關于建筑結構設計中提高建筑安全性的幾點思考

王鳳東

名嘉久赫設計有限公司 河北 石家莊 050000

在城市化發展過程中，逐漸增加了建筑數量和種類，因此增加了建筑設計工作的難度，設計人員需要利用科學的設計措施，保障建筑工程的安全性，在最大程度上滿足城市化發展需求。當前在建筑結構設計過程中存在一些問題，需要結合建筑設計需求和規范，提高結構的強度和穩定性，進一步提高整體建筑結構的抗震性，設計人員需要綜合利用計算機輔助技術和專家決策系統等，創新整體設計工作，優化建筑結構的安全性能。

1 概述建筑結構安全性

從統計學角度出發，建筑結構設計工作是根據統計學理念分析相關信息數據，并且結合工程實際情況和區域經濟發展情況以及選用的建筑材料等方面進行綜合分析。實現建筑結構設計的合理性，需要加強分析建筑結構的安全性。安全性指的是在外力作用下，建筑主體開裂和坍塌等問題的抵抗能力[1]。建筑結構結構設計工作直接關系到建筑安全性，設計人員需要開展精準計算，科學的設計建筑結構設計方案，并且為根據國家相關標準加固處理建筑結構地基和承受梁等結構。總之在建筑結構設計過程中，設計人員需要綜合考慮建筑結構安全性和投資成本等方面因素，制定科學的施工方案，在最大程度上滿足建筑結構安全要求。

2 建筑結構安全性設計原則

在現代建筑發展過程中，建筑結構設計工作具有多樣化特征，再加上城市人文素質不斷提高，逐漸改變了居民生活環境。設計人員需要根據城市規劃要求開展設計工作，注重協調于周圍的建筑群，提高整體城市外觀的美觀性和藝術性，此外還需要重視安全性設計工作。如果設計人員忽視了安全設計工作，將會威脅到城市居民的生命安全。

2.1 保證結構的完整性和統一性

建筑結構應該具備完整性，設計人員需要在設計階段保證建筑主體結構的完好性。尤其對地標性建筑物進行設計的時候，設計人員不能一味考慮標新立異，也要考慮建筑的整體性。同時需要考慮遭受重大打擊的時候，需要保證建筑主體結構的完整性，保障建筑各構件受力的科學性，通過科學設計，利用內部傳遞和向外轉移等方式以及內部抵消方式處理結構之間的作用力[2]。

2.2 建筑結構彈性設計

在建筑結構設計過程中，設計人員需要合理選擇建筑材料，保證其具備彈性。如果發生地震災害，可以利用建筑彈性抵消地震作用力，使建筑抗震能力因此提高，此外需要合理選擇建筑結構。針對非公共性建筑物，設計人員需要包含建筑的實用性和安全性，保證設計的建筑形式具備較大的結構彈性，還要注重融合建筑整體風格和城市規劃內容。

2.3 注重建筑設計的多重防護

在建筑設計階段，設計人員需要和多個部門展開合作。在建筑結構設計過程中預留消防通道和逃生通道，并對建筑公共領域進行科學的劃分[3]。同時需要結合建筑結構和建筑功能，在保障建筑結構安全性的同時可以發揮出建筑功能。此外在建筑設計過程中不僅需要提高建筑穩定性，還要注重安全性的設計建筑外圍結構，進一步提高整體建筑的安全系數。

3 建筑結構設計中存在的問題

3.1 缺乏抗震能力

在建筑結構設計過程中，設計人員需要做好抗震設計工作，提高整體建筑物的防震能力。我國各地的建筑結構形式具有較大的差異性，因此設計人員需要結合工程實際情況選擇建筑結構的抗震強度，保障抗震設計的科學性，使其符合建筑行業的規范要求。但是一些建筑企業不夠重視抗震性設計工作，導致設計人員在設計過程中忽視了抗震性原則，因此增加了建筑結構的安全隱患，如果在日后施工或者使用過程中發生地震災害，建筑在頃刻間就會化為烏有。

3.2 建筑結構設計不科學

傳統的設計工作經驗和知識體系會在一定程度上限制設計人員的思維，導致一些設計人員在實際工作中仍舊利用傳統的工作方法，從而產生了大量的安全隱患與不合理問題，也不利于建筑結構向正向發展。部分設計人員在安全認識方面有認識上的不足，對建筑物的設計中的安全性問題往往只是注重表層，而忽略了內部的安全性，導致了設計注重外觀而忽略了建筑本身的內容與品質，很可能會引發各種安全問題[4]。還有一些設計人員因為利益的影響，導致建筑結構設計不符合安全標準，最后成為一種建筑結構的安全隱患。盡管建筑結構的不科學問題并不多見，但它仍然值得建筑設計界給予足夠的關注。站在建筑設計產業發展的角度來看，對建筑結構的整個設計過程進行科學而又全面的控制，防止在設計階段不斷積累安全問題。

