建筑结构设计的复杂性和安全性

建筑结构设计的复杂性和安全性

朱新星

362323197911115113

摘要：随着社会的不断进步，科技的不断发展，建筑行业也在飞速的发展，建筑越来越高、建筑类型呈现多样化，这就为当前建筑结构设计提出了更高需求，人们对于建筑结构的安全性也更加重视。装配式建筑工程现已成为我国建筑行业中的一大主体类型，运用装配式开展施工建设不仅能简化工序，还能有效避免工期延误等问题出现，施工安全及施工质量也能得到有效保障。

关键词：建筑结构；复杂性；安全性

引言

安全等级是判断建筑结构设计是否达到标准的要求，通俗的说法也可以叫做可靠度。安全等级就是在建筑工程的应用中，其所能够承受的全部外部荷载以及外部不良灾害影响下建筑是否能够达到稳定的标准，避免发生坍塌等损害的情况，从而保证建筑工程的安全性，保护人民的生命健康安全。要想保证建筑工程结构设计安全度合格，提高人员设计水平和素质，保证结构设计更具安全性。

1提高建筑结构设计安全度的必要性

1.1偏低的建筑结构设计安全度存在隐患

经过和建筑工程安全事故的分析可以发现，很多安全事故的发生都是结构设计存在问题，然后分析形成的原因，主要是设计人员设计过程中没有理解到规范规定的原理，忽略一些重要部位的构件加强措施，导致结构薄弱部位存在安全隐患，最终甚至导致严重的安全事故。究其原因，是部分结构设计人员设计过程中没有对规范的相关条文理解透彻，完全依赖于校审人员或者审图专家的意见优化修改，有些小型设计院结构设计也没有做好制度和规范化的管理，使得建筑结构设计没有得到很全面的技术把控，这就容易引发隐患，不仅会造成巨大的经济损失，也会导致人员伤亡事故的发生，给人民生命财产安全带来非常严重的影响。我国在建筑工程领域内，建筑安全性就受到人们的关注，但是其与成本预算存在很大的矛盾，这就是安全和利益方面的抉择。随着经济与社会的发展，人们对于安全的问题关注度日益提高，尤其是在多次地震灾害发生之后，人们对于安全度的关注又有明显的提升，如果还是一贯地依赖传统的安全标准和规范，是难以满足当前社会发展需要的，也会给人民生命与财产的安全造成严重的威胁，甚至会阻碍社会的发展。基于此，我们需要充分的重视建筑结构设计安全度的分析，以保证建筑运行安全性。

1.2建筑物低安全度不利于局部功能改造

建筑物尤其是大型公建项目进行局部功能改造是建筑物在应用中必须要面对的问题，因此，在建筑功能改造中，要考虑到富余安全度方面的问题。通常来说，建筑物功能改造的目的是在满足使用功能的前提下，不仅能达到成本的节约，还要提高施工建设速度，所以改造是以原建筑作为基础稍微改进，应该有足够的安全度富余量，以满足建筑运行的标准。目前的很多建筑富余安全度比较小，这是很多建筑物存在的共性问题，并且有些建筑物根本没有任何富余安全度，盲目的局部改造会产生极大的危害。这样的问题存在之下，建筑安全性无法满足要求，后续的运行和影响也会非常严重。若无法解决这些问题，会给我国建筑物功能改造产生负面的影响，后期加固成本也会升高。因此，要想做好建筑物成本控制，提升后期改造的速度，就必须存在设计安全度，这是当前建筑领域发展的必然趋势。

2影响建筑工程结构安全性的因素

2.1设计人员安全意识不足

为了确保建筑结构设计满足国家标准，设计人员在设计前会实地考察建筑现场的环境，对建筑地基和施工条件进行充分地分析，结合工程造价和自身经验等多方面的实际情况对建筑结构进行设计，这样的结构设计才能满足建筑的实际需求，保障建筑结构的安全性。但是，现如今部分设计单位更关注自身能获取的经济效益，在人员聘请时选择缺乏实践经验的新人设计师，再加上造假证事件的频繁发生，导致建筑设计行业的整体水平不断下跌，设计人员缺乏设计经验也会对建筑结构的安全性造成影响。甚至部分设计人员过分追求建筑工程表面的美观性，却忽视了建筑内部结构设计的安全性，不但会缩短建筑的使用时长，也会对使用者的生命安全造成严重的影响。

