建筑工程設計中提高建筑結構安全性措施

崔 勇

(山西中方森特建筑工程設計研究院，山西 太原 030002)

建筑工程設計中提高建筑結構安全性措施

崔 勇

(山西中方森特建筑工程設計研究院，山西 太原 030002)

介紹了建筑結構安全性的基本概念及建筑結構的設計原則，分析了建筑工程設計中存在的主要安全隱患，并從提高設計人員安全意識，探索新技術應用，合理應用剪力墻結構等方面，闡述了提高建筑結構安全性的具體措施，從而提升建筑工程項目的質量水平。

建筑工程，結構，安全性，剪力墻

1 基本概念

建筑工程項目流程復雜、環節眾多，涉及的材料、技術、人力資源等也較復雜，而建筑結構設計是其中的關鍵環節，設計的科學性、合理性和先進性直接影響了建筑工程的施工水平，對建筑物的美觀度、安全性、使用壽命、宜居性以及經濟性等都產生直接的作用。本文重點探討的是建筑結構設計中關于建筑結構安全性的基本概念和措施，目的是在設計階段就高度重視建筑結構的安全性，從根本上提升建筑工程項目的質量水平。

建筑結構的安全性是指建筑物在外力作用下能夠保證整體的安全和穩定，保證居住者的生命財產安全，而不會出現倒塌或嚴重破壞的安全事故等，因此安全性是衡量建筑結構水平的重要指標之一。建筑設計師在進行建筑結構設計的過程中會對建筑物整體的美觀度、宜居度、安全性等進行綜合考慮，其中關于建筑結構安全性的考量主要是從建筑的安全、耐久、穩定、經濟等幾個指標出發的。

2 設計原則

1)保證建筑結構的統一性、完整性。

在進行建筑工程設計的過程中，為保證建筑結構的安全，首要遵從的原則就是保證建筑結構的統一性和完整性，特別是一些經濟發達地區建造的大型地標性建筑物，要避免追求個性、追求標新立異而破壞建筑結構的完整性，從而影響建筑物的基本性能。建筑結構設計涉及到大量的零件、材料、結構選型等內容，如果想實現設計方案的良好應用，必須從整體角度出發進行設計。要確保建筑物中各個構件的受力科學、合理，且在保證整體完整的情況下實現受力的內部抵消、傳遞或者轉移。

2)注意方案的剛柔并濟。

建筑結構設計過程中要注意方案的剛柔并濟，如果方案太鋼會影響建筑的變形能力，在遇到較強的外力破壞時，建筑物極易出現坍塌的問題；而如果方案太柔，建筑物的穩定性就會受到影響，建筑物在使用過程中出現變形問題，會引起整體的坍塌。此外，要選擇韌性和彈性性能適宜的建筑材料，這樣在遇到較強外力破壞時，建筑物可以有效利用自身彈力，通過與外力產生相互的作用而保證建筑物的整體安全。此外，結構設計方案本身也可以考慮進行一些彈性結構的設計。

3)重視多重防護的設計。

在建筑結構設計的過程中可以充分考慮多種類型設施配合提高整體的安全性，例如在建筑物中合理的劃分出必要的消防通道、逃生通道以及公共安全聚集區域等。此外，要結合建筑本身的使用需求，例如用于居住、辦公或娛樂場所等進行相應結構安全功能的設計。提高外圍安全措施的設計，從而全面提升建筑物的安全性。

3 建筑工程設計中存在的主要安全隱患

1)建筑物的整體抗震度不夠。

我國部分城市和地區處于地震多發帶，但相應的建筑工程設計存在不按照相關規定的情況，導致建筑物的抗震性能不足，在發生地震的情況下造成嚴重的人員傷亡和財產損失。我國頒布了《建筑抗震設計規范》，目的就是提供建筑工程設計的參照標準，提高建筑的安全水平。然而在實踐中，一些公司對設計的安全性重視不足，或為了節省工期或節約成本等目的而不嚴格按照規范執行，導致設計的方案不能滿足抗震性的要求，存在很大的安全隱患。

2)材料不滿足要求。

一方面，一些建筑工程公司為了節約建設成本，在方案中盡量減少鋼材等材料的使用，而忽略對建筑物本身的安全性要求，導致最終的建造質量不達標，影響使用安全性。另一方面，一些公司則使用的是不合格的材料來降低成本，這些材料的韌性、彈性不符合規定，不能滿足抵抗巨大外力作用的要求，因此也會影響建筑物的整體安全性。

4 提高建筑結構安全性的具體措施

1)提高建筑工程設計人員的安全意識。

在進行建筑工程設計的過程中，扎實的基礎知識和豐富的設計經驗固然重要，但對安全問題的重視程度也是必要的工作態度。建筑工程設計人員要對建筑的整體性進行全面的把握，在嚴格按照國家相關規定開展設計的前提下，認真分析設計方案中的具體細節，結合具體工程的特點選擇合適的設計方案，將保證建筑設計方案的安全性作為首要任務。

