浅析工业与民用建筑结构设计中的安全性

摘  要：工业和民用建筑设计必须具备足够的安全性，基于此本文对结构设计的安全性进行研究。首先分析安全性设计意义，然后研究当前设计中普遍存在的问题，最后分析如何提高设计水平，以此保证工业与民用建筑的安全性。

关键词：工业建筑;民用建筑;结构设计;安全性设计;要点

中图分类号：TU318   文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2020）02-0000-00

0 引言

在工业和民用建筑的使用中，安全是最基础的要素，工业与民用建筑结构的安全性对于建筑结构的设计来说至关重要，安全性能的高低对于国家财产以及人民的自身安全具有重要影响，所以，在工业与民用建筑结构设计过程中，必须要以安全性能为前提，然后再进行其他性能设计。本文主要对工业与民用建筑结构设计中存在的安全隐患进行详细研究，并且为提高建筑的安全性提出几点建议。

1 工业建筑和民用建筑结构设计安全性意义

1.1 提高工业和民用建筑结构安全性的意义

建筑结构设计是一项十分复杂的工作，无论是工业建筑还是民用建筑都是如此，结构设计的安全性需要考虑施工和使用两个阶段，安全性就是在保证建筑结构设计科学性和合理性的前提下，也能保证结构具有足够的安全性，保证建筑从施工期到后续使用中，都符合预期功能要求，保证结构在承受正常施工和正常使用时对可能出现的各种荷载、外加变形等作用及在偶然事件发生时或发生后仍能保持必要的稳定性，不致倒塌。同时，还需要考虑建筑在适用性和耐久性方面的要求，保证建筑物的功能可以被最大程度的使用。

从另一方面讲，当前我国正处于建筑体制改革的关键期，在这一时期国家和建筑企业为了实现更快的转型发展，在人力与财力方面加大投入，建筑工程项目质量大大提升。然而随着物质生活水平的不断提升，人们对住房、办公的需求也在不断提高，对安全及舒适度的要求也在不断提升。这就促使工业建筑和民用建筑在工程设计时更加地重视安全性问题，而安全储备在建筑工程中的成本消耗占比并不大，却能够有效地使建筑的稳定性与安全性显著提升。所以说，居民对用房的建筑安全问题越来越重视。而从建筑结构设计与居住的长久性上考虑，在建筑施工过程中应用高质量的施工材料，提升建筑的安全储备能力，对提升建筑结构的稳定性，延长建筑结构的使用时间，确保设计的安全性等具有重要意义，这也是造福利民的大好事。安全无论是在何种工程项目中都是核心，只有保证了建筑结构设计安全，才能夠保证施工的安全，才能够保证施工人员、居住人员的安全，所以需要将安全性贯穿到任何建筑形式的结构设计及施工过程中。

1.2 结构设计安全性和工业建筑、民用建筑的关系

工业和民用建筑的结构安全性和建筑结构设计密切相关，因为建筑会受到自然灾害、人为过失等的影响，这会对建筑造成严重破坏，能否保证建筑物内部的人员安全，和建筑结构设计水平、综合水平关系密切。例如一些建筑在受到轻微地震后就会出现墙体结构变形、破裂的影响，导致建筑物的质量降低，这说明建筑物的安全性存在问题。为了提高工业建筑和民用建筑的安全性，就该对建筑物的结构设计方法进行充分的论证，保证建筑物的各项指标都能够符合要求，减少施工中和未来使用中存在的安全隐患。

1.3结构设计的经济性

工业与民用建筑虽然在建筑结构设计上有一定差异，但是他们对安全性与经济性的需求是一致的。建筑结构设计的经济性是建筑施工中又一项重要内容，也是建筑工程项目可以顺利进行的基础和前提，确保建筑结构设计的经济性也是保证安全施工的前提条件。在工业与民用建筑结构设计当中，保证建筑结构的安全性与施工质量，才能够保证建筑工程可以获取相应的经济效益，才能够促使建筑工程项目最大效益的实现。与此同时，国家大力发展建筑行业，支持建筑工程施工，主要目的也是要推动社会经济的发展，所以工业与民用建设结构设计的安全性与经济性密切相关，互相作用。

