淺談建筑工程設(shè)計(jì)中如何提高建筑結(jié)構(gòu)安全性

李強(qiáng)

摘要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分，對建筑的結(jié)構(gòu)和施工都重要影響。若結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏合理性，必將嚴(yán)重威脅建筑使用安全，并造成巨大的危害。因此，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)過程中，需要對其不斷完善最大程度保證其安全性。本文結(jié)合安全性設(shè)計(jì)原則簡單分析了提高結(jié)構(gòu)安全性的幾點(diǎn)措施，希望為有關(guān)人員提供一定參考。

關(guān)鍵詞：建筑工程設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)安全性；措施

現(xiàn)代化的建筑設(shè)計(jì)不僅要求建筑擁有較強(qiáng)使用性能，同時還要使外觀更加美觀，并且也開始關(guān)注結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性。若結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性，不能整體考慮安全性，必將使項(xiàng)目出現(xiàn)安全問題增加了發(fā)生安全事故的幾率，一定程度令企業(yè)承受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全問題高度強(qiáng)調(diào)，提升安全水平一定程度促進(jìn)了建筑行業(yè)的迅速發(fā)展。

一、安全性設(shè)計(jì)基本原則

建筑結(jié)構(gòu)安全性具體是指在外部條件的作用下，不會發(fā)生倒塌或被損壞，這也是判斷結(jié)構(gòu)質(zhì)量的主要標(biāo)準(zhǔn)。一般在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)恪守下列原則：第一，多方面防護(hù)，對于結(jié)構(gòu)來講主要由很多部門彼此合作保證安全施工，預(yù)留充分的逃生與消防通道，合理劃定公共面積。同時也不能一味強(qiáng)調(diào)穩(wěn)定性，還要對外部安全設(shè)計(jì)給予一定的關(guān)注聯(lián)系建筑整體性能與結(jié)構(gòu)達(dá)到安全目標(biāo)[1]。第二，保證統(tǒng)一和完整性。綜合結(jié)構(gòu)體現(xiàn)的完整性尤其是具有地標(biāo)性質(zhì)的大規(guī)模建筑，應(yīng)對其性能更加關(guān)注，當(dāng)破壞整體性時要確保構(gòu)件科學(xué)受力以及主體完整，利用內(nèi)部實(shí)施抵消和分散外力。

二、提高安全性的具體措施

（一）嚴(yán)控設(shè)計(jì)質(zhì)量

在設(shè)計(jì)過程中，為了保證安全性，在科學(xué)范圍內(nèi)控制成本，應(yīng)做好這些工作：第一，對每個構(gòu)件需要承受的荷載合理計(jì)算，例如結(jié)構(gòu)件自身形成的荷載、風(fēng)壓帶來的荷載等共同作用在建筑上帶來的影響；第二，對這部分荷載結(jié)構(gòu)構(gòu)件如何利用內(nèi)部應(yīng)力實(shí)行處置。另外也需要慎重考慮外部和約束變形，計(jì)算構(gòu)件受力的主要條件是其自身的承載力，同時也需要綜合施工質(zhì)量，對安全性全面考慮。

設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格按照行業(yè)操作規(guī)定，積極提升專業(yè)水平，初步完成設(shè)計(jì)工作以后，避免立刻投入施工，而是需要對設(shè)計(jì)認(rèn)真檢驗(yàn)，逐步審核設(shè)計(jì)方案。

（二）認(rèn)真設(shè)計(jì)抗震性能

抗震性能直接決定了建筑的安全性，而設(shè)計(jì)水平又對抗震性造成較大的影響。所以要想不斷提升安全水平，迫切需要高度關(guān)注抗震設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)整理歸納從前在地震中建筑物倒塌的有關(guān)資料，全面研究損壞建筑物的情況以及建筑相應(yīng)的損壞位置，總結(jié)發(fā)生災(zāi)害的科學(xué)規(guī)律以及建筑存在的不足，在這些研究的基礎(chǔ)上開展抗震設(shè)計(jì)。同時，采取試驗(yàn)法與模擬法模擬地震過程中建筑受力情況，整改不科學(xué)、受力不均內(nèi)容，提升受力平衡性進(jìn)一步加強(qiáng)承載力與抗變形能力[2]。

（三）創(chuàng)新應(yīng)用軟件

建筑行業(yè)在蓬勃發(fā)展的過程中也出現(xiàn)了十分復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，相應(yīng)增加了施工難度。同時要求設(shè)計(jì)人員具備豐富的理論知識以及更加全面的了解建筑。在這一狀態(tài)下，現(xiàn)有的設(shè)計(jì)思想已經(jīng)無法達(dá)到設(shè)計(jì)人員的要求。比如一部分建筑模式無法滿足多樣化的形式需求，在處理結(jié)構(gòu)內(nèi)部時缺乏準(zhǔn)確性，不能準(zhǔn)確評測安全性，同時計(jì)算能力也與社會發(fā)展速度脫節(jié)。要想提升安全性，需要具備一套獨(dú)立的精密性較高的軟件，使設(shè)計(jì)人員可以迅速進(jìn)行操作分析。新軟件的研發(fā)，必須借助設(shè)計(jì)人員和計(jì)算機(jī)操作人員的合作，通過共同努力開展創(chuàng)新。

