建筑結構設計中提高建筑安全性探討

王攀銘

（杭州九米建筑設計有限公司，浙江 杭州 310000）

一、建筑安全性設計原則

（一）設計整體協調性原則

建筑結構設計過程中，要把項目作為一個設計整體進行全盤的考量，而不是追求某個片面設計或效益的突出。不能只注重創新而忽視了建筑性能，或是過分注重追求效益而忽視建筑質量。在考慮構建受力、荷載符合標準、結構設計科學、精確的同時保障建筑的最優質量，既要保障建筑的常規狀態下的安全性，也要考慮突發狀態下的安全性。

（二）安全、實用、經濟、環保原則

優化建筑安全性的首要原則是安全，安全是建筑工程落實的基本，不僅在結構設計中保障安全性，也必須在施工過程中增強安全意識，增加安全防護。建筑的安全優化一定是實用的，實用體現在優化保障了建筑美觀、堅固、安全。根據現實成本要求，優化安全性設計也需要考慮經濟性，但是基于確保建筑安全實用的情況下，結合實際兼顧質量和整體效益。環保也是優化建筑設計的切入點，減少廢料及污染，利用可再生能源，使用新型環保的材料或新型安全性能優秀的建材來優化建筑設計結構。

二、建筑結構安全性的影響因素

（一）缺乏安全意識

建筑施工企業安全意識的缺失將直接影響建筑結構的安全。雖然我國已經出臺了一些有關建筑結構設計安全的制度，但一些企業在工程建設中仍然遵循效益第一的原則，只注重經濟效益，沒有嚴格執行各項制度和規范。此外，還存在擅自改造建筑結構、以次充好的情況，這在一定程度上也是一個問題，加劇了建筑結構的安全風險。另外，設計師還沒有建立起強烈的安全意識，在進行建筑物主體結構設計的過程中，沒有充分考慮相關問題，導致建筑結構安全穩定不能滿足規范要求。

（二）建筑結構布局不合理

一方面要深入考慮建筑的功能要求，另一方面要在滿足經濟性原則的基礎上滿足建筑安全設計的要求。這樣，建筑結構設計工作就成為這一階段的重點。設計人員應注重結構的設計模式、結構的平面和豎向布置、建筑的美觀和傳力路徑的合理性。但許多單位沒有把上述問題作為工程設計和施工的重點內容，造成工程結構布局不合理等問題，導致不同形式的安全事故。

（三）建筑結構抗震能力不足

地震會產生許多不可逆轉的危害，在建筑物主體結構設計過程中，結構抗震設計是一個關鍵點，通常由于工程設計人員職業素養不足及缺少應變能力，忽視了高層建筑主體結構抗震的科學設計。或者，相關工程技術人員在進行高層建筑物主體結構抗震設計校核的過程中，因為計算過程中的錯誤減少抗震設計的科學性。假如發生地震，高層建筑物抗震設計無法符合建筑結構的抗震規定，就有可能出現嚴重的損壞，導致嚴重的人員傷亡及經濟損失。

三、建筑結構設計中維護建筑安全性的有效措施

（一）增強安全意識

施工企業和設計人員需要不斷增強安全意識。首先，施工企業要正確認識施工安全的重要意義。比如建筑安全存在明顯問題，將直接影響企業形象和聲譽。因此，我們必須高度重視設計工作。在設計工作中，我們可以選派專業素質過硬、工作經驗豐富的人員來完成工程計算工作，使計算工作既能滿足國家規定的要求，又能滿足工程的實際情況，確保結構設計的科學及合理性，為建筑結構的整體安全護航。

（二）優化建筑結構整體

在建筑物的結構中，優化建筑物的安全性必須做整體考量。地基是建筑安全穩定的基礎，是結構設計的重點。地基結構的好壞不僅影響造價和工程進度，更直接關系到建筑整體結構好壞，地基安全性不好，會引起無法估量的嚴重后果和損失。地基在建筑物荷載作用下的容許承載力必須達到標準。針對不同的建筑荷載大小、地質情況空間分布、水文及災害的情況來優化設計，增加建筑總體的穩定性、安全性。

建筑上部結構是滿足建筑使用人員、財產安置、功能使用的重要部分，是整個建筑中的關鍵部分。對建筑上部結構的優化可做多重考慮。優化前期概念設計，前期設計起著先導作用，針對細部進行優化，經過完整的、全盤的概念設計，為之后的計算、造價、建造等環節打下良好的基礎。優化設計概念與建筑建造之間的融合，根據實際情況因地制宜針對每一個環節，進行靈活的設計，讓結構設計落地能真正實現建筑結構本身的強度與承受性能，增強準確性，一定程度上提高建筑的質量與安全性。

（三）維持結構設計合理性

1.配筋

配筋是建筑結構設計中的重要環節，好的配筋方式能在保證建筑結構穩定的情況下帶來更好的經濟效益。以下將簡單說明合理科學的配筋在優化建筑結構設計和保障建筑安全性中的作用。通常情況下，科學配筋應該在外部配置橫向水平鋼筋，內部配置縱向鋼筋（見圖1）。合理科學配筋會在外部配置縱向鋼筋，內部配置橫向鋼筋，進而提高墻體的剛度。

圖1 某工程地下室擋土墻配筋大樣

2.基礎地基

在建筑物的結構中，優化建筑物的安全性必須做整體考量。地基是建筑安全穩定的基礎，是結構設計的重點。地基結構的好壞不僅影響造價和工程進度，更直接關系到建筑整體結構好壞，地基安全性不好，會引起無法估量的嚴重后果和損失。地基在建筑物荷載作用下的容許承載力必須達到標準。針對不同的建筑荷載大小、地質情況空間分布、水文及災害的情況來優化設計，增加建筑總體的穩定性、安全性。

3.樓板

樓板設計中，應深度考慮主次梁的受力情況，單獨處理受力較大的部分，這一方面可確保其具有良好的受力性能，另一方面也可減少鋼筋使用量，從而降低工程投資（見圖2）。

圖2 某鋼結構樓板拼接結構設計

4.結構優化

主體結構是滿足建筑使用人員、財產安置、功能使用的重要部分，是整個建筑中的關鍵部分。對建筑上部結構的優化可做多重考慮。優化前期概念設計，前期設計起著先導作用，針對細部進行優化，經過完整的、全盤的概念設計，為之后的計算、造價、建造等環節打下良好的基礎。優化設計概念與建筑建造之間的融合，根據實際情況因地制宜針對每一個環節，進行靈活的設計，讓結構設計落地能真正實現建筑結構本身的強度與承受性能，增強準確性，一定程度上提高建筑的質量與安全性。

（四）加大審查力度

在工程審查過程中，相關人員要做好配合工作，增強設計圖紙的可靠性和準確性。與此同時，還必需做好材料審查工作，以便更好地滿足設計要求，維護結構的整體安全。

結束語

綜上所述，建筑的安全性是建筑結構設計中的關鍵部分。根據建筑結構項目實際要求發現問題，堅持設計原則，從建筑結構設計的整體入手進行優化分析，根據建筑結構設計的基礎框架、結構細節、抗震等級做針對性考量。利用先進的現代信息學手段對建筑結構安全性進行研究、分析、評估。全方位、立體、精確的優化建筑結構設計中的建筑安全性問題，為建筑設計提供保障。