建筑结构安全设计问题探讨

祁继鑫

[摘要]本文基于现行建筑结构安全设计中楼板设计、地基设计与抗震设计等环节存在的问题展开探讨，并制定了科学有效的安全设计策略，对提升建筑结构整体安全设计水平，创建优质、可靠的建筑工程项目有积极有效的促进作用。

[关键字]建筑结构；安全设计；问题

1、 前言

安全的建筑结构设计直接关系到整体工程建设的优质性、美观性、科学性与可靠性，不安全、不合理的建筑结构设计将令建筑使用者人身安全、财产安全受到不良威胁。浙江台州近日拆除了刚刚竣工十个月的居民楼，其主体原因就在于住宅楼产生了不均匀沉降现象，令房屋一根承重柱产生了严重断裂，给国家、工程建设相关单位造成了严重的经济损失，由此可见建筑结构安全设计尤为重要，其是每一项建筑工程应具备的基础能力。

2、 建筑楼板安全结构设计

建筑工程中楼板为一类重要的承重构件，承担着将屋面、楼面荷载传输至附近梁或墙上的重要职能，楼板结构设计必然包含墙、柱、梁等构件安全问题，倘若我们不从战略化角度对其进行整体设计考量，便容易引发不良设计质量状况，令建筑工程陷入质量隐患。在楼板结构设计环节中常常存在没有充分认识其受力实际状况、单纯将双向作用板按照单向板计算，令计算假定不符合实际结构受力状况，单方向过大配筋、另一方向则由于仅仅按照构造进行配筋令不足配筋状况严重，导致了楼板产生不良裂缝现象。在针对楼板承受荷载计算弯矩阶段，则常常在民用建筑工程中位于楼板布置非承重类别隔墙，在设计大楼板阶段通常换算线荷载为均布等效荷载而后开展楼板配筋计算。然而一些设计人员却附以隔墙总荷载为楼板总面积。处理楼板顶部上隔墙通常采用斜砌立砖进行屋面板、楼板砌筑，该类方式会增加上部板中间一个支承点，令其转变成连续板并会引发负弯矩现象，而许多设计人员在实践设计进程中没有充分考量该部分产生影响，容易引发板顶裂缝现象。再者，建筑结构设计阶段还存在双向板高度取值较大问题。位于双向板两方向上均会产生弯矩，倘若为图方便一致在两方向取值有效高度展开配筋计算，则会导致有效长跨高度较大、降低配筋，令建筑结构构件陷入质量隐患或呈现明缝等不良现象。因此在该设计环节中我们应纵横叠放正弯矩钢筋，将短跨方向钢筋位于下方放置，而长跨方向钢筋则应置于其上，在展开计算环节我们应位于两方向采用各自有效高度，一般来讲有效高度在长向要比短向低出一个短向钢筋直径长度。另外我们应充分遵循建筑楼板工程实际状况，展开整体性、综合性、科学性设计，不省略重要步骤，杜绝不足配筋现象，采用承重隔墙设计，充分考量负弯矩现象，进而切实提升建筑楼板结构安全设计水平。

3、合理开展地基设计

目前多层住宅建筑设计中欠缺详细的地质勘测报告，设计人员仅仅依据建设单位相关口头要求或笼统对附近建筑物设计基础资料参照进而展开施工图设计。在基础与地基设计阶段我们应秉承合理原则，做到适用安全，应科学依据勘查地质资料进行多方因素的统一考察并在此基础上进行上部结构与基础类型设计，倘若我们仅依据耐力数据则会导致施工图设计的不全面与不安全，同时我们不应盲目将容许耐力取值减小便认为这样的设计是万无一失，而应防患于未然，主动搜集汇总勘测地质材料，强化横向联系、综合交流，进而提升地基设计安全水平。另外在应用换土垫层展开处理软弱地基环节我们应进行相应的换土垫层设计，不应仅凭经验简化处治，在设计实践中应充分认识到软弱地基的严重危害性，不应简单应用砂垫层提升承载力，应全面开展垫层厚度与宽度科学计算，提升工程设计经济性与安全性。再者在民用建筑结构设计中我们应按照规范标准在梁、柱、基础负荷计算中乘以相应折减系数，进而确保荷载值设计的准确无误。

