受到外部作用力沖擊時，結構構件能夠均勻受力，以減輕外部作用力的不利影響。

2.2 剛度適宜性原則

在建筑結構設計中，應遵循剛柔并濟的基本原則。建筑結構剛性過大，其抗形變延展能力偏弱，建筑物極易發生整體性垮塌；建筑結構剛性過小，在強大外部作用力的沖擊下，較易發生整體性垮塌，進而對公眾生命財產安全構成潛在威脅。另外，計人員還要優選建筑材料。利用建筑材料自身具備的彈性性能，抵抗外部作用力，維護整體建筑結構的安全穩固性。需要格外強調的是，設計人員還要改善彈性設計方式，確保建筑結構的安全性。

2.3 整體結構協調性原則

要想加強建筑結構安全設計效果，必須促進各部門的協調配合。在建筑結構設計中，合理分配公共空間，預留消防安全通道。促進建筑結構與建筑功能的有機結合，以期增強外圍結構的安全穩固性。

3 建筑結構設計中存在的問題

3.1 抗震結構設計缺乏合理性

由于我國多數地區處于地震斷裂帶區域，地震災害頻發。而地震災害也是導致建筑物倒塌的主要原因。由此可知，提高建筑物的抗震能力顯得尤為重要。然而事實上，在建筑結構抗震設計中，部分設計人員未能充分考慮建筑物投入使用后的水平荷載、豎直荷載以及風荷載之間的關系，整體設計成果不夠理想。

3.2 普遍存在“三超”現象

在高層建筑及超高層建筑施工方案編制過程中，不可避免的因設計人員疏漏使施工方案缺乏合理性。而這也使得后續的補充性設計環節顯得尤為重要。而設計方案缺乏科學合理性，也會使實際建設成本遠遠超過預算成本，工程造價失控。尤為關鍵的是，這樣也會誤導施工作業，對公眾生命財產安全構成威脅。

3.3 設計方案華而不實

當前，高層建筑及超高層建筑結構設計普遍存在盲目注重外觀美觀性，對實用性缺乏重視的情況。在建筑結構設計過程中，部分設計人員對經濟性原則缺乏應有的重視。從建筑結構設計角度來說，這種過分追求外觀美觀性的設計行為是不負責任的，也是極其缺乏職業操守的。從現實角度來說，這種華而不實的設計方式，不僅使高層建筑及超高層建筑設計方案缺乏經濟適用性，也會對建筑物的使用功能造成不利影響。

4 提高建筑結構安全設計水平的具體措施

在建筑結構設計過程中，影響結構安全性的因素是多種多樣的。為此，下文將全面分析各類影響因素，采取一系列切實可行的控制措施，以加強建筑結構設計的科學合理性，保障公眾生命財產安全。

4.1 嚴格遵循行業標準規范

如今，工業建筑、民用建筑結構設計受到社會各界的高度重視。國家住建部制定并出臺了一系列關于建筑結構設計的標準規范。我們都知道，標準規范具有普遍性、適用性與強制性特征，即建筑結構設計人員必須遵循標準規范開展設計工作。為改善工業建筑與民用建筑的安全性，設計人員必須具備良好的責任意識，優化設計水平，強化職業道德素養。同時，基層群眾也要充分發揮監督作用，一旦發現問題，立即上報至相關部門，約束與規范設計行為。

4.2 加強現場環境勘察工作

在工業建筑與民用建筑結構設計過程中，無論是實用性設計，還是安全性設計，都要以全面且細致的現場勘查作為參照依據。由此，提升建筑結構設計水平。在工業建筑與民用建筑結構設計過程中，設計人員要考慮氣候環境、地質環境與自然環境等關鍵因素，并全面了解測量點布置、鉆孔深度探測以及測量設備精度調節等關鍵環節，注重各個步驟的精確性。只有保證各項細節處理的精確無誤，才能加強工業建筑與民用建筑結構設計的合理性和安全性。

