建筑结构设计中如何提高建筑的安全性

潘红艳 山西路晨建筑设计有限公司

1 前言

随着国家经济的不断发展，建筑业也在不断发展。在我国传统建筑中，由于缺乏对建筑结构设计的关注，对建筑的正常使用和维修缺乏认识，以及在结构设计中存在的浪费问题，这些都影响到建筑工业的发展。随着建筑工程的不断发展，建筑结构的施工也日趋复杂，既要保证建筑的安全，以及建筑的美观性、经济性、适用性，又要符合建筑的结构设计要求，以此提高建筑的设计水平。

2 建筑结构设计安全性概述

建筑结构的安全问题包括以下几点：①房屋整体出现裂缝。出现这种情况对住宅的安全有很大影响；②房屋倒塌。滑坡是造成房屋倒塌的主要原因，房屋倒塌不但危及住户的生命安全，而且可能导致房屋的整体倒塌，对人类居住环境的安全构成了极大威胁。因此，必须充分考虑建筑物的安全性，提高其安全性能，制定相应的安全标准，并在实际工程中充分考虑其安全性。

3 建筑结构设计中提高建筑安全性能的必要性

随着我国高层和超高层建筑的迅速发展，对其安全问题的重视程度也随之提高。在工程结构的设计中，应把安全放在第一位，在保证工程安全的前提下，选用合适的材料和施工工艺，以保证工程的质量和耐用性。以促进建筑结构的设计，有效保护业主的合法权利，保障建筑业健康、快速的发展。

4 在建筑结构设计中提高建筑安全性的意义

随着我国人口规模的增长，对住宅数量和质量的安全性提出了更高要求。由于近年来我国建筑质量变化、房屋倒塌等问题时有发生，因此，对施工质量的安全问题日益重视。

根据不完全数据，造成建筑安全事故的原因主要是建筑结构的不合理以及施工过程的混乱。所以，在建筑结构设计中，应采取相应的安全措施提高其安全性，以此有效解决建筑工程潜在的质量问题，减少建设工程后期的投入，以保证工程单位的总体经济效益。提高建筑的安全性，确保结构设计的合理性，从而延长建筑的使用寿命，满足人们的心理需要，促进建筑业的稳定发展。

5 建筑结构设计和建筑安全性关系分析

5.1 结构设计和建筑安全性关系分析

结构设计能否有效地实现，将影响到建筑的安全稳定性，进而影响到建筑的使用质量和使用寿命。建筑的适用性主要体现在建筑的总体规划与布置上，以及能否满足使用者的个性化要求，而持久性是指在有限的情况下达到目的的可能性。

另外，建筑物安全性主要是指建筑物的内外功能在使用年限内达到的最大限度。所以，加强建筑物的安全设计，既可以使建筑物的品质与性能得到改善，又可以保障居民的人身和财产安全。因此，在建筑结构设计中，需采用科学、合理的方法保证建筑的抗震和稳定，从而提高建筑的整体性能。

5.2 提升结构设计安全性的作用和意义

建筑主体的结构设计，既可以保证整体的安全和稳定，又可以解决工程建设中出现的问题。例如，墙体开裂、结构变形等，都会使建筑物质量下降。因此，要想改善民用房的安全，必须从设计的角度出发，从设计前期进行全面规划，科学论证，保证工程的安全性。

6 建筑结构设计中存在的安全隐患

6.1 结构设计缺乏合理性

尽管我国的科学技术已经取得了长足发展，现代设计技术也有了很大的提高，但由于其设计的基础和核心，在设计中还存在着许多问题，尤其是设计中的安全问题。造成结构式总布置不合理的原因，是设计者没有从总体上进行结构设计，没有充分考虑到各部分的相互关系，各部分的设计相互脱节。设计者的专业知识和实践经验不足，过度追求外观、造价、实用价值、耐用性，未及时解决安全隐患。

6.2 抗震性较弱

我国大部分城市因其地理位置的特殊性，处于震区内，但在抗震设防的城市中，有不少房屋未达到有关规范，造成了难以估计的破坏，成为建筑结构设计的一个重要隐患。

根据近年来的地震资料，建筑物的抗震性能是影响结构破坏的重要因素，必须加强结构设计提高其抗震性能。我国的抗震建筑中有明确规范，这是建筑抗震的基本依据，但是，许多建筑公司和建筑设计师并不了解抗震的重要性，对建筑抗震设计也没有足够的重视，缺少对建筑结构的地震检测。在设计中，由于缺少抗震作用，造成的损失会更大，从而影响到建筑的设计安全。

