建筑结构设计中提高建筑安全性探讨

任永旺

大元建业集团股份有限公司 河北 沧州 061000

1 建筑结构设计的内涵分析

结构设计指的是在无法通过计算得到精确数值的情况下，通过结构破坏机理、力学理论、工程经验、试验结果来设计建筑项目的整体和局部。结构设计是立足于宏观视角下对建筑工程的整体布局、细节安排进行控制，尽管不采用数值计算，但需要运用结构构件和结构体系、分体系之间的关系进行近似估算，从而得出合理的设计方案，避免施工过程中或者施工后期频繁改动方案，造成人力、物力和财力资源的浪费。设计师如果深入理解了结构设计的内涵，就不会过于依赖专业软件和理论数值，而是利用自己的创新力，将理论知识和实际情况相互结合，以提高建筑结构设计的新颖性，让结构设计变得更加灵活[1]。

2 建筑结构设计流程分析

①需要结合建筑实际功能需求，做好建筑结构方案的设计制定。在进行实际建筑结构选型时，需要以建筑功能需要为依据，综合考虑建筑场地的地质水文条件以及其他施工条件等，确保建筑主体结构选型更加科学合理。②在制定好建筑设计结构方案后，需要结合实际建筑结构设计要求，做好计算分析工作。在这一过程中，需要结合实际，先做好计算模型的制定，在具体制定的过程中，可以先完成简图计算，对复杂的建筑结构进行简化处理，在实际分析过程中，注意要抓大放小，从而保证计算结果的合理性。这种简图计算方式忽略了很多细节，因此为保证结果合理，还需要充分了解简图结构与实际结构的差别。③做好建筑构件设计，在这一过程中，主要包含两点重点内容，一是截面设计，主要设计对象是混凝土结构，在这一设计的过程中，需要结合实际结构尺寸数据，明确钢筋的类型、放置位置和数量。二是做好节点设计，主要设计对象是钢结构，有效提高不同钢结构之间连接的稳定性[2]。

3 建筑结构设计安全性的提升策略

3.1 做好建筑结构基础设计

在具体开展荷载计算工作过程中，不应机械化地对基础设计公式进行直接套用，还需要充分考虑实际情况，结合建筑基础宽度与深度要求，在计算荷载时做好科学合理的修正，从而有效提高建筑地基承载力，保障建筑基础设计的稳定性。另一方面，受不同地质土壤性质的影响，地基容许承载力也各不相同，这对实际设计取值必然造成一定的影响。为有效解决这一问题，在实际进行基础设计时，还应参考规范验证公式，选择合理的验算方法。在实际开展桩筏基础设计工作过程中，做好筏板厚度取值也非常重要，在具体实践过程中，通常需要先根据建筑层数，初步完成筏板厚度的估算，估算方法是：筏板厚度建筑层数50mm。在此基础之上，再以实际排桩情况为依据，完成角桩冲切、边桩冲切、墙冲切的验算，通常会根据角桩冲切做好板厚的控制。

3.2 提升建筑结构抗震性能

建筑结构的抗震能力是建筑应具有的基本功能，也是检验建筑设计安全能力的主要内容。因此，在建筑结构设计过程中，应对建筑结构等抗震能力参数进行充分考虑，并对建筑施工中所采用的施工材料、施工方法等进行分析，同时对建筑工程结构的各项参数进行预测。另外，必须要严格遵守国家相关的规范与标准，并对建筑结构的承重、抗震能力进行优化。例如，在对剪力墙结构进行抗震设计时，除了要考虑所应用的施工材料外，还要对剪力墙的布筋等进行参数计算，以合理的设计方法保证剪力墙的抗震能力。除此之外，应严格按照建筑结构抗震设计内容确定施工方法，确保施工质量符合建筑结构的抗震要求。最后，不同的地质地貌会对建筑结构的抗震能力产生较大影响，因此在进行抗震设计时，还要针对土质、地貌情况进行重点考虑。

3.3 科学设计防护结构

对整个建筑的安全性来说，设计蓝图的合理性与科学性是最基本且最关键的。例如，认真考虑对火灾等险情发生时的逃生与消防通道设计，确保有充分的空间供应给建筑的应用者实施人员和财物转移等。还有对楼内电梯的设计，不可设置于建筑的角部，避免单元角部扭转应力增加的影响。另外，在设计过程中还要充分考虑建筑结构、建筑功能的一致性，确保建筑结构的稳定性，并减少设计对外围结构安全性、稳定性的影响，从整体上提高建筑结构的安全系数。

3.4 准确计算结构刚度条件

多层结构建筑的设计与单层结构、大空间结构建筑设计的区别较大，建筑结构设计的整体性与安全性设计也存在较大区别，对于刚度均匀的多层建筑结构，可利用改善底部剪力的方法进行设计，以此作为基础进行内部结构的优化。如刚度不够均匀，存在底层框架结构单一，只包括抗震墙的情况下，在进行设计时，则要优先对普通框架抗震墙的设计进行优化。目前，多利用“双保险”模式进行剪力墙抗震数值的计算，以进行结构优化设计。另外，对于建筑结构的刚度条件计算中，结果中框架的刚度不会出现折损情况，但是对于抗震墙的设计与计算，则要对折损率进行预估和计算，一般抗震墙的折损率可占刚度指标的30%左右。而对于计算建筑结构受到地震波的冲击作用，则需计算多种影响参数，并确保计算的精准度，以保证结构设计的合理性。

4 结束语

综上所述，建筑结构设计是一个较为系统复杂的工作，设计工作人员不但要对建筑结构设计流程有基本的熟悉与了解，而且要全面认识到当下在建筑结构设计中存在的一些安全问题，并提出一些针对性的解决措施，才能够更好地保证建筑结构设计安全稳定性，促进我国建筑工程行业的进一步发展。