建筑结构设计中如何提高建筑的安全性

秦志生

(北京科技建筑设计院有限责任公司一院，北京 100020）

0 引言

良好的建筑结构设计不仅能够确保建筑的质量，还能提高建筑的安全性和稳定性，对建筑行业的发展具有重要的意义[1]。因此，建筑企业需要重视结构设计中的安全问题，采取有效的措施和手段，提高工业与民用建筑的安全性，在最大程度上从设计角度避免建筑安全事故的发生，全面保障工业与民用建筑的安全和质量。本文对建筑结构设计中的安全设计进行论述，分析建筑结构设计中存在的安全问题，提出提升建筑结构设计中关于安全问题的策略。

1 建筑结构设计的作用

（1）能够实现高层建筑架构的实际需求。最近几年，在建筑物层数持续增多的情况下，针对建筑结构开展设计工作的过程中，应当综合参考具有较高高度的建筑物有关的使用要求，围绕高层建筑结构的具体架构开展深入思考。在正式开展结构设计环节之前，需要对施工材料等各项有关实施需求开展综合规划及研究。在保证实现建筑工程总体结构具备完善、合理的前提下，设计规划出满足高层建筑物特性与作用性标准的结构。（2）能够实现高层建筑使用安全的实际要求。事实上，针对所有建筑物而言，判别其达标并能够被投入使用的关键指标，便是本身是否具备安全稳定性。在建筑物高度持续增长的背景下，针对安全稳定性的规定标准同样逐渐提升。若建筑结构的设计规划具有科学性合理性，便可以有效保证建筑物的安全稳定。（3）能够有效提升建筑物的使用性能。建筑结构设计应从用户角度出发，丰富建筑的实用性和功能性，使用户能高效运用室内空间，合理科学的结构设计能够提升其结构空间的应用性能。

2 建筑结构设计中的安全性概述

建筑结构的安全性问题复杂度高、系统性强，包含了安全等级划分、设计理念、设计方法和结构质量的控制与检验等，具体是指建筑应具备的安全性和实用性等基本功能[2]。建筑结构设计的核心内容是在实现经济效益最大化的同时确保建筑的质量。然而，在实际的建筑结构设计中，部分企业为了提高经济效益，过度节约材料和资源，使得建筑结构的安全系数不高，给工业与民用建筑埋下了安全隐患。根据现行的国家相关标准规定，建筑机构设计应根据结构破坏可能造成后果的严重程度，采取不同的安全等级，并根据安全等级进行结构设计。

3 建筑结构设计中存在的安全性问题

（1）抗震安全度不够。大部分农村建筑及部分城市建筑，由于各种条件及原因，并不都具备一定等级的抗震性，对地震灾害的抵抗能力较弱，对人们的生命和财产安全存在巨大的威胁。我国为建筑的抗震等级制定了明确的划分标准，为建筑结构的抗震设计提供了依据，但由于部分建筑企业和人员对建筑抗震性的重视程度不够，使得建筑设计没有达到相关规定的标准，造成工业与民用建筑的抗震度不足，进而存在一定的安全问题。

（2）设计不合理。建筑结构设计对建筑的安全性具有重要的影响，因此，建筑结构设计的合理性十分重要。在实际的建筑结构设计中，由于部分设计人员缺乏专业知识和经验，对建筑结构的掌握程度不足，导致建筑结构设计十分不合理。而企业为了尽快获取施工利益，忽略了对建筑结构设计的检验，从而无法确保建筑结构设计的安全性。

（3）设计成本控制问题。建筑工程经济收益是建筑企业在项目开发和投入施工过程中关注的重点，而控制建筑成本对经济收益的提高具有显著的效果。因此，部分企业和设计单位为了增加经济收益，在设计环节只注重节约成本，对安全性考量不足，使建筑出现质量问题，严重降低了建筑施工的安全性[3]。

（4）设计人员专业能力不足。建筑结构设计人员的专业能力对建筑结构设计具有直接的影响，但建筑企业中的部分建筑结构设计人员专业素质不高或责任心不足，使建筑结构的设计缺乏专业性和合理性，严重降低了建筑结构的安全性。另外，建筑设计人员没有做好前期的调研工作，在前期对建筑工程了解认识不足，难以保证设计的专业性，在实际施工过程中容易出现质量问题，对建筑结构的安全性造成了不良影响。

4 建筑结构设计中提升安全性的策略

4.1 提高抗震性能

抗震性能是指建筑在地震发生过程中具备的承载能力、耗能能力、刚度能力和变形能力，其与建筑结构设计中的安全等级具有直接的联系。在工业与民用建筑结构设计中，建筑企业和建筑单位需要重视建筑的抗震性能设计，合理地进行建筑结构中的抗震设计，以提升建筑结构设计的安全性。（1）增强建筑设计人员的抗震意识，使其能够严格按照抗震设防的要求进行抗震设计，提高建筑在地震条件下的稳定性。在此过程中，设计人员需要对建筑工程场所周围的地震物质、地震活动性和地形变等进行研究，科学分析工程设计中有关抗震设防要求的资料和地震参数，根据结果确定建筑工程的抗震设防要求。（2）建筑设计人员需要把握抗震设计的合理性，严格按照抗震设计规范进行抗震设计，以提高建筑工程的抗震性能。在此过程中，设计人员必须根据抗震设防要求和规定进行设计，通过设计多道抗震防线或提高结构的强度和延性等，确保建筑工程的抗震性[4]。（3）在建筑结构的施工过程中，必须按照相应的施工标准进行，避免因质量不达标而破坏建筑的抗震性能。