6.3 钢材不足导致的功能减弱

在结构设计中，企业为了取得更大的经济利益，常常会偷工减料、使用劣质钢材、或在工程期间减少使用钢材。在我国的建筑工程中，不同部位的加固规范不尽相同，因此，违规、偷工减料将会对工程质量结构的行为产生直接影响，并在一定程度上造成了安全隐患。所以，在施工中，设计者必须严密监控结构的各个部位，以保证其强度符合规范。而小的建筑公司则在小城镇利用冷轧钢筋的开发节约成本，因此使用不合格钢铁，给人们的生命安全带来了巨大的危胁。

6.4 建筑设计中过于注重建筑材料成本

一个城市的经济发展离不开建筑业的发展，目前，许多施工单位的质量问题不容忽视，其中建材是最重要的影响因素。建筑工程是一项高投入、高成本的产业，但却有不少建筑公司为了节约成本、获得最大的利润，未严格控制建材的使用，导致劣质产品流入工程中。

6.5 有关部门对建筑结构设计工作重视度不够

施工单位忽视了建筑结构设计和施工安全，由于施工单位不重视建筑结构设计，未严格执行国家有关法规，从中牟取暴利，给建筑安全和人民的生命财产安全埋下了隐患。

6.6 偷工减料现象普遍存在

在建筑结构设计中，一些建筑企业为了节省成本、获取高额利润，在设计中过分节省钢材，而忽略了整体的质量和安全，导致建筑材料的强度不够，无法保障房屋的整体质量和安全。我国对建筑结构的钢筋配筋率有较高的要求，各部位的配筋比例也不尽相同，因此，建筑设计单位必须予以关注，并实时监控各施工环节。也有部分小型施工企业，为了节约成本，采用在小城镇仍在使用的冷轧变形钢筋，这些钢筋具有较高的强度、脆性和较低的韧性，在遭遇地震时会对建筑物造成很大的影响。

6.7 设计人员安全意识不足

我国建筑结构在设计中，由于设计能力和水平有限，导致其安全性、稳定性不能保证，其主要原因是设计者缺乏安全意识。许多建筑设计师都没有认识到结构设计的重要意义，对某些关键问题和潜在问题的处理也不恰当。这不仅会对结构的设计质量产生影响，而且还会引起一系列问题。在设计时，若不能以有效的结构设计保证建筑物的安全稳定，就没有必要讨论其他问题，所以对结构设计师来说，这是需要重点关注的问题。

6.8 缺乏深入细致的现场勘探

结构的设计与许多特定的因素相关，如建筑的性能、所要达到的设计效果、周围的环境等，将直接影响结构的设计，同时也会对结构设计产生一定的影响。如果设计者在进行正式方案设计之前，没有详细的实地勘察，对周边环境也不够了解，在此基础上进行的工程设计将会出现许多问题。特别是在基础工程的设计中，若缺少针对性，将会造成工程设计的不合理，甚至给以后的工程带来各种各样的安全隐患。

6.9 设计方法和理念陈旧

许多结构设计师对于自己的设计思想和设计方法还比较落后，这直接影响到结构设计的质量和效率，同时也使建筑的安全性和稳定性变得十分不足。许多设计者对新的设计思想、数字设计工具、软件等方面的知识还很欠缺，因此在结构设计的编制、设计图纸的编制上还停留在传统阶段。这不但增加了工作量，还很难保证各种数据的精确性。这不仅对结构的设计质量产生不利的影响，而且还不能保障建筑物的安全性。

6.10 过度关注建筑的功能设计

在目前的建筑结构设计中，有些设计者过分注重功能设计，而忽视了公共防火、疏散通道等方面的设计，增加了施工中的安全风险。尽管在高层及超高层建筑中已有相应的安全措施，但由于缺乏对其可行性的充分考虑，使得此类安全设计常常难以实现，且缺乏实用价值。

6.11 建筑结构设计中未能充分考虑自然因素

我国地域广阔，地质条件多样，但总体上仍存在着不稳定、差别很大的特点。在施工中，也给基础建设带来很大的难度。很多建筑设计人员在进行设计时，并没有充分意识并考虑到某些自然因素，因此减少了施工安全。比如西南土壤以淤泥为主，在建设工程时，需要加固地基，以保证工程的安全。

