建筑结构设计中如何提高建筑的安全性

张少驰

【摘要】现阶段，我国社会正在不断发展，建筑行业的规模也在不断扩展。在建筑结构设计中，安全性是最重要的考虑因素，必须在确保建筑安全的基础上完善结构设计，提高结构的稳定性和科学性。基于此，本文对建筑结构设计的重要性进行简要阐述，从设计理念、勘察结果、建筑结构抗震能力和耐久性几方面分析存在的安全问题，并提出相应的设计策略，以期为该领域的后续研究提供参考。

【关键词】建筑结构;设计;安全性    【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.36.123

前言：

随着我国社会的不断发展，建筑行业的规模也在不断扩大。但在此过程中，也存在一定的问题，对建筑安全造成非常严重的影响，其中建筑结构设计的不合理是较为重要的影响因素。部分建筑结构设计方案与建筑实际情况不符，也没有遵守工程的安全性规定，导致建筑在实际运用时出现安全问题，难以保障人们的生命安全，也造成一定的财产损失。因此，就需要在建筑结构设计中采取合理措施提高设计的安全性。

1、提升建筑结构设计质量的重要性

首先，提升建筑结构设计质量能够满足高层建筑的结构需要。现阶段，城市化的脚步越来越快，为满足日益增长的人口需要，高层建筑成为主要的建筑类型。在对高层建筑进行结构设计时，想要提升设计质量就必须严格遵守相关要求，根据具体的结构需要进行设计。在设计之前，还需要综合考虑到各项设计因素，以高层建筑结构需要为设计准则，确保设计能够满足高层建筑的结构需要。其次，提升建筑结构设计质量能够满足高层建筑的安全需要。不仅仅是高层建筑，所有建筑物的设计都需要保证安全。在建筑层数不断增高的背景之下，提升建筑结构设计质量能够充分落实安全性指标，满足建筑的安全需要。最后，提升建筑结构设计质量能够满足高层建筑使用性能的发挥。建筑的运行目的是为了满足人们的需要，必须要具备一定的实用性和功能性。提升结构设计质量能够对建筑内部进行合理化设计，使建筑内部空间效果最大化，充分发挥建筑的使用性能，提高人们的体验感。

2、建筑结构设计中存在的安全性问题

2.1 设计理念不正确

在建筑结构设计中，安全性一直都是重点考虑的因素，我国发改委也曾明确指出安全的重要性。在经济的快速发展之下，建筑的规模也在不断扩大，设计人员的理念也开始发生转变。为了更快地完成设计，获取更多的经济效益，大部分设计人员都减少对安全的关注，转向提升设计速度和数量。在这样的情况下，设计人员受自身理念转变的影响，就不再重视设计质量，忽视安全的重要性，或只在表面上进行敷衍了事，导致建筑结构设计不合理，在后续施工甚至是投入运行时产生问题，引起安全事故，造成人员伤亡和财产损失。因此，设计人员必须始终坚持安全设计的原则，转变自身的设计理念，满足建筑的安全性需求。

2.2 勘察结果不准确

在对建筑结构进行设计之前，设计人员需要对建筑区域内进行实地勘察，查看区域内的水文地质条件等相关信息，在此基础上完成结构设计。但是在实际工作的过程中，勘察结果往往会受到多种因素的影响而降低准确性。设计人员在勘查过程中，没有对当地情况进行事先了解，所掌握的资料较为陈旧，无法准确反映目标区域的实际情况。此外，设计人员在进行地质勘察时，缺乏对先进仪器设备的有效运用，导致所获取的数值结果不具备真实性和准确性，难以为后续工作提供充足的参考。在这样的情况下，结构设计工作的质量会受到阻碍，安全性也会大大降低。

2.3 结构设计缺乏抗震能力

我国疆域辽阔，有多个地震带贯穿于其中，涵盖多个省份。因此在我国的建筑结构设计工作中，建筑结构的抗震性是重要的考虑因素，也是确保建筑安全的重要保障。近几年，随着地壳活动的加剧，地震灾害出现的频率逐渐提高，给人们的生活带来极大的安全隐患。在这样的情况下，建筑结构的抗震能力备受重视。然而在实际的设计过程中，设计人员虽然了解地震的危害程度，却并没有将抗震理念充分引入设计工作中，部分设计人员抱有侥幸心理，只是注重设计的数量和速度，这不仅违反建筑结构设计的相关要求和标准，还对建筑安全造成极大的威胁。即使只是小规模的地震灾害，也会造成建筑物倒塌等情况。

2.4 结构设计缺乏耐久性

通常情况下，建筑的使用年限较长，在50年到70年之间，根据建筑的材料、用途等有具体的年限要求。大多数建筑都处于露天环境之中，会受到气候、温度等因素的影响产生一定变化或受到腐蚀。建筑结构的耐久性越强，安全性就越強，如果在设计过程中，没有对建筑耐久性进行考量的话，就会使得建筑使用年限大大缩短，降低建筑结构的耐久性，久而久之对安全造成影响。例如，如果建筑结构采用钢筋材料完成建设，就需要对钢筋材料进行养护规划设计。在缺乏养护设计的情况下，建筑在使用过程中，钢筋表面结构会被碳化现象所影响，使得钢筋的强度降低，出现腐蚀情况。长此以往，混凝土钢筋结构就会开裂，甚至保护层脱落，对建筑安全造成影响。