4.2 提高设计合理性

建筑结构设计的合理性是建筑安全性的基础和保障。在工业与民用建筑结构设计的过程中，建筑企业需要提高建筑设计的合理性，以有效提高建筑的安全性和稳定性。（1）建筑企业需要增强员工的安全意识，同时开展专业技能培训工作，以提高设计人员的专业水平和设计能力，从而提高建筑设计的专业性和质量。（2）设计人员在设计过程中需要按照设计标准，尽量满足技术先进、经济合理、确保质量和安全适用等基本要求，实现建筑结构设计的合理性。在此过程中，设计人员需要明确各种结构的作用、材料性能和几何参数、结构构件抗力的统计特性和结构材料的质量要求及质量控制等标准，合理设计建筑结构[5]。（3）建筑企业在选取建筑结构设计方案时应在满足建筑安全性的前提下选择经济效益高的方案，以使建筑结构设计能够兼具安全性和经济性。在此过程中，建筑企业需要对建筑结构设计进行专业的分析和评估，及时优化和改进建筑设计中的问题，全面提升建筑设计的合理性。

4.3 增加转换层的安全性

转换层是指通过某一楼层结构形式或结构布置的转换，使建筑物楼层的上部与下部形成不同的结构类型，是工业与民用建筑中常见的楼层结构。在工业与民用建筑结构设计的过程中，建筑企业需要合理设计转换层结构，以提高转换层的安全性。一方面，建筑企业在设计转换层时，需要考虑楼层之间的受力和承重情况，合理设计转换层的结构和位置。针对剪力墙结构和框架-剪力墙高层建筑结构，在抗震设防烈度7度的区域内转换层的位置不能大于5层；在抗震设防烈度8度的区域内转换层的位置不能大于3层。另一方面，建筑企业需要合理设计转换层结构，提高转换层的安全性。针对无抗震要求的建筑设计，梁的上下部分纵向配筋的最小配筋率标准为不低于0.3%；针对一级抗震要求的建筑设计，梁的上下部分纵向配筋的最小配筋率标准为不低于0.5%；针对二级抗震要求的建筑设计，梁的上下部分纵向配筋的最小配筋率标准为不低于0.4%。同时，针对框架特殊的结构设计，还需要采取合理措施以增强结构层的稳定性。

4.4 严格遵守行业标准来设计建筑物结构

在建筑业稳健发展的当下，建筑公司数量越来越多，建筑物结构设计也得到了社会公众广泛关注，国家对建筑行业也提出了新的设计标准。在建筑结构设计中，设计师应重点参照国家相关规定，结合当地社会发展和建筑业政策设计图纸，加强建筑物设计中的安全管理控制，避免出现一些不合理的结构，对出现的不合理设计要及时地进行修正。设计师应学习国家发布的最新建筑设计标准，在遵循建筑结构设计的基础之上，创造更好的建筑物结构，实现建筑物结构设计逐步向绿色化、个性化方向发展。

4.5 提高建筑结构设计人员的素质

建筑结构设计人员的专业水平和职业素养会影响建筑结构的安全性和建筑工程的质量。因此，在工业与民用建筑结构设计和施工过程中，建筑企业需要加强设计人员的管理，并为建筑设计人员提供学习和发展的空间，以促进建筑设计人员业务水平的提升，从而为建筑结构的安全性和建筑工程的质量提供保障。一方面，建筑企业可以通过制定完善的人员管理制度、奖惩机制，规范建筑人员的行为。在此过程中，企业可以设置晋升机制和奖惩机制，将项目工程进展中的成就和问题落实到个人身上，激励员工为公司创造利益，同时培养员工的责任意识，促进项目工程的顺利进行。另一方面，建筑企业可以定期开展员工培训工作，提高员工的专业水平、提升建筑结构安全设计的专业性，确保建筑施工计划的准确落实。在此过程中，建筑企业需要增强员工的安全意识，并让员工严格按照相关标准进行作业，在最大程度上保证建筑结构的安全性[6]。

5 结束语

建筑结构本身安全性是整个建筑物的建造基础，因此，在设计建筑物结构时，建筑结构设计师要对现场建筑结构有更深入的研究，根据国家出台的相关建筑设计法律法规来进行设计，进而推动建筑物的创新，并结合实际状况对施工图纸的建筑设计做好优化创新，提高建筑物安全性[8]。保障建筑物的安全是建筑物结构设计的基本出发点，为了能够进一步提高建筑物安全性，在当前国家规范要求下，注重抗震设计，进一步提高设计师的专业能力，提高设计的规范性，同时还要使用合理的设计软件，能够精准地判别设计结果的对错。工程单位需进一步提高设计人员的专业能力、技术水平，加强对设计工作的管理，只有这样，才能保障建筑物的质量达标，进而提高整体建筑物的安全性[9]。