建筑結構設計中如何提高建筑的安全性

張少馳

【摘要】現階段，我國社會正在不斷發展，建筑行業的規模也在不斷擴展。在建筑結構設計中，安全性是最重要的考慮因素，必須在確保建筑安全的基礎上完善結構設計，提高結構的穩定性和科學性。基于此，本文對建筑結構設計的重要性進行簡要闡述，從設計理念、勘察結果、建筑結構抗震能力和耐久性幾方面分析存在的安全問題，并提出相應的設計策略，以期為該領域的后續研究提供參考。

【關鍵詞】建筑結構;設計;安全性? ? 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.36.123

前言：

隨著我國社會的不斷發展，建筑行業的規模也在不斷擴大。但在此過程中，也存在一定的問題，對建筑安全造成非常嚴重的影響，其中建筑結構設計的不合理是較為重要的影響因素。部分建筑結構設計方案與建筑實際情況不符，也沒有遵守工程的安全性規定，導致建筑在實際運用時出現安全問題，難以保障人們的生命安全，也造成一定的財產損失。因此，就需要在建筑結構設計中采取合理措施提高設計的安全性。

1、提升建筑結構設計質量的重要性

首先，提升建筑結構設計質量能夠滿足高層建筑的結構需要。現階段，城市化的腳步越來越快，為滿足日益增長的人口需要，高層建筑成為主要的建筑類型。在對高層建筑進行結構設計時，想要提升設計質量就必須嚴格遵守相關要求，根據具體的結構需要進行設計。在設計之前，還需要綜合考慮到各項設計因素，以高層建筑結構需要為設計準則，確保設計能夠滿足高層建筑的結構需要。其次，提升建筑結構設計質量能夠滿足高層建筑的安全需要。不僅僅是高層建筑，所有建筑物的設計都需要保證安全。在建筑層數不斷增高的背景之下，提升建筑結構設計質量能夠充分落實安全性指標，滿足建筑的安全需要。最后，提升建筑結構設計質量能夠滿足高層建筑使用性能的發揮。建筑的運行目的是為了滿足人們的需要，必須要具備一定的實用性和功能性。提升結構設計質量能夠對建筑內部進行合理化設計，使建筑內部空間效果最大化，充分發揮建筑的使用性能，提高人們的體驗感。

2、建筑結構設計中存在的安全性問題

2.1 設計理念不正確

在建筑結構設計中，安全性一直都是重點考慮的因素，我國發改委也曾明確指出安全的重要性。在經濟的快速發展之下，建筑的規模也在不斷擴大，設計人員的理念也開始發生轉變。為了更快地完成設計，獲取更多的經濟效益，大部分設計人員都減少對安全的關注，轉向提升設計速度和數量。在這樣的情況下，設計人員受自身理念轉變的影響，就不再重視設計質量，忽視安全的重要性，或只在表面上進行敷衍了事，導致建筑結構設計不合理，在后續施工甚至是投入運行時產生問題，引起安全事故，造成人員傷亡和財產損失。因此，設計人員必須始終堅持安全設計的原則，轉變自身的設計理念，滿足建筑的安全性需求。

2.2 勘察結果不準確

在對建筑結構進行設計之前，設計人員需要對建筑區域內進行實地勘察，查看區域內的水文地質條件等相關信息，在此基礎上完成結構設計。但是在實際工作的過程中，勘察結果往往會受到多種因素的影響而降低準確性。設計人員在勘查過程中，沒有對當地情況進行事先了解，所掌握的資料較為陳舊，無法準確反映目標區域的實際情況。此外，設計人員在進行地質勘察時，缺乏對先進儀器設備的有效運用，導致所獲取的數值結果不具備真實性和準確性，難以為后續工作提供充足的參考。在這樣的情況下，結構設計工作的質量會受到阻礙，安全性也會大大降低。

2.3 結構設計缺乏抗震能力

我國疆域遼闊，有多個地震帶貫穿于其中，涵蓋多個省份。因此在我國的建筑結構設計工作中，建筑結構的抗震性是重要的考慮因素，也是確保建筑安全的重要保障。近幾年，隨著地殼活動的加劇，地震災害出現的頻率逐漸提高，給人們的生活帶來極大的安全隱患。在這樣的情況下，建筑結構的抗震能力備受重視。然而在實際的設計過程中，設計人員雖然了解地震的危害程度，卻并沒有將抗震理念充分引入設計工作中，部分設計人員抱有僥幸心理，只是注重設計的數量和速度，這不僅違反建筑結構設計的相關要求和標準，還對建筑安全造成極大的威脅。即使只是小規模的地震災害，也會造成建筑物倒塌等情況。

2.4 結構設計缺乏耐久性

通常情況下，建筑的使用年限較長，在50年到70年之間，根據建筑的材料、用途等有具體的年限要求。大多數建筑都處于露天環境之中，會受到氣候、溫度等因素的影響產生一定變化或受到腐蝕。建筑結構的耐久性越強，安全性就越強，如果在設計過程中，沒有對建筑耐久性進行考量的話，就會使得建筑使用年限大大縮短，降低建筑結構的耐久性，久而久之對安全造成影響。例如，如果建筑結構采用鋼筋材料完成建設，就需要對鋼筋材料進行養護規劃設計。在缺乏養護設計的情況下，建筑在使用過程中，鋼筋表面結構會被碳化現象所影響，使得鋼筋的強度降低，出現腐蝕情況。長此以往，混凝土鋼筋結構就會開裂，甚至保護層脫落，對建筑安全造成影響。

