关于建筑结构设计中提高建筑安全性的几点思考

王凤东

名嘉久赫设计有限公司 河北 石家庄 050000

在城市化发展过程中，逐渐增加了建筑数量和种类，因此增加了建筑设计工作的难度，设计人员需要利用科学的设计措施，保障建筑工程的安全性，在最大程度上满足城市化发展需求。当前在建筑结构设计过程中存在一些问题，需要结合建筑设计需求和规范，提高结构的强度和稳定性，进一步提高整体建筑结构的抗震性，设计人员需要综合利用计算机辅助技术和专家决策系统等，创新整体设计工作，优化建筑结构的安全性能。

1 概述建筑结构安全性

从统计学角度出发，建筑结构设计工作是根据统计学理念分析相关信息数据，并且结合工程实际情况和区域经济发展情况以及选用的建筑材料等方面进行综合分析。实现建筑结构设计的合理性，需要加强分析建筑结构的安全性。安全性指的是在外力作用下，建筑主体开裂和坍塌等问题的抵抗能力[1]。建筑结构结构设计工作直接关系到建筑安全性，设计人员需要开展精准计算，科学的设计建筑结构设计方案，并且为根据国家相关标准加固处理建筑结构地基和承受梁等结构。总之在建筑结构设计过程中，设计人员需要综合考虑建筑结构安全性和投资成本等方面因素，制定科学的施工方案，在最大程度上满足建筑结构安全要求。

2 建筑结构安全性设计原则

在现代建筑发展过程中，建筑结构设计工作具有多样化特征，再加上城市人文素质不断提高，逐渐改变了居民生活环境。设计人员需要根据城市规划要求开展设计工作，注重协调于周围的建筑群，提高整体城市外观的美观性和艺术性，此外还需要重视安全性设计工作。如果设计人员忽视了安全设计工作，将会威胁到城市居民的生命安全。

2.1 保证结构的完整性和统一性

建筑结构应该具备完整性，设计人员需要在设计阶段保证建筑主体结构的完好性。尤其对地标性建筑物进行设计的时候，设计人员不能一味考虑标新立异，也要考虑建筑的整体性。同时需要考虑遭受重大打击的时候，需要保证建筑主体结构的完整性，保障建筑各构件受力的科学性，通过科学设计，利用内部传递和向外转移等方式以及内部抵消方式处理结构之间的作用力[2]。

2.2 建筑结构弹性设计

在建筑结构设计过程中，设计人员需要合理选择建筑材料，保证其具备弹性。如果发生地震灾害，可以利用建筑弹性抵消地震作用力，使建筑抗震能力因此提高，此外需要合理选择建筑结构。针对非公共性建筑物，设计人员需要包含建筑的实用性和安全性，保证设计的建筑形式具备较大的结构弹性，还要注重融合建筑整体风格和城市规划内容。

2.3 注重建筑设计的多重防护

在建筑设计阶段，设计人员需要和多个部门展开合作。在建筑结构设计过程中预留消防通道和逃生通道，并对建筑公共领域进行科学的划分[3]。同时需要结合建筑结构和建筑功能，在保障建筑结构安全性的同时可以发挥出建筑功能。此外在建筑设计过程中不仅需要提高建筑稳定性，还要注重安全性的设计建筑外围结构，进一步提高整体建筑的安全系数。

3 建筑结构设计中存在的问题

3.1 缺乏抗震能力

在建筑结构设计过程中，设计人员需要做好抗震设计工作，提高整体建筑物的防震能力。我国各地的建筑结构形式具有较大的差异性，因此设计人员需要结合工程实际情况选择建筑结构的抗震强度，保障抗震设计的科学性，使其符合建筑行业的规范要求。但是一些建筑企业不够重视抗震性设计工作，导致设计人员在设计过程中忽视了抗震性原则，因此增加了建筑结构的安全隐患，如果在日后施工或者使用过程中发生地震灾害，建筑在顷刻间就会化为乌有。

3.2 建筑结构设计不科学

传统的设计工作经验和知识体系会在一定程度上限制设计人员的思维，导致一些设计人员在实际工作中仍旧利用传统的工作方法，从而产生了大量的安全隐患与不合理问题，也不利于建筑结构向正向发展。部分设计人员在安全认识方面有认识上的不足，对建筑物的设计中的安全性问题往往只是注重表层，而忽略了内部的安全性，导致了设计注重外观而忽略了建筑本身的内容与品质，很可能会引发各种安全问题[4]。还有一些设计人员因为利益的影响，导致建筑结构设计不符合安全标准，最后成为一种建筑结构的安全隐患。尽管建筑结构的不科学问题并不多见，但它仍然值得建筑设计界给予足够的关注。站在建筑设计产业发展的角度来看，对建筑结构的整个设计过程进行科学而又全面的控制，防止在设计阶段不断积累安全问题。