（四）科學(xué)使用剪力墻

在設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)時，應(yīng)當(dāng)防止出現(xiàn)單向剪力墻。大規(guī)模應(yīng)用雙向剪力墻設(shè)計(jì)，通過科學(xué)布置剪力墻，更加均勻的分布質(zhì)量，確保建筑結(jié)構(gòu)重心與樓層水平剛度完全吻合。當(dāng)發(fā)生巨大外力作用時，可以降低影響剪力墻的程度。在既定環(huán)境下，可以盡可能應(yīng)用開間較大的剪力墻，通過有效拉長墻肢長度，基于既定要求盡可能減少墻肢數(shù)目，進(jìn)一步降低使用混凝土的頻率[3]。由于剪力墻不具備較強(qiáng)的抗外力功能，在一部分要求抗震性能較高的區(qū)域應(yīng)盡可能避免使用開間較大的剪力墻。

（五）確保材料使用質(zhì)量

我國目前對住宅有了更加嚴(yán)格的質(zhì)量要求，特別是在貫徹執(zhí)行最新住房制度以后，人們越發(fā)重視生命財(cái)產(chǎn)安全對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)標(biāo)與否的重要檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)就是安全性。在施工中材料是根本較大程度影響了建筑質(zhì)量[4]。所以在對其選擇的過程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格把握質(zhì)量關(guān)從而保證安全性，另外材料好壞也可以節(jié)省后期維護(hù)建筑物的成本延長使用時間，一定程度提升結(jié)構(gòu)耐久性。

（六）優(yōu)化概念設(shè)計(jì)，做好設(shè)計(jì)計(jì)算

概念設(shè)計(jì)具體是與結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)核心思想有效吻合，安全實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)按照項(xiàng)目設(shè)計(jì)特點(diǎn)處理空間結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)規(guī)范之前，應(yīng)對環(huán)境影響因素整體考慮，完全融合整體設(shè)計(jì)和力學(xué)工作，并且結(jié)合概念方式做好全面計(jì)算。這樣有利于對結(jié)構(gòu)發(fā)展過程綜合控制，基于整體布局對各個細(xì)節(jié)實(shí)施處理，通過科學(xué)的設(shè)計(jì)思想，確保結(jié)構(gòu)質(zhì)量，進(jìn)一步推動施工工期。

合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足施工要求，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算與科學(xué)分析，從而滿足承載力要求。也就是說對各部分與結(jié)構(gòu)承載力學(xué)全面分析，結(jié)合施工特點(diǎn)開展設(shè)計(jì)。在計(jì)算過程中，應(yīng)對承載力以及數(shù)據(jù)改變情況認(rèn)真測算，通過各種測算方法的融合，科學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)力，并充分保證設(shè)計(jì)水平。

（七）強(qiáng)調(diào)耐久性設(shè)計(jì)

優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有利于延長建筑使用時間，進(jìn)一步增加經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)前我國主要還是混凝土結(jié)構(gòu)的建筑，耐久性設(shè)計(jì)一般都通過優(yōu)化混凝土配合比例達(dá)到的。第一，結(jié)合耐久性、抗震等等級以及應(yīng)用功能，對配置與設(shè)計(jì)強(qiáng)度之間關(guān)系嚴(yán)格計(jì)算，明確水灰比等；第二，聯(lián)系工地實(shí)際情況，綜合考慮氣候與環(huán)境條件，確定最初的配比計(jì)劃并隨時進(jìn)行調(diào)整；第三，采取密度修正法對攪拌混凝土中使用各種材料比例有效明確，并獲得科學(xué)比例；最后，在具體操作中適度增厚，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，提升保護(hù)層厚度，對表面發(fā)生的碳化時間有效延長，進(jìn)一步增加建筑的使用時間。

三、結(jié)束語

人們都非常重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全，這也是充分保證項(xiàng)目質(zhì)量安全的核心內(nèi)容。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)充分聯(lián)系實(shí)際情況，強(qiáng)調(diào)全方位的保護(hù)以及結(jié)構(gòu)的完整性，選擇質(zhì)量良好的材料，創(chuàng)新設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。只有這樣才可以真正提升安全水平，保證科學(xué)設(shè)計(jì)，最大程度降低安全事故出現(xiàn)概率推動項(xiàng)目可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王孫夢.既有民用建筑結(jié)構(gòu)檢測及安全性評定研究[D].西安建筑科技大學(xué)，2016：12-13.

[2]薛穎.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題與解決對策分析[J].工程技術(shù)研究，2016（1）：216-217.

[3]李明.建筑安全標(biāo)準(zhǔn)化管理方式的分析[J].工程技術(shù)研究，2016（5）：153+160.

[4]李亮.簡析土木建筑結(jié)構(gòu)安全與項(xiàng)目施工質(zhì)量控制[J].建筑·建材裝飾，2015（5）：196.

（作者單位：湖南城市學(xué)院規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)研究院）