王藝博

（威海天和建設工程有限公司，山東 榮成 264300）

引言

隨著我國建筑業(yè)的快速發(fā)展，建筑結構設計已成為人們關注的焦點。建筑結構設計安全是維護建筑整體安全的重要環(huán)節(jié)。因此，設計師一方面要認真貫徹建筑設計規(guī)范，另一方面也要高度重視建筑安全分析。從主客觀因素出發(fā)，探討建筑結構安全設計的重點，以促進我國建筑業(yè)的更好發(fā)展。

一、建筑結構設計概述

（一）建筑結構設計的作用

其一，能夠實現(xiàn)高層建筑架構的實際需求。最近幾年，在建筑物層數(shù)持續(xù)上漲的情況下，針對建筑結構開展設計工作的過程中，應當綜合參考具有較高高度的建筑物有關的使用要求，圍繞高層建筑結構的具體架構開展深入思考。在正式開展結構設計環(huán)節(jié)之前，需要對施工材料等各項有關實施需求開展綜合規(guī)劃及研究，需要注意的是，在保證實現(xiàn)建筑工程總體結構具備完善、合理的前提下，設計規(guī)劃出滿足高層建筑物特性與作用性標準的結構；其二，能夠實現(xiàn)高層建筑使用安全的實際要求。事實上，針對所有建筑物而言，判其達標并能夠被投入使用的關鍵指標，便是本身是否具備安全穩(wěn)定性。在建筑物高度持續(xù)增長的背景下，針對安全穩(wěn)定性的規(guī)定標準同樣逐漸提升。假如建筑結構的設計規(guī)劃內容具有合理性，便可以有效保證建筑物的安全穩(wěn)定性；其三，能夠有效提升建筑物的使用性能。建筑結構設計應從用戶角度出發(fā)，豐富建筑的實用性和功能性，使得用戶能高效運用室內空間，合理科學的結構設計能夠影響其結構空間的應用性能。

（二）建筑結構設計的原則

第一，在房屋建筑結構設計的過程中，不同的房屋建筑結構在房屋建筑中的作用不同，因此相關工作人員需要根據(jù)實際情況開展相應的結構設計，使建筑材料的種類和數(shù)量能夠滿足房屋建筑工程的需要。第二，房屋建筑工程具有復雜性，因此，在房屋建筑結構設計的過程中需要充分考慮不同環(huán)節(jié)以及結構設計原則，將設計工作同安全理念相結合，更好地確保施工人員以及施工現(xiàn)場周邊居民的人身安全。第三，在房屋建筑結構設計的過程中，需要相關設計人員根據(jù)房屋建筑實地情況開展相應的房屋建筑結構考察，包括：房屋建筑是否出現(xiàn)裂痕、檢測建筑工程各個部位的實際參數(shù)等，從而采用更加合適的建筑材料，確保工程施工的質量。

（三）建筑結構設計中提高建筑安全性的意義

在當前建筑工程領域，結構設計的重要性不言而喻，對于建筑工程體系的安全性與穩(wěn)定性具有直接影響，是整合運用建筑結構設計各項基礎要素的關鍵階段，需要高度重視。近年來，國家相關部門高度重視建筑結構設計安全性的優(yōu)化提升，在建筑結構構造及受力分析模型創(chuàng)建方面制定并實施了一系列重大方針政策，為新時期建筑結構設計提供了鮮明的技術導向與遵循，在全面優(yōu)化提升建筑結構安全性等領域取得了顯著成就。在當前建筑結構設計中，應遵循諸多原則，具體包括結構完整性原則、合理設計防護結構原則、剛度剛柔并濟原則以及經濟實用性原則等，在相關技術規(guī)范與行業(yè)標準的約束條件下，實現(xiàn)對建筑結構各項資源要素的統(tǒng)籌整合，使其構造成為一個統(tǒng)一的有機整體，最大限度地確保建筑結構設計的整體性與可靠性，將潛在的結構性安全風險隱患消滅在萌芽狀態(tài)。

二、建筑結構設計中出現(xiàn)的問題

（一）設計過程主觀因素

相比于建筑施工，建筑結構設計是伴隨著我國經濟發(fā)展和外部市場環(huán)境的改變而產生的一門新興學科，發(fā)展周期較短，很多建筑結構設計方向的研究院都出現(xiàn)研究人員短缺的情況。因此很多建筑設計類專業(yè)的畢業(yè)生，缺少相關經驗、知識的積累和運用過程，沒有經過系統(tǒng)的培訓和考核就上崗，成為相應的從業(yè)人員。這類人往往缺乏相應的實踐能力和系統(tǒng)的理論知識，最重要的是他們還存在安全意識匱乏的問題，直接導致建筑結構設計中出現(xiàn)很多的疏忽和漏洞，影響建筑整體的安全性。