3.3 存在偷工减料行为

在建筑结构设计过程中，一些建筑企业为了获得更高的利益，过度节省钢材等材料，因此影响到建筑工程的质量和安全性，减弱了建筑性能。我国建筑行业明确规定了钢筋配筋率，不同部位的配筋率也具有一定的差异性。设计人员需要重视建筑配筋率，并且要实时监督施工过程。一些小的建筑企业为了缩减成本，选用低价的劣质钢筋，这类钢筋虽然具有较高的强度，但是具有较大的脆性，同时韧性较差，不利于保障建筑抗震性。

3.4 材料管理不合理

为了保障建筑结构的安全性，设计人员需要加强管理施工材料，因为材料质量直接关系到建筑结构的稳固性，直接影响到后期使用的安全性。但是在实际设计阶段，一些设计单位为了节省成本，直接利用原来的设计方案，没有根据具体建筑结构调整施工材料的型号，导致设计方案不符合实际施工情况，增加了建筑结构的安全问题[5]。还有一些设计单位忽视了材料质量，没有认证的检验材料质量，从而引发结构设计问题。

3.5 缺乏安全监管

在建筑结构设计过程中，没有完善安全监管制度，不利于发挥管理人员监督管理的作用，影响到建筑结构设计的科学性。因为没有在设计阶段贯彻执行监管工作，导致一些设计人员工作不严谨，校审把关不严，设计问题、隐患很多。

4 建筑结构设计中提高建筑安全性的措施

4.1 严格遵守国家技术规范

在建筑行业发展过程中，国家相关部门更加重视建筑结构设计工作，并且对建筑行业的发展形势进行统一和协调，国家也不断推出和完善相应的规定，可以有效约束和规范建筑结构设计工作。国家相关规定并不是一成不变的，需要结合社会发展不断完善和创新，做到与时俱进。建立的新规范不仅要符合原来的设计标准要求，还需要不断进行修改，因此设计人员需要深入分析国家相关条例，严格执行相关规程，保证建筑设计工作符合国家相关规定，避免在日后施工和使用发生安全问题。

目前，国家已出台相应规范，以确保建筑物的安全。在进行设计时，一定要严格遵循有关规范，对房屋的材料进行选择。按照有关规范对物料进行载荷和稳定性试验。在此基础上，采取科学、合理的方法对建材的各项性能指标进行了测试，保证建筑强度等级符合国家标准。通过对各部件所受载荷的分量进行分析，得出各部件在服役过程中所起的作用，以此来判断各部件的服役安全。

4.2 落实概念准备工作

在建筑结构设计工作之前需要开展概念准备工作，设计人员需要结合自身工作经验分析建筑结构设计过程中可能会产生的问题，提出针对性的解决措施，为建筑结构设计工作奠定好基础。为了设计工作的科学性，设计人员需要分析整体结构的力学特征，分析当前设计过程中存在的不足之处，进而可以针对性的调整结构设计参数。为了保障建筑后期使用的安全性，设计人员需要分析建筑稳定性的影响因素，并且根据工程实际情况设计不同的方案，利用计算技术建立建筑模型，得以选择最佳设计方案。

4.3 提高建筑构件的承载力

开展建筑结构设计工作中，主要是为了保障建筑结构的安全性和实用性，在规定服役年限内发挥出各种预期功能，同时需要实现建筑结构的经济性。为了满足上述目标，设计人员一方面需要对建筑荷载进行研究，例如需要分析各构件重量和风压、积雪压的影响。另一方面需要分析构件对各种荷载的抵抗能力，尤其需要加强分析外加变形和约束变形。在计算结构受力性的过程中需要结合建筑构件承载能力，保证建筑最大承载力可以应对各种极限状态，优化建筑安全性能。

4.4 创新设计软件

我国不断提供建筑行业发展速度，也因此增加了建筑结构设计难度，相关设计及内容也越来越复杂，这对设计人员也提出了更高的要求，设计人员继续利用现有设计程序，无法满足当代建筑设计要求，例如一些力学模型已经无法满足建筑结构设计要求，不利于精准性的计算建筑构件承载力，影响到建筑设计结构的科学性，同时无法保证整体建筑的安全性。利用计算机程序可以提高整体建筑结构设计水平，因此设计人员积极利用各种新型建筑设计软件，从而保障建筑设计的安全性。设计人员和计算机程序专业人员可以共同开发设计软件，并且要不断提高开发创新力度，通过计算程序能力简化计算过程，解决设计过程中的难题。