4.3 注重建筑結構設計合理性

4.3.1 加強配筋設計合理性

鋼筋是建筑工程結構的重要組成部分，同時，鋼筋質量直接決定了整體建筑結構安全穩固性。在剪力墻設計過程中，設計人員要嚴格遵照標準規范對配筋進行設計。為確保配筋設計的合理性與安全性，應當遵循“橫向鋼筋在外，縱向鋼筋在內”的基本原則。由于地下結構既要承載上部結構的重力，又要承載土體的壓力。為此，優化墻體抗側壓性能顯得尤為重要。墻體抗側壓性能設計原則與配筋設計原則剛好相反，即遵循“橫向鋼筋在內，縱向鋼筋在外”的基本原則，由此，增強墻體的抗側壓能力。

4.3.2 保證基礎設計合理性

地基基礎的主要作用是承載建筑結構的重量，維持建筑結構的安全穩固性。對于高層建筑及超高層建筑而言，地基基礎設計的合理性顯得尤為重要。在正式設計前，設計人員要全面分析建筑物所在區域的地理環境、氣候環境與自然環境，全面考慮地下水位變化對地基基礎的影響，維護地基基礎設計的合理性與安全性。

4.3.3 加強樓板設計合理性

樓板設計不僅與整體建筑結構安全性存在緊密關聯，與建筑結構使用性能也存在緊密關聯。在樓板設計過程中，設計人員需充分考慮主次梁的受力情況，并且對受力較大的樓板進行單獨處理。在維持樓板設計合理性與安全性的基礎上，減少鋼筋用量，壓縮工程造價。

圖2 樓板設計

4.3.4 優化結構設計

主體結構設計合理性直接關系到整體建筑結構設計效果。為此，在主體結構設計中，設計人員要遵循相應原則，選用輕質低耗的結構體系，如輕鋼網架結構、板式輕型建筑等，減輕建筑結構自體重量。且使建筑結構具有一定的可變性，滿足不同的功能需求，降低修整或重建概率，節約資源與成本。建筑結構可變性為后續的結構升級改造提供了有利條件。據相關調查研究報告顯示，所有的建筑結構體系都具有一個臨界點。設計人員必須遵循標準規范，參照臨界點展開設計，加強設計的科學合理性。

4.4 提高建筑結構抗震能力

4.4.1 增強設計人員的結構抗震意識

建筑結構設計是一項綜合性、專業性與復雜性較強的工作。對于工業建筑與民用建筑的結構設計來說，安全性是不容忽視的參考指標。為此，設計人員要深化對建筑結構設計安全性的認知。

建筑企業應加大對建筑結構設計人員的培訓力度。首先，在上崗前，開展安全培訓，增強設計人員的責任意識與安全防范意識。其次，引導設計人員明確自身的職責權限，促使其樹立正確的思想觀念，端正動作態度，全身心的投入到工作中。最后，工業建筑與民用建筑的結構設計對設計人員的專業水平提出了更高的標準要求。為此，建筑企業需定期開展專業知識講座，培養設計人員的創新意識，提高設計人員的專業能力。

4.4.2 完善墻體剛性條件，增大結構承載力

建筑結構設計人員要全面考量影響工業建筑與民用建筑的結構設計安全性的因素，結合各地區的實際情況，明確設定抗震指標。例如，地震發生頻率較高且地震強度等級較高的地區，適當提高抗震指標。在建筑結構抗震設計過程中，設計人員要深入現場進行地質勘察，注重整體結構設計的科學合理性。從結構設計方法層面來說，設計人員可以選擇剪力墻結構設計法。剪力墻結構設計法是一類實用性較強的方法，可以有效改善墻體剛度條件，增強建筑結構抗荷載能力與抗形變能力。

5 結束語

綜上所述，在建筑結構設計中，影響結構安全性能的因素是多種多樣的。為此，設計人員要采取一系列切實可行的處理措施，增強建筑結構安全穩固性，提升整體設計水平，以此為用戶提供安全的生活空間。而這對于推動建筑行業的良好發展，維護社會關系的穩定也具有積極意義。