2 建筑结构设计中的安全问题

2.1设计人员缺乏足够的安全意识

由于工业与民用建筑的结构设计是一项长期、复杂的工作，首先不仅需要设计人员具备认真、严谨的工作态度，也需要有丰富扎实的理论知识基础。在具体的结构设计中，设计人员要在深刻理解相关规范的前提下，严格要求自己，保证所进行的设计都非常准确。其次，设计人员还需要在空闲的时候对自己的设计进行定期的反思和总结，为以后的工作积累经验。最后，设计人员还应意识到建筑设施抗震性能的重要性，进行设计思想的及时转换。如果具备相应条件，应到地震现场了解相应情况，认识到地震的危害形式与破坏方式，为以后的设计工作打下基础。提高建筑结构的耐久性与安全性，会对社会产生非常积极的影响，作为设计人员必须认真对待这个问题。当前建筑施工的水平、建筑设计的水平与社会总体经济的发展状况都会影响到建筑结构设计的安全性。一些建筑设计甚至为了功能性而对安全性做出了很大的妥协，但是在安全性不符合要求的情况下，功能性就同样很难发挥出来，因此设计人员必须协调好建筑功能性设计与安全性之间的关系。

2.2 未结合抗震要求开展设计

在对建筑物的结构进行设计时，抗震设计是不能避开的环节。要针对不同地区的地质特点和国家对于建筑抗震设计的要求来开展抗震设计。虽然我国多数领土并不处于地震带，但是任何建筑如果遭遇地震都会对结构造成影响，一些震级较高的地震也会造成建筑物的倒塌。所以，必须在设计的时候充分考虑抗震设计的要求，保证建筑的安全性，根据各地区抗震等级的不同，作出相应的抗震设计及采取相应的抗震措施。

2.3工程勘察工作不完善

工业和民用建筑需要结合当地的地质情况才能保证建筑的安全性，所以结构设计的时候需要充分考虑工程选址的地质情况等多方面特征，为工程建设建立良好基础，保证建筑结构能够符合要求，避免出现安全性问题。一些工业建筑和民用建筑在施工之前，并没有对当地的地质情况做充分的勘察，导致不熟悉当地的地质环境，例如不了解地下水的分布情况、对当地的地震烈度也缺少准确掌握，这会影响设计中的决策，比如造成建筑物地基不稳定，或者建筑不符合抗震要求等问题。一旦出现地基失稳，建设工程整体结构的破坏是工程致命性、毁灭性的重大质量事故，其不仅造成经济上的巨大损失，而且直接危及人们的生命和财产安全，所以必须要对工程勘察工作提高重视。

2.4 施工环节存在偷工减料的问题

建筑物的整体安全性和材料息息相关，需要选择合适的材料保证建筑的施工工艺，提升结构的性能，保证整体安全性。很多工程承包商为了利润，会选择价格便宜的材料以次充好，或者更改設计导致建筑物的结构存在偷工减料的情况，从而对建筑结构的安全性造成严重威胁，由于存在复杂的利益关系，导致对安全性的治理困难比较大。

3 提升工业建筑和民用建筑结构安全性的方法

3.1提高设计人员的安全意识

设计人员在进行工业和民用建筑设计时要具备较高的安全意识，才能在设计的时候充分贯彻安全性设计，确保结构的安全。为此，设计人员需要通过学习更加全面的专业知识，提高自身的理论水平，并且对经典的设计案例进行学习，提高自身的设计水平和专业能力，这样才能够保证设计人员的技术足够扎实，最终达到提高安全意识的目的。在进行项目规划的时候，必须要以安全性为先导，从安全性角度出发开展设计工作，在满足结构设计安全性的情况下开展功能设计，避免因为功能设计导致安全设计水平不足的问题。设计人员之间也要加强交流，提高自身的专业知识，吸取其他人的设计经验，提高设计水平，保证工业与民用建筑的结构设计的安全性。

3.2做好前期的勘察工作

在工业与民用建筑的结构设计中，对现场情况的勘察极为关键，设计人员需要立足于勘察结果来进行设计，所以必须要在设计之前，对现场进行有效勘察。勘察工作需要充分研究当地的地质情况，分析气候等因素的影响，研究自然环境和水文条件的情况。科学地进行现场测量点的布置，保证钻孔深度等等，这样才能获得准确的勘察结果，才能保证整个项目选址的正确性和合理性，才能够保证建筑物的结构设计的安全性。