3、建筑結構設計中提高建筑安全性的策略

3.1 提升設計人員的專業技能

建筑結構設計工作本身較為特殊，具有相應的復雜性，同時還要求根據社會發展需要進行適時創新，以滿足時代的要求。在這樣的情況下，就需要提升設計人員的專業技能水平，為建筑結構設計提供人才保障。第一，相關單位需要為設計人員提供學習的機會，定期組織設計人員參加學習培訓交流會，邀請行業中較有經驗的專家前來，指導設計人員完成工作，在不斷地學習之中提升設計人員的專業技能。第二，相關單位要做好安全設計的宣傳工作，使設計人員能夠樹立起安全設計的理念，避免急功近利等情況，確保每一項設計都能夠滿足建筑的安全性要求。第三，設計人員自身要秉持不斷進取的精神，不斷學習，吸取他人的設計經驗，對自身設計工作中出現的問題進行解決，提升設計質量，并充分重視安全因素。

3.2 優化框架結構設計

設計人員在設計建筑結構時，需要根據建筑物的用途進行考量，使設計能夠滿足建筑的實際功能需要。例如，如果是教學樓的建筑結構設計，設計人員一方面需要保證建筑的堅固性和抗震性，另一方面還需要考慮到教學樓的框架結構，細化教室、辦公區、醫務室、衛生間等各個功能區域的布局設計，在確保建筑結構本身安全性的基礎上，滿足建筑的功能需要。除此之外，還需要考慮到各個功能區域的參數設計，如在設計教室時，需要確保教室的面積能夠滿足學生和教師的正常教學要求，給予充分的空間。

3.3 強化抗震設計

我國領土區域內有大量地震帶，抗震性設計必須納入建筑結構設計的范圍之內。首先，設計人員要重視抗震設計的重要性，將抗震理念融入到結構設計工作中，采用如圍護墻、天窗架等結構，計算好建筑結構應用的抗震系數，確保建筑結構的抗震能力能夠得到有效提升。其次，相關單位需要針對抗震設計帶領設計人員開展培訓工作，使設計人員能夠加深對抗震知識的了解，并明確行業內對抗震設計的相關要求。再次，建筑設計單位需要不斷引進新技術，對建筑結構的抗震性進行設計。如采用GIS等技術對建筑區域的地質情況進行分析，確保該區域內建筑的抗震系數能夠滿足抗震需要。最后，在設計完成之后，設計人員還需要建立虛擬3D模型，仿真模擬不同地震級數情況下的建筑結構情況，確保抗震設計能夠發揮作用。

3.4 提升建筑結構的耐久性

在建筑結構設計過程中，對于耐久性的設計也同樣重要，耐久性越高，安全性也就越高。設計人員要重視建筑耐久性的重要程度，合理確定設計步驟，提高建筑結構的安全性。就目前情況而言，我國大多數都會采用鋼筋混凝土結構作為主要的建筑結構，因此，若對該種結構的耐久性進行提升，就需要從以下幾方面入手：第一，設計人員在對建筑結構耐久性進行提升時，需要嚴格遵守相關的規定要求，并重視對于建筑后期的養護性要求，合理提升建筑結構的耐久性。在確定建筑結構保護層厚度時，需要考慮到該建筑的實際用途和情況，減緩碳化的速度。與此同時，還需要考慮到其與周圍環境的協調性，減少外部因素對建筑耐久性造成的不良影響。第二，針對混凝土結構進行設計時，需要對混凝土進行科學配比，采用合理的測算方式進行測算，如果出現問題要及時進行調整，確保水泥、砂石等原料的比例合適。第三，設計人員還需要考慮到混凝土結構所采用的原料，要對原料的相關信息進行把握，并檢測好原料的質量，確保原料符合工程標準。在此基礎上，對每個區域和結構中所需的混凝土數量進行明確。第四，設計人員還需要確保周邊環境中沒有腐蝕性氣體，避免對混凝土結構的性能造成影響，確保建筑結構的安全性。

3.5 合理設計地基

在建筑結構之中，地基是非常關鍵的部分，也是建筑施工的重要保障。如果沒有對地基進行合理設計，就會引起如沉降等問題，難以保證建筑結構的安全。因此，在建筑結構的設計過程中，必須提高地基設計的合理性。首先，設計人員需要掌握區域內的地質情況，利用探測儀來檢測地底土壤和水流分布情況，充分掌握施工現場的每一項信息并做好記錄，確保施工現場的地質條件能夠滿足地基建設的要求。其次，為有效提高建筑地基的穩定性和堅固性，可以采用天然地基、防水板以及錨桿組合的方式進行設計，提高地基的承載能力。最后，如果建筑本身包含地下室區域，需要針對地下室區域地基進行重點加強，避免因地基問題造成地下室下陷，進而造成建筑整體的平穩性被破壞。

結論：

通過文章的分析和研究可以得知，在建筑結構設計中，安全性是最重要的考慮因素，必須在確保建筑安全的基礎上完善結構設計，提高結構的穩定性和科學性。基于此，本文提出幾點建議：提升設計人員的專業技能、優化框架結構設計、強化抗震設計、提升建筑結構的耐久性和合理設計地基，對于提升建筑結構設計的科學性具有重要作用。

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