探討建筑結構設計過程中安全問題的控制與管理

冉旭

（貴州省建筑設計研究院有限責任公司，貴州貴陽 550081）

結構的安全性和穩定性一直以來都是建筑結構設計中的重點，同時也是設計過程中必須要考慮的重點因素條件。但是在建筑結構設計過程中，涉及的內容相對比較多，所以結構的設計具有非常明顯的復雜性特征。因此，在針對建筑結構設計中的安全問題進行管理和控制時，要與實際情況進行結合，在保證結構設計穩定性、可靠性的同時，可以避免出現安全隱患問題，為建筑結構設計水平提高提供保證。

1 建筑結構設計過程中的安全問題

1.1 結構設計抗震性薄弱

近年來我國地震災害的發生率普遍比較高，各個地區頻繁發生不同級別的地震災害，不僅會直接影響到人們的生命財產安全，而且對社會經濟及自然生態環境也造成嚴重的破壞影響。地震本身具有非常強烈的破壞性特征，同時現代建筑物自身的抗震性能僅為基于理論模型及經驗進行設計，所以一旦發生非常規地震災害，很有可能會造成嚴重的損害影響。為此政府以及相關部門對現代建筑物的抗震結構提出更高的要求，但是技術上的不完善使得建筑物的實際抗震性能很難達到這一標準要求，很多相關政策和抗震設計標準等，都沒有真正有效地落實到實處。大多數建筑企業內部管理層、設計人員在了解地震時，雖然不否認其具有非常強的破壞性特征，但是由于地震并不是時常發生，所以很多人員都存在“僥幸”心理[1]。也正是由于這種心理的影響，導致我國很多建筑物的抗震性能不達標，尤其是部分設計人員在抗震設計時，沒有嚴格按照國家相關規定要求對抗震結構進行設計。由于建筑物自身的抗震性能薄弱，一旦發生地震災害時，很容易造成建筑物嚴重的損壞影響，對人們的生命財產安全造成嚴重威脅。由此可以看出，建筑抗震性的設計本身就是非常重要的問題，設計人員必須要將國家在抗震設計標準作為基礎，實現建筑物抗震設計方案合理的設計和完善，為建筑物的抗震性能提供保證。以達到國家要求的“小震不壞，中震可修，大震不倒”的基本要求。

1.2 結構設計中含鋼量現存問題

建筑物的施工質量，會直接受含鋼量的影響。含鋼量其實是一種技術經濟指標，對建筑工程的施工質量、結構的穩定性和安全性都會產生影響。在對現代建筑結構設計現狀進行結合分析時，發現建筑結構設計環節的含鋼量因一些外部因素影響無法得到有效保證，所以建筑物的整體施工質量也無法保證。設計人員對于建筑物自身的配筋率并不是很重視，同時對各個環節的施工展開情況沒有進行實時監督和管理，很多施工環節存在嚴重的安全隱患。建設單位為了降低建設成本，對設計人員提出了配筋率限值要求，但該限值是否合理無法論證。同時由于建筑行業的競爭比較激烈，部分建筑公司為了實現利益的最大化，不斷縮減成本、提高利潤，所以在配筋率方面一味地降低。如果配筋率無法達到標準要求，那么勢必會威脅到建筑物的施工質量。由于含鋼量無法達到標準要求，導致建筑物自身的荷載力、安全性、穩定性都會越來越低，最終導致建筑物的整體建設質量無法達到標準要求[2]。除此之外，雖然部分企業意識到建筑結構設計環節中，要重視配筋率，但是在實踐中無法保證鋼筋的質量、性能，所以整體管控效果并不是很理想。

1.3 結構設計中混凝土的問題

混凝土作為建筑中主要的建筑材料被廣泛應用于橋梁、路基、房屋和水利等建筑上，自身的特性要優于其他建筑材料，而且在設計方法、工藝技術等方面有著其他材料無可替代的優勢。隨著我國科學技術的發展各種建筑功能與外觀的要求也越來越高，混凝土建筑成為建筑工程中的主要材料構件。因此在設計的過程中選擇合適標號的混凝土不但影響著構件尺寸及強度是否滿足建筑的功能要求，同時還影響著后期施工過程中混凝土澆筑的情況。在部分項目中設計人員為減少混凝土用量，盲目采用高標號混凝土，控制構件尺寸，而現場施工時技術未能滿足相關要求，就會造成構件出現開裂，嚴重時甚至會喪失部分強度。還有的項目在設計過程中未節約成本，對上、下柱或柱與梁扳的混凝土選擇不同強度等級，而在施工開展的過程中未進行有效的監督和管理，未能按照規范要求對節點處采用強度等級高的混凝土進行澆筑，也會對安全性造成一定影響。