2.2结构设计不够科学

影响建筑质量的基本要素就是建筑结构设计是否符合设计标准，建筑结构设计是施工单位进行建筑设计的重要参考，所以建筑结构设计的质量与建筑质量息息相关。但是，当前部分建筑结构存在部分不合理的设计，严重影响了建筑的整体质量。首先，设计人员没有实际考察建筑施工现场，导致图纸设计与实际施工存在误差，影响建筑的安全性。其次，设计人员对建筑的美观性有了更高的追求，却忽视了对建筑安全性的要求。最后，部分建筑设计人员为了能够实现单位利益的最大化，节约建筑成本，没有重视建筑安全性设计，严重影响了建筑的安全性。

2.3抗震设计较为缺乏

通过相关数据研究可以得知，地震灾害的发生极大地破坏了建筑的结构，在地震多发地区，多数建筑的损坏是因为没有完善建筑的抗震设计。为此，为了避免建筑受到地震地破坏，降低地震灾害带来的损失，就需要不断强化建筑的抗震设计。但是，在现实中，部分设计师并没有提高对抗震设计的重视，在设计建筑结构时不能结合各地区的地形地貌，对施工当地的地震力度没有充分的了解，不能有效地进行建筑抗震设计，降低了建筑抵抗地震灾害的能力，增加了地震灾害的损失。

3建筑结构设计的安全性提升对策

3.1对建筑结构整体进行优化

建筑结构设计优化过程中，在保障建筑物功能性、建筑物安全性的前提下，对建筑物混凝土用量、含钢量指标等合理控制在一定的范围内。而上部结构进行优化设计主要是指对房屋结构之中的梁、板、柱等开展优化和设计。其中上部结构采用的优化设计方法为：

①剪力墙数量进行严格的控制；合理控制剪力墙的长度等，这样能使剪力墙各分支结构受力保持均衡。平面刚度和各楼层结构重心保持相互的重合后，以保障建筑物抗震性能、抗风性能不断增强。本工程建筑结构设计过程中通过采用大开间剪力墙结构形式，这一形式的优势主要表现在：剪力墙配置数量缩减，能有效延长剪力墙的长度。

②剪力墙结构中应该配置少量的框架柱。其配置过程中应在不影响建筑功能前提下，结合实际情况配置1-2个框架柱。这样做的目的就是：混凝土和钢筋用量得到有效控制，一定程度上节省这些材料的用量；建筑结构抗震性能增强。

③梁板柱配筋的优化设计。建筑结构设计过程中，应明确建筑结构的设计概念，结构体系受力的特征、结构体系的传力路径等。优化梁板柱配筋的设计，降低钢筋的使用量。例如：楼板配筋施工设计图在编制过程中，保障板底配筋满足裂缝的要求和挠度要求；选用配置直径12mm的钢筋作为边缘钢筋；选用中间段钢筋时配置10mm的钢筋，这样可以让构造边缘构件的竖向钢筋达到标准要求。其中，钢筋的使用量有效节省，成本也得到了压缩。

3.2框架结构与剪力墙结构等进行优化

框架结构是建筑结构中最为常见的形式。本工程中主要使用的建筑形式为钢筋混凝土框架结构。因此，针对框架结构的优化，需进行综合的考量，对层面进行分析和优化。框架和剪力墙之间应对其刚度、承载力、变形问题等予以重视，做好优化设计。建筑框架结构设计阶段严格按照规范要求进行设计，结合建筑结构设计需求，对剪力墙的数量和质量等进行考核和分析。建筑结构设计优化需在不断完善剪力墙和框架体系，在保障剪力墙重心的稳定性，做好合理的设计，通过逐步减少剪力墙，用来优化建筑整体的抗震性，保障建筑结构在遇到突发的状况时具有较强的抵抗能力。

结语

建筑结构设计对于建筑工程安全性存在直接的影响，所以我们必须重视建筑结构设计，留有足够的安全度，保证建筑结构运行到达安全、稳定的标准。此外，建筑结构设计必须遵循客观事实，确定最佳的设计方案，各个部分的细节设计都满足要求，达到合理性、规范化的标准，从而保证建筑结构设计达到使用的要求，促进我国建筑水平的全面提升，产生较高的经济效益、社会效益，为现代社会的高速发展起到积极的推动作用。

参考文献

[1]李晓霞.建筑结构设计中的隔震减震措施浅析[J].山西建筑，2022，48（5）：41-43.

[2]王耀文.民用建筑结构设计中的安全性分析[J].中国建筑装饰装修，2022（4）：86-87.

[3]郑凯轩.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].江西建材，2022（2）：93-94.