3.3 存在偷工減料行為

在建筑結構設計過程中，一些建筑企業為了獲得更高的利益，過度節省鋼材等材料，因此影響到建筑工程的質量和安全性，減弱了建筑性能。我國建筑行業明確規定了鋼筋配筋率，不同部位的配筋率也具有一定的差異性。設計人員需要重視建筑配筋率，并且要實時監督施工過程。一些小的建筑企業為了縮減成本，選用低價的劣質鋼筋，這類鋼筋雖然具有較高的強度，但是具有較大的脆性，同時韌性較差，不利于保障建筑抗震性。

3.4 材料管理不合理

為了保障建筑結構的安全性，設計人員需要加強管理施工材料，因為材料質量直接關系到建筑結構的穩固性，直接影響到后期使用的安全性。但是在實際設計階段，一些設計單位為了節省成本，直接利用原來的設計方案，沒有根據具體建筑結構調整施工材料的型號，導致設計方案不符合實際施工情況，增加了建筑結構的安全問題[5]。還有一些設計單位忽視了材料質量，沒有認證的檢驗材料質量，從而引發結構設計問題。

3.5 缺乏安全監管

在建筑結構設計過程中，沒有完善安全監管制度，不利于發揮管理人員監督管理的作用，影響到建筑結構設計的科學性。因為沒有在設計階段貫徹執行監管工作，導致一些設計人員工作不嚴謹，校審把關不嚴，設計問題、隱患很多。

4 建筑結構設計中提高建筑安全性的措施

4.1 嚴格遵守國家技術規范

在建筑行業發展過程中，國家相關部門更加重視建筑結構設計工作，并且對建筑行業的發展形勢進行統一和協調，國家也不斷推出和完善相應的規定，可以有效約束和規范建筑結構設計工作。國家相關規定并不是一成不變的，需要結合社會發展不斷完善和創新，做到與時俱進。建立的新規范不僅要符合原來的設計標準要求，還需要不斷進行修改，因此設計人員需要深入分析國家相關條例，嚴格執行相關規程，保證建筑設計工作符合國家相關規定，避免在日后施工和使用發生安全問題。

目前，國家已出臺相應規范，以確保建筑物的安全。在進行設計時，一定要嚴格遵循有關規范，對房屋的材料進行選擇。按照有關規范對物料進行載荷和穩定性試驗。在此基礎上，采取科學、合理的方法對建材的各項性能指標進行了測試，保證建筑強度等級符合國家標準。通過對各部件所受載荷的分量進行分析，得出各部件在服役過程中所起的作用，以此來判斷各部件的服役安全。

4.2 落實概念準備工作

在建筑結構設計工作之前需要開展概念準備工作，設計人員需要結合自身工作經驗分析建筑結構設計過程中可能會產生的問題，提出針對性的解決措施，為建筑結構設計工作奠定好基礎。為了設計工作的科學性，設計人員需要分析整體結構的力學特征，分析當前設計過程中存在的不足之處，進而可以針對性的調整結構設計參數。為了保障建筑后期使用的安全性，設計人員需要分析建筑穩定性的影響因素，并且根據工程實際情況設計不同的方案，利用計算技術建立建筑模型，得以選擇最佳設計方案。

4.3 提高建筑構件的承載力

開展建筑結構設計工作中，主要是為了保障建筑結構的安全性和實用性，在規定服役年限內發揮出各種預期功能，同時需要實現建筑結構的經濟性。為了滿足上述目標，設計人員一方面需要對建筑荷載進行研究，例如需要分析各構件重量和風壓、積雪壓的影響。另一方面需要分析構件對各種荷載的抵抗能力，尤其需要加強分析外加變形和約束變形。在計算結構受力性的過程中需要結合建筑構件承載能力，保證建筑最大承載力可以應對各種極限狀態，優化建筑安全性能。

4.4 創新設計軟件

我國不斷提供建筑行業發展速度，也因此增加了建筑結構設計難度，相關設計及內容也越來越復雜，這對設計人員也提出了更高的要求，設計人員繼續利用現有設計程序，無法滿足當代建筑設計要求，例如一些力學模型已經無法滿足建筑結構設計要求，不利于精準性的計算建筑構件承載力，影響到建筑設計結構的科學性，同時無法保證整體建筑的安全性。利用計算機程序可以提高整體建筑結構設計水平，因此設計人員積極利用各種新型建筑設計軟件，從而保障建筑設計的安全性。設計人員和計算機程序專業人員可以共同開發設計軟件，并且要不斷提高開發創新力度，通過計算程序能力簡化計算過程，解決設計過程中的難題。

