如何提高建筑結構設計的安全性

彭小明

摘 要：近年來隨著社會的不斷發展，以及我國城市化建設任務的逐漸完善，我國建筑領域迎來了自己新的發展趨勢。為了確保建筑工程的建設質量，建筑結構設計人員應對工程有充分的了解，嚴格控制設計環節的各個關鍵點，為建筑結構工程的質量提供有效的保證。本文重點闡述了建筑結構設計中的常見問題，并根據這些問題的防治方法提出了針對性的意見，以符合建筑安全，合理，經濟的原則。

關鍵詞：提高;建筑;結構設計;安全性

1 引言

近年來隨著社會的不斷發展，以及我國城市化建設任務的逐漸完善，我國建筑領域迎來了自己新的發展趨勢。建筑業涉及到的門類和學科眾多，其工作量龐大而繁重，因此，這就使得建筑結構設計顯得尤為重要。建筑結構設計是人們根據實地考察并結合現實經濟、社會、政治情況進行的一種人為性活動，建筑的結構設計在保證建筑的安全、適用、合理規劃和經濟上起著關鍵的作用。但其具有宏觀性，主觀性和不確定性，建筑結構設計的這些特性就使得建筑結構的設計必然會存在一些問題。在當前的建筑建筑施工任務中，有效落實結構設計工作是提高整體工作質量的關鍵保障，同時也是施工人員們必須要開展的一個環節。

2 建筑結構設計中的常遇問題

2.1 剪力墻砌體結構裂縫

隨著人們物質生活水平的提高，人們對于住房的要求也越來越高，因此，對建筑結構設計的要求越來越高。剪力墻砌體結構非常經濟實用，里面的空間可以靈活多變，能滿足底層的需求。因此，剪力墻砌體結構應用很廣泛，其是以鋼筋混凝土為基礎的框架結構。然而，在現實中，建筑結構的的底層梁可能在外觀上會出現裂縫的情況。因為原設計理論中每層梁都是根據樓板及其墻體的承重值來計算的。然而，在實際結構中，懸臂梁的上壁同時是整個砌體，下壁也用作梁上層的支架。橫梁上部的壁和地板的支承實際上是從上到下傳遞的。這種在設計上選擇挑梁和臨街房屋的砌體結構，使得不可避免的出現裂縫的現象。

2.2 異性柱、結構柱設計存在問題

近年來，高層和小型高層建筑建筑采用了許多異形柱結構。異性柱應用不是很廣泛，設計不多，很多問題還需要探索。磚混結構是多層建筑結構主要組成部分的結構柱。該結構的抗剪性能不僅能控制墻體開裂，保持豎向承載力，它還可以提高整個建筑的抗震能力。在結構設計中，設計者經常忽略結構柱的實際使用。結構柱作為承重柱，安全系數不太高。作為承重柱，結構柱會迫使結構導向器降低結構柱的承載力。然而，沒有其他的基礎讓結構柱立在谷子地上。一旦地震發生，很容易在結構位置的底部形成應力集中柱，彎曲部分和軸承強度不能滿足要求。

2.3 沒有抗震設防設計

節約建筑成本是建筑設計中必須考慮的一個問題，但是一些結構設計者為了項目的利益，在六度抗震設防區，根本沒有抗震設防設計。承重柱的高度旨在增加小柱的線剛度，梁柱節點簡化為較小的分支。這種設計方法違反了抗震規范中“強柱弱梁”的原則。一旦梁和柱之間的剛度被忽略，結構柱的橫截面太薄，不容易受到強外力而在柱的頂部和梁的底部形成水平裂縫。如果受到地震或類似情況的影響，所形成的塑料筏將會產生嚴重的后果。

3 提高建筑結構設計安全性的策略

3.1 基礎結構設計

為了獲得更為理想的設計效果，我們應做好基礎部分的設計工作，其直接決定著整個建筑工程的安全性與穩定性。根據之前的工作經驗與工作標準，基礎設計工作需要從以下幾個層面出發：其一，基礎設計必須要具備一定的合理性與經濟性。目前，建筑工程結構的影響因素很多，特別是對地下空間的不斷開發，會對工程結構產生極大的影響，因此，我們必須要按照一定的規則與模式予以應對。其二，要注意耐久度與實用性的設計。在基礎部分設計時，必須要選擇科學而合理的加固方式，特別是在抗震等級方面，我們要不斷提高抗震性能。

3.2 保護層的厚度要足夠

確定混凝土結構環境和土體的耐火性能，保證梁板加筋保護層的厚度。一般情況下，其環境類別屬于第二類非冷區。設計使用年限為52年，混凝土強度等級要C26以上，鋼筋混凝土保護層厚度要42mm以上。室外露天環境中的遮陽篷、陽臺等容易受到大氣和風的破壞。在這種情況下，混凝土強度等級不應低于強度等級，應力作用下鋼筋混凝土保護層厚度的選擇。像消防水池這樣的建筑物直接與水和不可洗的水接觸。按照地下防水規范規定，混凝土保護層的厚度為60mm。