7 建筑结构设计

7.1 建筑安全与结构安全的相关性分析

建筑安全，是指在施工过程中，要强化安全意识，做好预防工作等方面的问题。现代高层住宅的大厦一直在向高层发展，常常是一层楼的灾难波及整个大楼。由于居民小区防火管理不善，致使火灾事故逐年增多，给居民的生命和财产带来的损害也逐渐增大。结构安全性是建筑结构安全性的概念，它是将基于概率理论的有限状态下，根据不同的重要程度，分别应用不同的结构可靠性。同一栋楼的不同结构部件，其安全性应与整体结构一样，但可按其重要性及整体经济效应作相应的调整。

7.2 提升建筑结构安全设计的重要性

在建筑结构设计中，必须坚持以“质量第一、安全第一”的原则，确保施工人员的生命安全，并确保结构设计的安全。而传统的建筑工程，由于其稳定性较差，结构构件的承载力也相对较低，所以对其进行安全设计显得尤为重要，在施工中必须确保其整体的稳定性，从而确保其安全。

8 提高建筑结构设计中安全性的措施

8.1 提高建筑结构设计人员对抗震性能的重视

建筑结构设计是一项系统性很高的工作，它要求具备一定的理论基础，思维敏捷、创意、严谨、负责。设计者应注意每个基础结构的设计，并对其进行全面的认识，在工作中不断地进行反思，总结工作中的经验和教训，为以后的工作积累经验。

8.2 利用科学技术合理设计建筑结构

建筑结构的合理设计是保障建筑安全的重要保障，随着社会和科学技术的不断发展，人们也越来越重视对建筑结构的科学设计。建筑业的结构设计越来越复杂，对设计的需求也越来越高，这给建筑结构的设计师提供了更多的机会。为了保障工程的安全，必须采用先进的技术手段改进目前的工程设计状况。在保证建筑审美特性的前提下，加强对建筑结构设计的整体认识。设计人员应加强自身的专业知识和丰富的工作经验，以达到与现实相适应、增强结构安全的目的。同时，设计者还应注重整体的安全，以改善整个结构的安全性。从专业设计与建造观点出发，设计师应找到一些需要改善的问题，以提高设计的安全性。

8.3 加强设计人员的安全意识，遵守相关规定

建筑结构设计是一个系统工程，它涉及了不同的领域，其中，安全问题更为突出，直接影响着人们的利益。在此基础上，加强结构抗震性设计与结构设计的关系，并依据地震破坏规律，合理设计承载力、抗剪强度、抗变形能力，以确保结构的抗震性能。

其次，要提高对建筑安全的重视。设计是一种建筑的设计者，也是一种使用者的行为，设计师要承担起自己的责任，在设计、施工的过程中，充分利用自己的专业知识，确保建筑的安全性。同时，加强对设计者的技术培训、安全教育、职业素养的教育，加强安全教育，强化安全意识，制订一套安全生产规范和安全管理制度，以提升设计者的整体素质。

8.4 提高设计师的专业水平和综合素质

（1）在进行建筑结构设计时，设计师要不断地提高自己的专业能力及专业素质，为今后的设计工作奠定坚实的专业基础。

（2）一名优秀的设计者，必须不断地提升自己的创造力。随着时代的发展，建筑结构设计的内容越来越复杂，越来越困难，这要求设计者，在科学研究中不断创新，积极进取，把建筑结构设计工作做得更好。

（3）随着科学技术的进步，建筑结构的设计工作中也有了更多的应用，加强与计算机编程人员的协作，研制出能够提高建筑物结构安全水平的软件。

8.5 筹集分配并优化利用建筑材料

随着科学技术的飞速发展，以建筑结构为基础的各类技术手段和程序也在不断发展，设计师必须充分运用新的技术手段，以促进设计流程的高效执行。例如，BIM技术可以帮助建筑有效展开，对建筑安全设计起到了重要作用。采用这种有效的设计方法和技术手段，既可以提高工程的质量，又可以促进工程的实施。

9 结束语

综上所述，随着建筑工程的日益增多，施工安全问题日益突出，加强安全设计，把安全问题贯穿于建筑设计的全过程，以保证结构的安全，并使其更加合理、实用。通过建筑结构的设计，改善建筑的安全性能，以此提升工程的总体质量，又可以更好地保障人民的生命财产安全。