2)嚴格按照國家規定進行設計。

針對建筑工程設計的標準國家陸續出臺了標準和規范，具體的設計單位和施工單位在實踐中要嚴格按照國家的標準和規范進行設計。設計人員要重視自己的工作，明確責任，對于發現的不按照規定的設計問題要及時向有關部門反映、及時糾正，以防止建筑物投入使用后給人們的財產安全帶來不可挽回的損失。

3)不斷探索新技術的應用。

隨著建筑行業的不斷發展，建筑結構的復雜度也在不斷地提高，也給建筑結構設計人員提出了更高的要求。一方面必須掌握扎實的設計工作基礎知識，另一方面也必須具備豐富的設計經驗，對建筑工程設計有深刻的理解和認識。此外，一些建筑設計方案已經不能滿足當前建筑物的設計要求，例如高層建筑、超高層建筑、大跨度結構建筑等。另外，傳統的設計方法對于一些設計細節無法兼顧到位，計算能力也不能滿足高精度的計算要求。因此，要積極探索新技術的應用，例如以現代計算機技術為基礎的設計軟件等，利用軟件的精密性協助設計人員進行快速、高精度的分析及設計，從而提高建筑建構設計的水平。

4)合理應用剪力墻結構。

在進行建筑物的剪力墻結構設計時，要避免單向剪力墻的設計，而重點使用雙向的設計方案剪力墻結構，通過對剪力墻的合理布設，使剪力墻的整體質量均勻，保證整個樓層結構的重心與樓層平面剛度中心重合，在嚴重的外力影響下，例如地震、狂風等，能夠減弱其對剪力墻的影響。在一定的條件下，可以盡量使用大開間的剪力墻，通過將墻肢長度進行延長，能夠在滿足需要的前提下減少墻肢的數量，從而大大減少對于混凝土的使用。由于剪力墻的抗震、抗外力性能較差，在對抗震性能要求較高的區域內應當盡量減少大開間剪力墻的設計和應用。圖1即為剪力墻的結構設計方案。

5)保證建筑材料質量。

建筑材料的質量對于整體建筑物的安全性具有重要意義。在進行建筑工程設計中選用的建筑材料要以保證建筑物的安全為首要原則，而不能為了追求經濟性采用質量不滿足要求的材料類型，或減少材料使用的數目等。可以充分參考利用新型建筑材料和建筑設計技術，充分發揮材料的性能優勢，從而有效的控制建筑項目的成本。保證建筑材料的質量，能夠提高建筑物的使用壽命，減少后期使用過程中的運維費用，其實變相的也是提高建筑工程的經濟效益。

6)重視建筑結構的耐久性設計。

應用建筑結構設計的優化方法能夠促進建筑物的應用壽命，延長使用時間，從而提升建筑工程企業的經濟效益。目前我國建筑物仍以混凝土結構為主，因此耐久性設計主要是通過對混凝土配合比的優化來實現的。第一是要根據建筑物的耐久性、抗震性以及使用功能的要求等，計算配置強度、設計強度的關系，確定砂石料、水灰比等；第二是結合施工現場的具體條件，例如氣候因素、環境因素等，對于初步確定的配比方案進行必要的調整；第三是運用密度修正法、強度驗證法等方法確定混凝土攪拌時各類材料的使用比例，并最終確定混凝土的各材料配比；最后，可以在實踐中適當增加厚度，根據建筑工程的具體特點和情況，適當增加保護層的厚度、延長建筑物表面的碳化時間，從而延長建筑物的整體使用壽命。

[1] 李曉莉.建筑工程設計中如何提高建筑結構安全性分析[J].江西建材,2016(2):32,36.

[2] 李 偉.建筑工程設計中提高建筑結構安全性措施分析[J].低碳世界,2016(20):139-140.

[3] 羅奕曉.建筑工程設計中如何提高建筑結構安全性分析[J].四川水泥,2016(9):67.

On improvement of safety measures of architectural structure in architectural engineering design

Cui Yong

(ShanxiZhongfangsenteArchitecturalEngineeringDesignandResearchInstitute,Taiyuan030002,China)

The paper introduces the basic concept for the safety of the architectural safety and the design principle for the architectural structure, analyzes the main safety hidden dangers in the architectural engineering design, and illustrates the measures for improving the safety of the architectural structure from the improvement of the safety ideology of design personnel, the exploration of the application of new techniques, and reasonable adoption of the shearing wall structure, so as to promote the quality of the architectural engineering programs.

architectural project, structure, safety, shearing wall

1009-6825(2017)21-0030-02

2017-05-16

崔 勇(1963- )，男，高級工程師

TU318

A