3、建筑结构设计中提高建筑安全性的策略

3.1 提升设计人员的专业技能

建筑结构设计工作本身较为特殊，具有相应的复杂性，同时还要求根据社会发展需要进行适时创新，以满足时代的要求。在这样的情况下，就需要提升设计人员的专业技能水平，为建筑结构设计提供人才保障。第一，相关单位需要为设计人员提供学习的机会，定期组织设计人员参加学习培训交流会，邀请行业中较有经验的专家前来，指导设计人员完成工作，在不断地学习之中提升设计人员的专业技能。第二，相关单位要做好安全设计的宣传工作，使设计人员能够树立起安全设计的理念，避免急功近利等情况，确保每一项设计都能够满足建筑的安全性要求。第三，设计人员自身要秉持不断进取的精神，不断学习，吸取他人的设计经验，对自身设计工作中出现的问题进行解决，提升设计质量，并充分重视安全因素。

3.2 优化框架结构设计

设计人员在设计建筑结构时，需要根据建筑物的用途进行考量，使设计能够满足建筑的实际功能需要。例如，如果是教学楼的建筑结构设计，设计人员一方面需要保证建筑的坚固性和抗震性，另一方面還需要考虑到教学楼的框架结构，细化教室、办公区、医务室、卫生间等各个功能区域的布局设计，在确保建筑结构本身安全性的基础上，满足建筑的功能需要。除此之外，还需要考虑到各个功能区域的参数设计，如在设计教室时，需要确保教室的面积能够满足学生和教师的正常教学要求，给予充分的空间。

3.3 强化抗震设计

我国领土区域内有大量地震带，抗震性设计必须纳入建筑结构设计的范围之内。首先，设计人员要重视抗震设计的重要性，将抗震理念融入到结构设计工作中，采用如围护墙、天窗架等结构，计算好建筑结构应用的抗震系数，确保建筑结构的抗震能力能够得到有效提升。其次，相关单位需要针对抗震设计带领设计人员开展培训工作，使设计人员能够加深对抗震知识的了解，并明确行业内对抗震设计的相关要求。再次，建筑设计单位需要不断引进新技术，对建筑结构的抗震性进行设计。如采用GIS等技术对建筑区域的地质情况进行分析，确保该区域内建筑的抗震系数能够满足抗震需要。最后，在设计完成之后，设计人员还需要建立虚拟3D模型，仿真模拟不同地震级数情况下的建筑结构情况，确保抗震设计能够发挥作用。

3.4 提升建筑结构的耐久性

在建筑结构设计过程中，对于耐久性的设计也同样重要，耐久性越高，安全性也就越高。设计人员要重视建筑耐久性的重要程度，合理确定设计步骤，提高建筑结构的安全性。就目前情况而言，我国大多数都会采用钢筋混凝土结构作为主要的建筑结构，因此，若对该种结构的耐久性进行提升，就需要从以下几方面入手：第一，设计人员在对建筑结构耐久性进行提升时，需要严格遵守相关的规定要求，并重视对于建筑后期的养护性要求，合理提升建筑结构的耐久性。在确定建筑结构保护层厚度时，需要考虑到该建筑的实际用途和情况，减缓碳化的速度。与此同时，还需要考虑到其与周围环境的协调性，减少外部因素对建筑耐久性造成的不良影响。第二，针对混凝土结构进行设计时，需要对混凝土进行科学配比，采用合理的测算方式进行测算，如果出现问题要及时进行调整，确保水泥、砂石等原料的比例合适。第三，设计人员还需要考虑到混凝土结构所采用的原料，要对原料的相关信息进行把握，并检测好原料的质量，确保原料符合工程标准。在此基础上，对每个区域和结构中所需的混凝土数量进行明确。第四，设计人员还需要确保周边环境中没有腐蚀性气体，避免对混凝土结构的性能造成影响，确保建筑结构的安全性。

3.5 合理设计地基

在建筑结构之中，地基是非常关键的部分，也是建筑施工的重要保障。如果没有对地基进行合理设计，就会引起如沉降等问题，难以保证建筑结构的安全。因此，在建筑结构的设计过程中，必须提高地基设计的合理性。首先，设计人员需要掌握区域内的地质情况，利用探测仪来检测地底土壤和水流分布情况，充分掌握施工现场的每一项信息并做好记录，确保施工现场的地质条件能够满足地基建设的要求。其次，为有效提高建筑地基的稳定性和坚固性，可以采用天然地基、防水板以及锚杆组合的方式进行设计，提高地基的承载能力。最后，如果建筑本身包含地下室区域，需要针对地下室区域地基进行重点加强，避免因地基问题造成地下室下陷，进而造成建筑整体的平稳性被破坏。

结论：

通过文章的分析和研究可以得知，在建筑结构设计中，安全性是最重要的考虑因素，必须在确保建筑安全的基础上完善结构设计，提高结构的稳定性和科学性。基于此，本文提出几点建议：提升设计人员的专业技能、优化框架结构设计、强化抗震设计、提升建筑结构的耐久性和合理设计地基，对于提升建筑结构设计的科学性具有重要作用。

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