如何在建筑结构设计中提高建筑的安全性

2018-12-06宋吉林

商品与质量 2018年52期

宋吉林

大连市建筑科学研究设计院股份有限公司辽宁大连 116021

我国自从改革开放以来，人们的生活水平不断地在提高着，其中对于房屋的具体功能及质量有了全新的要求，面对土地面积的价格和相关的建筑材料价格不断地上涨，发展建筑成本随着增高，令房屋开发单位面临着建设成本的巨大压力。

1 建筑结构设计中提高建筑的安全性的原则

一是建筑结构优化设计必须要根据工程地设计与价值考虑，要尽可能地合理利用建筑材料地性能，要加强协调建筑构件与部分地设计。结构优化设计不仅符合传统设计方案地规范和安全准则，还具备着一定的价值和审美性，进一步的加强建筑结构设计的质量，可以更有效的协调建筑功能，将工程的造价降到最低。二是必须要以工程实际情况为依据。建筑结构优化设计主要内容是建筑基础结构、屋盖结构和维护结构等方面，在这些结构的设计中必须要以工程的实际情况来进行施工，要加强关注工程进度与发展，要适当的控制工程的造价，才可以使结构设计优化符合设计理念，设计出满足人们需要的设计方案，协调建筑美观与结构的关系，才可以让建筑美观且经济实用，同时还可以对人们居住的环境有所改善[1]。

2 高层建筑结构设计中存在的问题

2.1 高度超出限值

我国现行规范标准中，对高层建筑进行了明确定义，即层数≥10，高度＞27m的建筑为高层建筑。而当建筑的高度超过100m时，则为超高层建筑。在此需要指出的一点是，高层建筑与超高层建筑的结构设计方面存在一定的差别，所以当高层建筑的高度超出限值时，必须按照超高层建筑的设计标准，对结构进行设计。但是，一些超高层建筑结构设计却按照高层建筑结构设计规范进行设计，以达到降低建筑工程成本的目的，获取更多的经济利益。在这种情况下，降低了建筑物的抗震能力和稳定性，尤其在遇到地震等自然灾害时，易出现建筑结构破坏，危及建筑安全。

2.2 住宅建筑设计不合理

（1）住宅建筑设计人员自身的素养有待提升，在进行住宅建筑设计的时候，设计师的设计状况与实际的情况不相符，使住宅建筑的安全性得不到保障，给居民带来很大的安全隐患；（2）住宅建筑设计人员在对建筑安全性设计的时候，由于对建筑安全相关知识缺乏一定的了解，并且只考虑到住宅建筑的经济性与实用性，没有对住宅建筑的安全情况进行详细了解，从而造成住宅建筑的质量不达标；（3）住宅建筑设计人员在对建筑安全进行设计过程中，只对某一环节的安全进行考虑设计，而忽视了住宅建筑的整体安全情况，从而导致住宅建筑的局部安全和整体安全分离，使得住宅建筑整体安全情况达不到标准。

3 完善建筑安全性的建议

3.1 优化结构模型

在所有的建筑项目中，建筑的基本特性分别具有层次性和复杂性这两个部分的特征。层次性具体表现在：建筑的所有相关的设计体系、结构体系和安装体系，在这种连贯性的体系之下会包含每一个小类的附加体系，在开展房屋结构的设计工作中，专业的设计人员要开展相关的优化方案，也就是对自己的附加下属体现进行探究，以打破多个布局之间的关联作用，实现工程在施工过程中的叠加。这种布局具有一定的复杂性，主要在于结构类型的选取、零部件的选取以及建筑材料的选取等多方面。综合这几个部分的具体特征，在开展设计的工作过程中，应当将整体结构放在第一位，而不是将局部整体的结构放在设计的核心位置，唯有这样，才可以实现优化设计的基本要求。

3.2 要重视概念设计优化技术的分析

分析方法的多样性，可以确定结构的布局。因为建筑结构布局的多样性，相对的施工方案则可以选择不同的结构布局。考虑相同的荷载条件再选择不同的分析办法，其他建筑的设计参数与建筑材料，方法多种多样，这些都不能直接依靠软件给答案，是需要设计者来决定的。

3.3 结构设计要符合国家规定

在住宅建筑结构安全设计过程当中，设计单位和设计人员应考虑到建筑的系统性和综合性，并结合不同的地理条件考虑住宅建筑的抗震性能，以保证各部分的抗震等级能满足国家的要求与规章制度。在住宅建筑设计过程中，必须按照国家标准，特别是设计人员的标准进行，以保证结构设计的质量；充分考虑对住宅建筑的抗震性能，深入了解国家在这方面的规定，并根据结构工程的特点进行结构设计。根据混凝土结构设计的安全要求，住宅建筑的安全设计应符合国家提出的安全规程，以有效地提高住宅建筑结构设计的安全性。

3.4 短肢剪力墙的设计

与普通剪力墙结构相比，短肢剪力墙抗侧刚度较小，为弥补这一不足，可在短肢剪力墙设计时采取以下措施：设计人员可在高层建筑结构设计中设计适当数量的长墙，或利用楼梯、电梯设计增强建筑内筒的刚度，减少短肢剪力墙发生变形的可能性；在短肢剪力墙设计时增加抗震构造设计，通过提高配筋率、减少轴压比等方法避免短肢剪力墙受外力作用出现墙肢开裂问题；在短肢剪力墙设计时要避免出现“一”字形墙肢，合理增加外周边墙肢的厚度，提高其延性抗震性能，使短肢剪力墙在水平方向和竖向方面都有连接，增强短肢剪力墙的抗弯曲变形能力；短肢剪力墙设计要保证墙肢分布均匀，确保短肢剪力墙的刚度中心接近于建筑物的形心，若短肢剪力墙设计难以达到这一要求，则可采用长肢剪力墙设计调整其刚度中心位置。