例如需要优化设计模型：1.合理选取变量，设计人员需要分析建筑结构的施工数据可靠性。并且结合实际施工情况准备各项资源。2.确定函数：建立模型的过程中涉及计算过程，因此设计人员需要结合数据合理选择函数，对不同建筑结构的尺寸和配筋数量等进行计算，优化控制整体施工成本。3.分析建筑施工中可能会发生的问题，保障整体施工的安全性，降低安全问题发生率。尤其需要加强分析建筑结构受力性和稳定性等。因此不同的建筑具有不同的使用年限，为了延长使用寿命，在设计阶段需要优化设计方案，对各个环节加以控制，并且结合实际情况针对性地调整设计方案。

4.5 做好抗震设计

抗震设计工作关系到建筑结构的安全性，因此设计人员需要深入分析建筑抗震原理，并且要严格遵循设计原则。例如在选址阶段，施工单位需要勘察所选场地的环境，掌握施工现场的水文地质参数，避免在不安全的位置设计建筑。为了优化整体建筑抗震设计效果，设计人员需要保障建筑布局的合理性，通过设计计算简图，将地震作用力传递路线表现出来因此确定抗震等级等，通常设计对称性的建筑结构，有利于提高整体抗震水平。

4.6 提高设计人员的安全意识

建筑物的设计是一个系统而又复杂的工程，这就要求设计人员要具有良好的设计能力和良好的创造性思想，这样才能确保建筑结构安全。在建筑施工中，建筑结构设计是一个不可或缺的步骤，并且要使其设计的科学性和适切性得到保障，设计人员必须认真地研究每一个设计步骤，对每一个步骤在执行中存在的问题都要进行细致的剖析，这样才能在设计的时候加以处理，为建筑工程施工的顺利推进奠定基础。此外在进行建筑结构的设计时，设计者要详细的分析相关规章制度，在设计时要按照相关的规范来进行，以防止在建筑结构的设计中产生一些不应有的问题。与此同时，设计师在进行房屋结构的设计时，要重视房屋的地震反应，要按照科学的设计思想来做好房屋的抗震工作。建筑企业还应当强化设计者的安全意识，让设计者在进行结构设计时重视建筑安全性，以此来提高建筑的安全水平。

4.7 提高建筑结构设计的合理性

4.7.1 配筋设计

在工程施工中，对各种钢材的用量较大，因此对钢材的质量要求也较高，以保证建筑物的总体稳定。为了保证结构设计合理和以后服役的安全，设计人员要合理布置横向钢筋纵向钢筋。另外在房屋的承重结构中，钢筋结构是最重要的一环，设计者在确定有足够的韧性和强度级别的钢筋后，才能确保房屋可以承受更多的荷载。另外，设计者应持续地对墙体结构的抗侧压力进行优化，并根据使用原则，严格计算墙体抗侧压能力，确保各项参数符合设计规范。

4.7.2 基础设计

在房屋的设计中，基础是最重要的承载部位，它直接关系到房屋的稳定。随着建筑层数不断增加，对建筑物的基础结构性能提出了更高的要求。所以在基础结构设计过程中，设计者要把整个建筑物的自重都要考虑进去，并且需要全面分析地基结构的地质条件，还要考虑气候、水文等因素，保障地基设计的合理性。

4.7.3 楼板设计

在建筑物的构造中，楼板结构的设计对建筑物的功能有很大的影响。为此设计人员应该全面分析楼板受力情况，明确楼板受力的影响因素。为减轻楼板的重力，设计人员需要在满足承载的前提下，合理减小板厚和钢筋使用量，节省投资。

4.8 提高建筑结构材料质量

为了保障整体建筑结构的安全性，设计人员需要合理挑选建筑材料，通过利用高质量和高性能的施工材料，实现建筑结构设计安全性的目标，在建筑结构设计中需要严格把关材料质量，避免在设计和施工中出现不合格的材料。通过严格把关建材选用，全面核实供应商的资质，注意和口碑较好的供应商建立长期稳定的合作关系。

4.9 严格执行结构设计的安全监管

保障建筑结构设计安全监管方案的完善性，有利于提高整体设计水平，保障建筑工程的安全性。设计人员需要深入分析当前建筑结构设计中存在的安全问题，在设计过程中有意规避。针对实际施工过程中存在的安全问题制定针对性的安全监管方案，在方案执行阶段，需要协调各主体工作，例如政府部门在执行安全监管职能的时候，各个监管机构需要不断提高自身监管力度，注重审核结构设计图纸，及时更正设计方案中存在的问题，降低施工过程监管工作的难度。安全监管人员发现图纸问题之后，还要可靠性的指导设计人员，使其进一步优化方案。如果需要对设计方案进行更改，设计人员需要详细地记录更改过程，提高后续工程监管和审核的便利性。

5 结束语

在建筑安全管理过程中，建筑结构设计工作发挥着重要的作用，因此需要做好建筑结构安全性设计工作，设计人员需要严格遵循建筑行业的标准，积极利用信息技术创新设计方法，及时消除建筑不安全因素，为建筑工程施工奠定安全基础。