4、纵横兼顾，区分单梁与连续梁

基于现行抗震建筑设计要求规范，对于水平地震影响作用我们应主体依据量主轴方向进行分别计算，抗侧力构件应承担相应的各方地震作用，也就是说，在设计框架结构进程中我们应确保横向与纵向框架处于同等重要地位，不应仅依据普通连续梁单纯展开纵向设计，应确保框架箍筋、纵筋、梁柱节点配置充分符合构造框架要求，考量纵向地震作用，杜绝梁支座负筋、箍筋配筋、跨中纵筋不足配置现象发生。在建筑阳台边梁结构设计环节中较易出现单梁或连续梁不区分现象，一般来讲边梁荷重均不高，因而无法引起相关设计人员的充分重视，他们往往为了分析受力便捷，在设计实践中将实际连续梁按照单简支梁展开设计，最终令支座上部梁配置负筋量较少，较易在支座梁附近受拉上部区域产生竖向裂缝，倘若边梁总体长度过大，则会令该类问题变得更为严重。因此为提升梁承载力与安全结构性能，我们应合理区分连续梁与单梁，优化配置负筋、控制裂缝产生，降低梁内收缩应力，避免其产生贯通裂缝，进而营造安全应用效果。

5、适应性控制悬挑梁高度，有效区分承重柱与构造柱

设计实践中倘若我们仅注重对梁倾覆及强充展开验算，却忽略了对悬挑梁高度的有效控制，令选用高度过小则容易引发梁截面位于受压区产生过高应力，在使用正常状态下引发受压区非线性徐变现象。随着时间推移其梁挠度会持续提升，令挑梁产生变形并引发梁板裂缝现象，该裂缝宽度会伴随挑梁变形程度的加深而扩大，进一步对建筑工程的正常使用造成了不良影响。一般来讲该类变形挑梁在后期发展阶段，上部梁支座截面受拉区会呈现竖向较宽裂缝，基于附近支座剪弯影响作用，会继续向下延伸并形成斜向裂缝，在该阶段梁便接近了损坏，越靠近上部裂缝会越宽。因此为有效避免该类不良裂缝损坏梁状况，我们应依据建筑工程实际状况适应性控制悬挑梁高度，控制过高应力产生，抑制裂缝的不良出现，提升整体建筑结构的安全性能。另外我们不应过小设计挑梁截面，应强化建筑工程抗震性能，基于悬挑梁结构较为敏感的竖向地震作用反应，我们应合理控制梁高及受压区域截面高度，提升梁延性，令其应对竖向地震影响时不发生脆性破坏现象，提升综合承载力。

对于砖混结构，构造柱可有效提升墙体综合抗剪性能，同圈梁合理联结还会形成约束砌体作用，其在限制墙体产生裂缝、有效强化竖向承载能力层面发挥着重要的作用，因此在该环节结构设计中我们应充分注意，避免将构造柱等同于承重柱应用，应对两者实施有效的区分。倘若将构造柱用于承重柱则会令其提前受力，不仅降低了构造柱约束、拉结作用，还会令该设计结构在遭受地震影响作用阶段，位于构造柱部位产生集中应力并被不良破坏，无法令构造柱发挥应有作用，相反会令其在房屋建筑结构中成为一项薄弱环节部位。一般来讲构造柱位于地圈梁中，不会进行另设基础，倘若令其兼作承重柱，必然会令基础柱底抗弯部、抗冲切与局部承压的强度水平无法满足规范标准要求，一旦发生局部承压或冲切现象便会形成不良裂缝。因此在实践设计中我们可将承重大梁柱按照承重柱进行设计，而当梁跨度与荷载较小时我们可将构造柱布置在梁下，同时必须在不考虑其构造柱作用前提下进行局部墙体抗弯与承压强度验算，当满足标准后才可进行后续的构造柱梁下布置。

6、结语

建筑工程整体结构的牢固性主体依靠结构设计环节具有一定的冗余度及良好延性，从而在发生地震、爆炸灾难时将可能引发的损失控制在最低水平，因此在从事建筑结构安全设计阶段我们只有防患于未然，遵循相关安全度标准展开因地制宜的人性化设计、树立安全设计观、可持续发展观，勇于发现并总结不良设计问题，制定切实有效的预防整改措施，才能真正提升建筑结构总体安全设计水平，打造真正优质的精品建筑工程。

[参考文献]

[1]杨振勇.士木建筑工程结构的安全设计探微[J].科技风，2011 (1).

[2]公茂营.关于建筑工程安全设计的探讨[J].科技向导,2011 (29).