（二）建筑物框架設計存在的問題

建筑框架結構在設計時主要分為2 類：剪力墻結構和筒體結構。在建筑設計中，最普遍使用的剪力墻結構就是俗稱的框架結構。在建筑結構的設計過程中，相關的設計人員需根據(jù)框架的要求及特征，對所設計的建筑物的框架柱和框架梁進行合理的設置。但是在實踐中，往往會忽略一些框架設計，就會導致設計方案出現(xiàn)問題，還有的設計人員為了更加突顯建筑的功能，在對框架柱進行設計時，相應地減少框架柱的寬度，很大程度上降低了框架柱的抗擊能力，抗震能力變弱。

（三）建筑結構抗震度不達標

根據(jù)實際使用情況來看，部分建筑工程的結構抗震度不達標，在遭受地震等自然災害影響時出現(xiàn)大面積房屋受損與建筑倒塌現(xiàn)象。此外，部分建筑工程中普遍存在結構抗震設計重視程度不足的問題，所采取的抗震設計措施不符合實際情況，難以在建筑使用期間發(fā)揮出應有的抗震效用。例如，在某建筑工程中，該工程處于六度抗震設防區(qū)，設計人員未樹立起正確的抗震意識，主觀認定六度抗震設防缺乏實際意義，選擇縮減承重柱等構件截面積，以此增加梁柱線剛度比，違背了“強柱弱梁”設計原則。如此，雖然不會對建筑使用功能的發(fā)揮造成影響，但在出現(xiàn)地震等自然災害時，梁柱結構處于受力狀態(tài)，由于柱頂抗彎度較差，容易在梁底等部位中出現(xiàn)裂縫等質量通病，進而提高建筑倒塌等安全事故的出現(xiàn)概率，存在安全隱患。

（四）結構設計中不具備良好的耐久性

針對大多數(shù)的建筑工程而言，很長的一段時間處于外部環(huán)境中，由于經受氣溫等各種因素的影響，假如施工單位未能實時開展相應的維護保養(yǎng)工作，將會致使建筑項目的承重能力持續(xù)下降，對建筑結構的安全使用造成影響。例如，通過研究鋼筋等建筑構造可以發(fā)現(xiàn)，碳化現(xiàn)象往往會使鋼筋表層結構的整體性受到影響，威脅內部鋼筋堿性保護環(huán)境的基礎上，腐蝕性介質侵入鋼筋表面，當其與鋼筋出現(xiàn)化學反應后，導致鋼筋銹蝕面積持續(xù)增加，時間一長，出現(xiàn)混凝土結構開裂現(xiàn)象的同時，嚴重情況下還會出現(xiàn)混凝土保護層脫落等現(xiàn)象。

三、建筑結構設計下提高結構安全性的方法措施

（一）加強結構設計的合理性

建筑的結構設計中各個環(huán)節(jié)都應保持合理性，只有每個環(huán)節(jié)不出偏差，各個環(huán)節(jié)相互配合才能保證建筑整體的合理性和安全性。例如鋼筋是建筑結構中重要的組成部分，鋼筋的質量和安裝方式將直接決定建筑整體的結構安全以及可靠性。剪力墻的設計過程中，應當保證橫向鋼筋在外，縱向鋼筋在內的準則。對于地下結構不僅僅要提供對于上部結構的支撐力，還要傳遞載荷給地面，因此墻體整體的抗側壓的能力是極其重要的。所以不同于剪力墻的鋼筋處置方式，應當采取橫向鋼筋在內，縱向鋼筋在外的原則，即與剪力墻的布置方式正好相反。此外樓板的設計也是建筑結構設計需要重點考慮的對象，其使用能力和可靠程度將直接影響建筑整體。樓板的相關設計中，相關從業(yè)人員需要考慮不同梁的受力情況，主次梁的受力方式不同，需要對受力大的樓板進行單獨的考量和設計。在保證樓板設計的合理性和可靠性的前提之下，便可以減少鋼筋的使用量，從而減少工程整體的造價。

