建筑結構設計中提高建筑安全性探討

任永旺

大元建業集團股份有限公司 河北 滄州 061000

1 建筑結構設計的內涵分析

結構設計指的是在無法通過計算得到精確數值的情況下，通過結構破壞機理、力學理論、工程經驗、試驗結果來設計建筑項目的整體和局部。結構設計是立足于宏觀視角下對建筑工程的整體布局、細節安排進行控制，盡管不采用數值計算，但需要運用結構構件和結構體系、分體系之間的關系進行近似估算，從而得出合理的設計方案，避免施工過程中或者施工后期頻繁改動方案，造成人力、物力和財力資源的浪費。設計師如果深入理解了結構設計的內涵，就不會過于依賴專業軟件和理論數值，而是利用自己的創新力，將理論知識和實際情況相互結合，以提高建筑結構設計的新穎性，讓結構設計變得更加靈活[1]。

2 建筑結構設計流程分析

①需要結合建筑實際功能需求，做好建筑結構方案的設計制定。在進行實際建筑結構選型時，需要以建筑功能需要為依據，綜合考慮建筑場地的地質水文條件以及其他施工條件等，確保建筑主體結構選型更加科學合理。②在制定好建筑設計結構方案后，需要結合實際建筑結構設計要求，做好計算分析工作。在這一過程中，需要結合實際，先做好計算模型的制定，在具體制定的過程中，可以先完成簡圖計算，對復雜的建筑結構進行簡化處理，在實際分析過程中，注意要抓大放小，從而保證計算結果的合理性。這種簡圖計算方式忽略了很多細節，因此為保證結果合理，還需要充分了解簡圖結構與實際結構的差別。③做好建筑構件設計，在這一過程中，主要包含兩點重點內容，一是截面設計，主要設計對象是混凝土結構，在這一設計的過程中，需要結合實際結構尺寸數據，明確鋼筋的類型、放置位置和數量。二是做好節點設計，主要設計對象是鋼結構，有效提高不同鋼結構之間連接的穩定性[2]。

3 建筑結構設計安全性的提升策略

3.1 做好建筑結構基礎設計

在具體開展荷載計算工作過程中，不應機械化地對基礎設計公式進行直接套用，還需要充分考慮實際情況，結合建筑基礎寬度與深度要求，在計算荷載時做好科學合理的修正，從而有效提高建筑地基承載力，保障建筑基礎設計的穩定性。另一方面，受不同地質土壤性質的影響，地基容許承載力也各不相同，這對實際設計取值必然造成一定的影響。為有效解決這一問題，在實際進行基礎設計時，還應參考規范驗證公式，選擇合理的驗算方法。在實際開展樁筏基礎設計工作過程中，做好筏板厚度取值也非常重要，在具體實踐過程中，通常需要先根據建筑層數，初步完成筏板厚度的估算，估算方法是：筏板厚度建筑層數50mm。在此基礎之上，再以實際排樁情況為依據，完成角樁沖切、邊樁沖切、墻沖切的驗算，通常會根據角樁沖切做好板厚的控制。

3.2 提升建筑結構抗震性能

建筑結構的抗震能力是建筑應具有的基本功能，也是檢驗建筑設計安全能力的主要內容。因此，在建筑結構設計過程中，應對建筑結構等抗震能力參數進行充分考慮，并對建筑施工中所采用的施工材料、施工方法等進行分析，同時對建筑工程結構的各項參數進行預測。另外，必須要嚴格遵守國家相關的規范與標準，并對建筑結構的承重、抗震能力進行優化。例如，在對剪力墻結構進行抗震設計時，除了要考慮所應用的施工材料外，還要對剪力墻的布筋等進行參數計算，以合理的設計方法保證剪力墻的抗震能力。除此之外，應嚴格按照建筑結構抗震設計內容確定施工方法，確保施工質量符合建筑結構的抗震要求。最后，不同的地質地貌會對建筑結構的抗震能力產生較大影響，因此在進行抗震設計時，還要針對土質、地貌情況進行重點考慮。

3.3 科學設計防護結構

對整個建筑的安全性來說，設計藍圖的合理性與科學性是最基本且最關鍵的。例如，認真考慮對火災等險情發生時的逃生與消防通道設計，確保有充分的空間供應給建筑的應用者實施人員和財物轉移等。還有對樓內電梯的設計，不可設置于建筑的角部，避免單元角部扭轉應力增加的影響。另外，在設計過程中還要充分考慮建筑結構、建筑功能的一致性，確保建筑結構的穩定性，并減少設計對外圍結構安全性、穩定性的影響，從整體上提高建筑結構的安全系數。

3.4 準確計算結構剛度條件

多層結構建筑的設計與單層結構、大空間結構建筑設計的區別較大，建筑結構設計的整體性與安全性設計也存在較大區別，對于剛度均勻的多層建筑結構，可利用改善底部剪力的方法進行設計，以此作為基礎進行內部結構的優化。如剛度不夠均勻，存在底層框架結構單一，只包括抗震墻的情況下，在進行設計時，則要優先對普通框架抗震墻的設計進行優化。目前，多利用“雙保險”模式進行剪力墻抗震數值的計算，以進行結構優化設計。另外，對于建筑結構的剛度條件計算中，結果中框架的剛度不會出現折損情況，但是對于抗震墻的設計與計算，則要對折損率進行預估和計算，一般抗震墻的折損率可占剛度指標的30%左右。而對于計算建筑結構受到地震波的沖擊作用，則需計算多種影響參數，并確保計算的精準度，以保證結構設計的合理性。

4 結束語

綜上所述，建筑結構設計是一個較為系統復雜的工作，設計工作人員不但要對建筑結構設計流程有基本的熟悉與了解，而且要全面認識到當下在建筑結構設計中存在的一些安全問題，并提出一些針對性的解決措施，才能夠更好地保證建筑結構設計安全穩定性，促進我國建筑工程行業的進一步發展。