例如需要優化設計模型：1.合理選取變量，設計人員需要分析建筑結構的施工數據可靠性。并且結合實際施工情況準備各項資源。2.確定函數：建立模型的過程中涉及計算過程，因此設計人員需要結合數據合理選擇函數，對不同建筑結構的尺寸和配筋數量等進行計算，優化控制整體施工成本。3.分析建筑施工中可能會發生的問題，保障整體施工的安全性，降低安全問題發生率。尤其需要加強分析建筑結構受力性和穩定性等。因此不同的建筑具有不同的使用年限，為了延長使用壽命，在設計階段需要優化設計方案，對各個環節加以控制，并且結合實際情況針對性地調整設計方案。

4.5 做好抗震設計

抗震設計工作關系到建筑結構的安全性，因此設計人員需要深入分析建筑抗震原理，并且要嚴格遵循設計原則。例如在選址階段，施工單位需要勘察所選場地的環境，掌握施工現場的水文地質參數，避免在不安全的位置設計建筑。為了優化整體建筑抗震設計效果，設計人員需要保障建筑布局的合理性，通過設計計算簡圖，將地震作用力傳遞路線表現出來因此確定抗震等級等，通常設計對稱性的建筑結構，有利于提高整體抗震水平。

4.6 提高設計人員的安全意識

建筑物的設計是一個系統而又復雜的工程，這就要求設計人員要具有良好的設計能力和良好的創造性思想，這樣才能確保建筑結構安全。在建筑施工中，建筑結構設計是一個不可或缺的步驟，并且要使其設計的科學性和適切性得到保障，設計人員必須認真地研究每一個設計步驟，對每一個步驟在執行中存在的問題都要進行細致的剖析，這樣才能在設計的時候加以處理，為建筑工程施工的順利推進奠定基礎。此外在進行建筑結構的設計時，設計者要詳細的分析相關規章制度，在設計時要按照相關的規范來進行，以防止在建筑結構的設計中產生一些不應有的問題。與此同時，設計師在進行房屋結構的設計時，要重視房屋的地震反應，要按照科學的設計思想來做好房屋的抗震工作。建筑企業還應當強化設計者的安全意識，讓設計者在進行結構設計時重視建筑安全性，以此來提高建筑的安全水平。

4.7 提高建筑結構設計的合理性

4.7.1 配筋設計

在工程施工中，對各種鋼材的用量較大，因此對鋼材的質量要求也較高，以保證建筑物的總體穩定。為了保證結構設計合理和以后服役的安全，設計人員要合理布置橫向鋼筋縱向鋼筋。另外在房屋的承重結構中，鋼筋結構是最重要的一環，設計者在確定有足夠的韌性和強度級別的鋼筋后，才能確保房屋可以承受更多的荷載。另外，設計者應持續地對墻體結構的抗側壓力進行優化，并根據使用原則，嚴格計算墻體抗側壓能力，確保各項參數符合設計規范。

4.7.2 基礎設計

在房屋的設計中，基礎是最重要的承載部位，它直接關系到房屋的穩定。隨著建筑層數不斷增加，對建筑物的基礎結構性能提出了更高的要求。所以在基礎結構設計過程中，設計者要把整個建筑物的自重都要考慮進去，并且需要全面分析地基結構的地質條件，還要考慮氣候、水文等因素，保障地基設計的合理性。

4.7.3 樓板設計

在建筑物的構造中，樓板結構的設計對建筑物的功能有很大的影響。為此設計人員應該全面分析樓板受力情況，明確樓板受力的影響因素。為減輕樓板的重力，設計人員需要在滿足承載的前提下，合理減小板厚和鋼筋使用量，節省投資。

4.8 提高建筑結構材料質量

為了保障整體建筑結構的安全性，設計人員需要合理挑選建筑材料，通過利用高質量和高性能的施工材料，實現建筑結構設計安全性的目標，在建筑結構設計中需要嚴格把關材料質量，避免在設計和施工中出現不合格的材料。通過嚴格把關建材選用，全面核實供應商的資質，注意和口碑較好的供應商建立長期穩定的合作關系。

4.9 嚴格執行結構設計的安全監管

保障建筑結構設計安全監管方案的完善性，有利于提高整體設計水平，保障建筑工程的安全性。設計人員需要深入分析當前建筑結構設計中存在的安全問題，在設計過程中有意規避。針對實際施工過程中存在的安全問題制定針對性的安全監管方案，在方案執行階段，需要協調各主體工作，例如政府部門在執行安全監管職能的時候，各個監管機構需要不斷提高自身監管力度，注重審核結構設計圖紙，及時更正設計方案中存在的問題，降低施工過程監管工作的難度。安全監管人員發現圖紙問題之后，還要可靠性的指導設計人員，使其進一步優化方案。如果需要對設計方案進行更改，設計人員需要詳細地記錄更改過程，提高后續工程監管和審核的便利性。

5 結束語

在建筑安全管理過程中，建筑結構設計工作發揮著重要的作用，因此需要做好建筑結構安全性設計工作，設計人員需要嚴格遵循建筑行業的標準，積極利用信息技術創新設計方法，及時消除建筑不安全因素，為建筑工程施工奠定安全基礎。