3.3合理选择建筑的结构类型

在钢结构设计中，应力和变形的变化比较复杂，所以一般难以做到精确控制。钢结构应力比一般控制在0.85～0.95。应力比其实就是“安全系数”的概念，既然是“安全系数”的概念，当然越接近1，安全余量就越少。为追求经济性，有人把设计的应力比用到0.99甚至超过1.0。一般的，控制在0.85～0.95。最大可到0.97，一般不超过1。在保证经济性的同时保证安全性。为了保证建筑物的安全性，还需要在防火、防腐蚀的方面加强设计工作，满足功能要求。混凝土结构相对于钢结构来说应用更普遍，应用领域更广泛，但是使用钢结构的优势在于施工速度更快，成本控制也相对容易，设计时也要结合投资和工期要求，选择合适的结构进行设计，保证建筑物的安全性。

3.4提高设计工作的规范性

工业与民用建筑结构设计的合理性备受关注，由于建筑和生产、生活关系密切，为了保证安全性等质量问题，必须要建立明确的设计规范，保证设计效果。国家目前已经出台了工业和民用建筑结构安全性设计规范，设计人员需要充分了解这些规范，并且在设计中贯彻相关要求。在对设计进行审核时，也要研究是否存在不合规的情况，制定解决方案，对设计进行改良，防止建筑物的安全性不足。

3.5重视抗震设计

在工业建筑与民用建筑项目的开发设计阶段，应重视抗震结构的设计并将其放在一个十分重要的位置，从建筑结构入手，逐步探究抗震设计在建筑结构中的应用，只有在灾害没有发生之前做好防控工作，才能减少在灾害发生时造成的损失，提升建筑物自身的抗震性能，保证工程建设的施工质量与建设速度。

对于结构工程师和建筑师来说，对需要进行抗震设计的建筑物，宜采用简单、规则、均匀、对称的结构形式。建筑外形变化均匀，避免过大的内收和外挑。建筑高度满足房屋高宽比的要求，避免造成过大侧移最后产生倾覆。

3.6进行科学的空间设计

空间设计对于工业建筑而言十分重要，因为工业建筑需要考虑生产流程需求，所以在进行空间设计的时候需要参考工业建筑内部的生产线、管道配置等方面情况。然后进行合理的区域划分工作，保证科学性。同时也需要在进行空间设计过程中综合考虑安全性需求，保证工业建筑的安全性，比如如何通过合理的空间设计避免具有毒性的气体外溢等，通过合理的设计保证生产效率和安全性。

3.7严格开展建筑结构设计的安全管理工作

工业和民用建筑结构的安全性设计工作的开展，必须要有高质量的设计团队做支撑，这也才能够保证设计的科学性，而且还要有严格的安全管理工作条例，进行监督与监管，以保证最终的设计结果符合建筑要求。在设计团队的选择上，根据工业和民用建筑结构各自的特点，科学选择，但必须要保证团队成员资历深，经验足，这样他们在开展设计工作中才能够将各项风险考虑到位，设计出的建筑结构相对来说更加安全与可靠。另外，在选择专门的结构设计单位时，要对其资质水平，管理水平，行业影响力等多方面因素进行综合考量，这样才能够更好地发挥设计团队在建筑结构设计方面的专业优势和经验优势，设计出来的工程结构才能够更加符合业主要求，结构的安全性与稳定性才能够更让人放心。

4 结语

工业和民用建筑结构的安全性设计对于建筑而言十分重要，但是目前在设计过程中还存在一定的问题，为了保证设计效果，首先需要设计人员提升安全意识，然后加强对现场的勘察工作，从而进行科学设计。设计过程中，要全面考虑建筑物的功能需求和安全需求，保证安全性和建筑功能性的协调。

参考文献

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[2]李强.工业与民用建筑结构设计中的安全性浅析[J].中外企业家，2019（5）：97.

[3]何国珍.浅析工业与民用建筑的混合结构设计[J].四川水泥，2016（6）：58.

收稿日期：2020-01-01

作者简介：秦海燕（1977—），女，贵州贵阳人，本科，高级工程师，从事结构设计工作。