2 針對建筑結構設計安全問題的管控措施

2.1 加強對建筑抗震結構的設計

建筑工程項目在規劃和建設過程中，結構設計一直以來都是其中的重點，同時也是其中不可缺少的一部分。建筑結構設計涉及的內容比較多，具有一定的復雜性，所以無形中對設計人員提出的要求普遍比較高。設計人員在參與到建筑結構設計中時，必須要保證自己的綜合素質、專業能力可以達到標準要求，同時還要具有非常豐富的實踐經驗，這樣才能夠保證建筑結構設計工作的有序開展。在與建筑結構設計現狀進行結合分析時，得知當前建筑物的抗震性能并不是很理想。因此，在對其抗震安全問題進行處理時，最先要做的一點就是要考慮多方面地震影響，對所有不符合抗震標準的建筑結構尺寸等進行調整、優化和完善，同時還要在不合理的位置處，對構造筋進行合理的設置。

在與我國現代建筑的抗震設計標準和要求進行結合分析時，設計標準中明確提出，抗震設防烈度如果是Ⅵ度或者是Ⅶ度時，要保證承重窗間墻的最寬度不能夠低于1m。同時，承重外墻與門窗洞邊之間的最小距離不能夠低于1m；內墻陽角一直到門窗洞邊的最小距離等全部都要高于1m。在對建筑結構進行設計時，為了保證良好的抗震性能，首先應該結合建筑圖確定好豎向構件布置位置，同時通過不斷地調整優化確定構件尺寸及連接位置，需要對容易遇到危害影響的部位進行構造加強處理。通常在該環節進行處理時可以利用構造筋、橫向配筋等方式，實現結構的強化，保證該部位的安全性和穩定性。除此之外，要保證房屋內部各個方向的側向剛度設計可以達到合理的范圍。同時也要注意特征周期滿足相應規范，避免一味地增加側向剛度。設計人員在結構設計過程中，必須要將國家有關抗震設計的標準要求、規范化施工體系等作為基礎，與建筑物的施工現狀進行結合，保證抗震設計的合理性和科學性[3]。尤其是內部空間各個側向剛度變化較大位置的設計，各種受力基本上都會聚集在該部位，所以必須要引起重視。最后在對截面進行設計時，要重點關注各邊緣構件的設計。邊緣構件根據其受力情況的不同分為約束邊緣構件和構造邊緣構件，通常都設置在豎向構件的端部，設計人員應主動區分好兩種邊緣構件的作用，避免在設計過程中混為一談，從而引起周邊構件應力發生較大變化。適當利用各種構造措施，也能有利于保證結構的安全性和可靠性。

2.2 加強對含鋼量的控制

配筋率是建筑結構設計中非常重要一部分。只有保證配筋率的控制效果，才能夠保證建筑結構設計中含鋼量的有效利用。在與建筑結構設計現狀進行結合分析時，發現之前由于設計人員在設計工作開展時，對工作流程進行簡化處理，導致后期的配筋量存在非常嚴重的差異性。不僅會直接影響到結構的安全性和可靠性，而且還會引起嚴重的裂縫等病害問題。因此，針對這一現象，設計人員必須要提高對配筋設計的重視程度。尤其是對于受扭屋面梁腰筋不足的情況進行處理時，需要與實際情況進行結合，提出符合要求的解決措施，比如梁腹板的高度超過450mm時，就必須要對腰筋進行增設處理，同時還要在200mm的范圍內實現拉金鉤接。這樣做是為了保證鋼筋骨架剛度的提升，避免梁腹部位出現嚴重的裂縫問題。除此之外，還要保證樓層平面剛度設計工作的有序開展，保證計算結果的準確性和有效性，這樣有利于對結構的具體受力情況進行真實的反饋和判斷，避免數據誤差導致結構設計存在安全隱患。

2.3 加強對混凝土選擇的控制

混凝土是建筑組成的主要材料，其強度等級直接影響其承載力。只有在設計階段合理的選擇混凝土強度等級及功能，同時加強實施過程中的監督與管控，才能保證建筑自身的安全性和可靠性。材料的選擇應與項目周邊環境、實施的技術能級，供應商的質量保證情況充分的結合起來。比如確定基礎混凝土時，應結合基礎形式、地質資料及施工方式，確定是否需要采用防水混凝土，以及采用何種強度等級對后期基礎承載力安全有著決定性的影響。同時對混凝土強度等級變化位置采用加強措施，加強現場實施管控都對建筑的安全性和耐久性有不可替代的作用。

3 結束語

建筑結構設計工作具有復雜性的特點，各個設計環節之間具有密切的聯系。為了保證有效規避隱藏在其中的安全風險因素，保證結構設計的合理性和科學性，必須要保證設計人員具有較強專業能力與豐富的設計經驗，再設計前期通過不斷地調整復核確定結構各項指標。同時，還要嚴格落實國家在建筑物結構設計方面提出的各項標準要求，在保證建筑結構設計質量的同時實現建筑業的高質量發展。