（二）合理設置框架

在設置框架時，要保證其合理性?？刹捎靡韵聨追N方法來進行合理的框架設置。第一，設計者在設計鋼筋混凝土的同時，要對電梯井的數(shù)量適當減少轉而增加井筒數(shù)量，使得鋼筋混凝土穩(wěn)定性在原有的基礎上得到部分提升。第二，設計人員在選擇參數(shù)時，要結合建筑模型對自己設計的方案進行反復的演算檢驗，確保結果與指標一致，也有利于提高框架的合理性。第三，對于配筋量的計算，設計人員要嚴格把控，才能設計出符合要求且美觀的建筑。

（三）增強抗震設計

為預防和減少建筑結構塌陷等安全事故出現(xiàn)，降低地震災害對建筑結構造成的損壞程度，建筑設計師必須樹立起正確的抗震意識，認識到結構抗震設計工作的重要程度，轉變自身設計理念及思路。同時，在建筑結構設計方案中，需要綜合采取結構抗震設計措施，具體措施如下。第一，建筑場地選擇。在條件允許的前提下，盡可能選擇未分布軟土地基、不均勻沉陷滑坡、粉砂土液化與地裂等存在地質問題的場地。第二，結構抗震體系選擇。合理分配建筑抗震結構內力，規(guī)劃多條地震力傳遞途徑，重點改善薄弱部位的抗震能力，避免出現(xiàn)建筑局部突變與塑形變形等安全事故。第三，設置多道抗震放線。在出現(xiàn)地震災害事故后，由于人為設置若干數(shù)量豎向抗側力結構，在地震能量傳播期間可以有效吸收地震能量，以此緩解建筑物共振現(xiàn)象，避免建筑結構嚴重破損。

（四）針對結構耐久性開展具體設計

現(xiàn)階段在國內大部分建筑物的結構框架中，普遍利用混凝土結構，這便加倍凸顯耐久性設計細節(jié)在加強建筑結構安全性方面所起到的關鍵作用。有關設計人員務必對混凝土的混合比例進行把控，具體從以下內容開展工作：其一，需要從設計強度的角度進行，務必緊密關聯(lián)配置強度，在最初明確混合配置比例的過程中，設計人員應當針對水灰比例用砂石料等測算方式進行調整；其二，需要參考建筑工程所有方面的作業(yè)現(xiàn)場狀況，最為關鍵的是融合砂石料的質量條件，第一時間針對配置混合比例進行調整，并且針對混凝土強度的檢驗環(huán)節(jié)，在結構的每一平方當中，明確各種施工材料的實際使用情況；其三，在實際整改配置混合比例的過程中，應當完成砂石含水量的檢測環(huán)節(jié)，清晰確定混凝土后期的實施配置混合比例。需要注意的是，設計人員只有認真遵循建筑行業(yè)規(guī)定的操作標準，才可以切實保障建筑結構實現(xiàn)較高的耐久性要求，從保護層角度進行思考，科學加強其厚度，不但需要保證和周圍自然環(huán)境有效融合，還應當使外部自然環(huán)境帶來的積極影響得以體現(xiàn)，在科學執(zhí)行地域劃分的前提下，清晰明確該地建筑結構保護層的實際厚度，確保二氧化碳無法快速腐蝕建筑結構的表層。

（五）優(yōu)化設計結構方案

建筑物結構設計是整個項目的核心，因此就要把控好設計方案的質量，這對后期建筑施工質量也有很關鍵的影響作用，要能夠進一步提高建筑物的質量，優(yōu)化設計方案，保證后續(xù)項目順利實施，保證整個工期質量效率都達標。首先，制定頂層規(guī)劃設計原則，如結構設計的內容比較復雜，要考慮多方面的因素，整體建筑物的各項適應性、穩(wěn)定性等都要由設計師來把關。要關注建筑物的標準性問題，在高層建筑物的結構設計研究時，由于建筑樓層較高，一些工程公司為了追求經濟效益，而違規(guī)修改相關的設計方案，這會給后期的項目帶來很多的安全隱患。在建筑結構設計時，還要仔細地勘察周邊的環(huán)境，認真仔細去研究建筑物周邊的建筑物狀況，包含施工場地地質土層、水文、地質地貌、氣候等相關狀況，要研究好建筑物存在的各類影響，同時還要對當?shù)氐暮奢d進行分析。要結合實際的勘測認真研究，才能夠優(yōu)化設計完美的建筑結構方案。

結語

綜上所述，建筑結構設計過程中很多環(huán)節(jié)都會出現(xiàn)問題，有些問題雖小，但是也對結構整體的安全性和可靠性造成了威脅。因此對于建筑設計從業(yè)者來說，應當仔細調研，明確建筑設計中可能出現(xiàn)的問題，注重設計安全性影響因素并制定合理的管理措施，以提高建筑工程安全水平，保證建筑結構質量安全。