探讨建筑结构设计中提高安全性

2019-01-12刘新忠

魅力中国 2019年17期

刘新忠

（身份证号：1306221975****0417）

安全性是建筑结构设计中用来度量结构安全性、适用性和耐久性的的指标，也被称作可靠度。其中，安全性是指建筑物在正常使用情况下能承受如设备机械、家具、人流、自重、气温变化、风雪等外荷载作用，且在地震、台风、火灾等特殊情况发生时，建筑物仍能保持整体稳定、不倒塌；适用性是指建筑物在正常使用情况下能正常发挥其各个部分的使用功能，保持良好的工作性能；耐久性是指建筑物在正常使用情况下能满足设计使用年限，安全使用寿命足够长。

一、建筑结构设计安全性概述

建筑结构设计安全性的确定，应在统计学理论及概率论的基础上，对成功的数据进行分析总结，并根据当前设计及施工技术水平、国家或地区资源状况和经济水平、建筑材料质量等综合考量。但是，在建筑结构设计的实际操作中，很少考虑工程项目所在地的经济条件和资源状况，更多的依靠结构工程师的经验、结构选型、建筑材料质量、目前的施工技术水平等进行综合考虑，这是导致安全系数和工程造价偏高的现象发生的原因之一。

二、建筑结构设计中存在的安全隐患

作者通过多年的工作经验，并结合相关的资料，总结出如下建筑结构设计中存在的安全隐患问题：

（一）抗震度不够

我国虽不是地震经常发生的国家，但曾出现过的唐山大地震和汶川大地震这样具有极大破坏力的灾难，给我们国家带来了巨大的损失，在地震中，我们不难发现有很多的豆腐渣工程，达不到抗震的要求。因此，在重建家园的时候，我们应该把建筑物的抗震性能作为重要的性能指标，对于像八级这样的大地震也能稳定，从而减少地震发生时人员伤亡及财产损失。

（二）建筑结构设计不合理

由于建筑结构设计者的知识和经验不足，导致其设计的建筑结构不合理，存在安全隐患或其他问题。这种人员虽然只是建筑结构设计行业中的极少数，但他们的存在也非常值得重视。因此设计人员要人人自危，不能只考虑公司利益，也要切身为顾客考虑，学会换位思考。设计人员要全而考虑情况后，再进行设计，并把不合理的设计或只顾美观不顾质量的设计扼杀在襁褓中，不要等到造成恶果时，再想补救措施。

（三）人为因素

通常在施工过程中，施工单位为了追求更高的经济效益，在结构设计中偷工减料。一方面，一些建筑公司为节省开支，获取高额利润，过度节约钢材，偷工减料，不重视建筑物的质量和安全性能，导致建筑物中钢材等材料的性能减弱，从而导致了建筑物的质量不过关,安全性能下降。而我国对建筑物钢筋的配筋率有明确规定，要求建筑物的不同部位的配筋率不同，因此，建筑设计人员要对建筑物的配筋率高度重视，对施工过程进行实时监督。

三、如何提高建筑结构设计中的安全性

（一）在结构设计中采取的措施

1.做好建筑结构的概念设计

结构的概念设计是根据各种安全灾害和工程经验等形成的基本设计原则和设计思想,依据对建筑结构的总体理解及掌握,在特定的建筑空间及环境条件下,有意识的利用结构总体系和各分体系间的力学特性及关系,采用概念性近似计算方法,快速、有效地对结构总体系及分体系进行构思、比较与选择,从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和细部措施的宏观控制。具体为选出合适的竖向结构体系、水平分体系、基础类型、确定结构总体方案的布置、相应的分体系以及它们之间的关系、结构的计算模型、结构的构造等,在初步设计前为所设计的工程项目设想一个概念性的总体方案,使其后的设计、施工都能够比较顺利,避免发生难以补救的原则性错误。

2.结构方案对其安全性的影响

一个好的结构方案是实现结构安全性的基础性条件。结构方案设计属于创造性工作,是一个从无到有的过程,在选择确定竖向结构体系、水平分体系、基础类型,进行结构布置、截面尺寸确定、构件连接、材料强度等级选择等工作中,需要考虑所选结构体系是否具有好的整体稳定性、结构传力途径是否直接明确、结构整体是否有足够的必要的多余约束、局部破坏会不会引起连续倒塌等等,规范没有规定现成的公式,需要设计人员根据经验对所设计建筑及结构整体把握,选用适当的模型进行适当的计算,并判断选择,确定结构方案。

3.结构构造措施、计算简图的确定

结构构造措施、计算简图的确定是建筑结构概念设计另一方面的内容。结构设计中,根据结构概念设计的原则,为保证结构的安全性,作为结构计算的前提和补充,对结构和非结构构件的各部分采取的细部措施,是结构的构造措施。在结构的分析和设计计算中,都需要对真实的结构进行适当的简化、假设,选取出相应的计算简图。选取结构的计算简图只能是根据结构的概念、力学原理进行,没有办法通过计算选取。

（二）严格按照国家规定的建筑规范设计建筑结构

随着建筑业进一步的发展，建筑结构越来越被重视。国家也出台了一些相应的规定。而一个国家的规定不仅仅是技术性的，还具有很强的政策性。而且这些规定是与时俱进的，要不断修改。我们不能仅仅满足子过去的设计标准。为了提高建筑的质量，消除安全隐患，建筑设计人员要谨守本责，对建筑过程中不符合国家相关规定的行为及时提出异议，并提出解决措施，以避免或减少类似情况的发生，使建筑结构设计更多的为人们考虑周全。