3.3 結構造設計

在進行建筑工程結構設計工作時，設計人員需要注意，一定要嚴格保障結構的平面性以及科學性，并需要對其進行全面徹底的標注。和普通的工程相比，建筑工程的抗滲等級、材料厚度與材料質量等都要優于普通工程。在設計時，工作人員必須要選擇合適的材料，對抗滲等級進行科學的設計，對結構建厚度進行科學的調整。控制好受力鋼筋的配筋率，能有效的改善鋼筋的特性，防止混凝土出現崩潰的現象。因此，在開展結構件設計時，工作人員必須要控制好結構件截面的實際尺寸，不僅要滿足最小配筋率的實際要求，還要滿足建筑對成本、柱距以及層高的要求。另外，為了提高高層建筑結構的穩定性，對于大尺寸墻體而言，工作人員需要雙向、雙層的布置鋼筋，還要設置梅花形的拉筋。通過此種操作，能大大提高結構件的延性。

3.4 多柱剪力墻結構設計

如今，許多房子都是高層建筑。高層建筑的需要必須布置在墻的外部結構中，以更多的柱作為支撐，但還沒有達到框架剪力墻結構的程度。因此，進行多柱剪力墻結構設計時，要對結構設計進行整體分析。多柱剪力墻結構要根據規范，在建筑設計時按照實際情況進行調整。在具體計算中，按框架梁的具體數值設置多柱耦合梁。根據剪力墻結構的實際運行情況確定結構等級，然后按剪力墻結構相應的長、寬、高進行剪力墻設計和施工。

3.5 滿足承載需求

一般情況下，高層建筑所需要擔負起的承載壓力比較大，并且所形成的承載動作也都比較高，所以在進行建筑結構設計時，施工人員們就需要對材料的選擇加以關注，盡量選擇一些抗壓性以及抗滲性等級較高的材料，對結構的穩固性形成保障;其次，在進行承載材料選擇時，施工人員還需要對材料的橫截面積進行檢驗，確保其能夠存在一個較高的范圍內，以此提升整體的結構受力，杜絕其在日后使用中產生斷裂的問題;再者，施工人員還需要對所選擇的鋼筋材料進行百分率控制，以此對其所形成的脆性特質進行有效改善以及有效控制，加強工程的穩定推進;最后，在設計階段，施工人員需要對混凝土以及鋼筋材料進行合理整合，經濟情況允許的情況下，施工單位可以選擇一些雙面性鋼筋代替傳統的受力鋼筋，以此保證其能夠支撐住整體建筑的結構。

3.6 伸縮縫的設計

建筑的設計結構分為多個溫度變化區間，溫度的破壞力是一個原因。伸縮縫常采用多排設計結構，可有效防止此類問題的發生。裂紋通常是由溫度變化引起的，為了防止建筑材料因干縮和熱膨脹收縮而斷裂，建筑結構施工時要留置伸縮縫，此外，為了確保施工安全和適當增加伸縮縫間距，應采取切實可行的措施控制裂縫在允許的范圍內，防止結構性裂縫的控制和減少混凝土收縮造成的不利影響。結構問題通常通過諸如施工后澆筑的措施來解決。

3.7 加強抗震設計

隨著現代建筑結構技術的日新月異，技術變革也得到了飛速發展。為了滿足人們對建筑結構的不斷增長的需求，存在多種用于建筑抗震性能的加固方法和改造技術。建筑結構設計中有兩種抗震加固技術，一種是增加建筑物的抗震能力，另一種是建筑結構的加固和重建，兩種方法可以有效地提高建筑物的抗震能力，并且正在使用于多地震地區。

4 結語

綜上所述，隨著經濟的增長，建筑行業的發展也得到了很大的進步。結構設計是一項系統工程，建筑結構設計也存在一個龐大的系統。建筑工程在我國建筑發展中的地位愈發凸顯，為了有效加強工程設計的有效性以及整體工程質量，設計人員需要做好充足的準備工作，對施工現場的環境進行全面觀察，有針對性的進行結構設計調整，提高工程效益。

參考文獻：

[1] 李永全.建筑結構抗震鑒定及加固的若干問題[J].低碳世界，2019（30）：192～193.

[2] 郭猛，涂遠軍.框架結構梁柱節點區優化施工設計[J].施工技術，2017（06）：95～97.

[3] 羅雙龍.建筑結構設計分析[J].居舍，2019（26）：16.