试论建筑结构设计中如何提高建筑的安全性

吴佳雨/唐山钢铁国际工程技术股份有限公司

试论建筑结构设计中如何提高建筑的安全性

吴佳雨/唐山钢铁国际工程技术股份有限公司

本文主要探讨了如何提高建筑结构设计中安全性的问题，希望可以为日后的建筑行业发展提供一点借鉴。

建筑；结构设计；提高；建筑安全性

一、我国建筑结构设计中存在的安全隐患

（一）抵抗地震的强度低

我国部分地区处于地震带，这些地区的建筑物对抗震度有一定的要求，而很多建筑在结构设计时并没有充分考虑这些问题，近几年我国发生的几次比较严重的地震就充分证明了这一现象。我国领土范围广泛，不同地区的地理结构有所差异，因此建筑设计师在进行建筑结构设计时应当因地制宜，从当地的实际情况出发，选择适用的抗震规范来约束结构设计的等级，在满足抗震要求的基础上，也能避免非必要开支，节约建筑成本。

（二）在结构设计阶段偷工减料，钢材量少

导致功能降低部分建筑公司为了追求利益最大化，在结构设计阶段就降低了钢材的品质或使用量，明显没有按照国家对不同部位的钢材使用要求来进行结构设计，这种行为将直接导致建筑物质量不合格，威胁其安全性能。因此，在施工阶段，仍然需要设计人员对建筑物各部位所使用的钢材进行监督，确保使用的是设计人员规定的钢材。

（三）建筑物结构设计不够合理

建筑物的结构设计不合理，会造成安全问题。而结构不合理可能是由以下两方面原因造成的:首先，结构设计师的专业能力不过硬以及缺乏经验，在进行设计工作时，缺乏安全意识，单单追求外形的美观而忽略了建筑物质量，使得建筑物存在安全隐患。其次，有些结构设计人员在清楚公司要求的设计形式不符合结构设计的要求的情况下，为了不违背领导的意思，而违心接受公司的安排，纵使有专业的意见都不表达出来，任由悲剧发生。因此，设计人员要以大局为重，虽然暂时的妥协可能换来短暂的安稳，但是一旦事故发生，会为公司带来更大的灾难，也将会牵扯到自身的职业发展。设计人员在开始设计时，一定要充分发挥专业能力的作用，综合考虑建筑物需要满足的要求，以设计出质量与美观并存的建筑物为目标。

二、在建筑物结构设计阶段提高安全性的措施

（一）提高建筑结构设计人员对抗震性能的重视程度

结构设计是一项系统而复杂的工作，需要强大扎实的理论知识作为基础，更需要创新灵活的思维和严谨负责的工作态度。设计人员要认真对待每一个基本构件的设计，以工匠精神追求品质的提升。深刻理解并掌握规范和章程的内涵，选用合适的标准配合建筑结构设计，在工作中不怕繁琐，事无巨细，对经手的项目有所反思，总结工作中所得到的经验和教训，为日后的工作不断积累宝贵经验。结构设计人员要时时更新自己的思想，不能固步自封，充分认识到建筑物抗震性能的重要性，对广大人民群众的生命财产安全负责，对自己的工作有责任感，主导自己的节奏，充分发挥个人的聪明才智。一个合格建筑设计师应该能够设计出体现人性化的作品，积极配合我国宣扬的以人为本的理念。

（二）严格按照设计规范进行建筑物结构设计

随着建筑行业不断向前发展，建筑物的结构越来越被重视。国家相应的出台了一些规定，以规范建筑行业的结构设计。而国家的规定不会仅仅是技术性的，还带有很强的政策性的特点。同时，这些规定并不是一成不变的，也需要与时俱进，不断调整以适应现代化的需求。在进行建筑物的结构设计时，不能仅仅满足过去的要求，还要具有发展的眼光。为了保证建筑物的质量合格，尽可能降低安全事故发生的几率，结构设计人员要恪守工作准则，及时对建筑过程中违背国家标准要求的行为提出意见，并及时给出合理的解决措施，在以后的工作中，降低或避免此类情况的发生，使建筑结构设计更多地体现人性化特点。

（三）做好钢结构安全设计

在建筑结构安全性设计中，为了避免钢材偷工减料施工行为影响到建筑安全性，应注重严格遵从GB50068—2001建筑结构可靠度设计统一标准，规范钢结构安全设计行为。首先，在钢材采购中，应明确标明钢材信息。包括钢类、脱氧程度、连接材料、钢号、炉种等等。同时，在承重钢材材料选用时，以实验方式，对钢材连接方式、荷载特征、工作温度等性质进行测定，且尽量选用16Mn钢、16Mnq钢、15MnVq钢作为承重结构钢材，满足建筑结构设计要求。但若建筑工程工作温度低于－20℃，那么应避免对3号沸腾钢材料的使用，达到安全性的钢结构设计效果。其次，待钢材采购完毕后，应进入到钢结构设计环节。而在钢结构设计环节中，应先按照GB50009—2012建筑结构荷载规范，计算钢结构荷载标准值、组合系数、动力荷载等参数。然后，分别设计钢结构强度、水平荷载等等。其中，在钢结构强度设计中，为了满足建筑安全性要求，应在选用厚度是17mm～25mm的16Mn钢时，把它的抗拉能力设计为300N/mm2，抗剪能力设计为175N/mm2，端面承压能力设计为425N/mm2，达到最佳的强度设计效果。而若把16Mnq钢作为钢结构设计材料，应保证其厚度在26mm～36mm之间，而抗拉能力设计值是290N/mm2，抗剪能力设计值是170N/mm2，端面承压能力是410N/mm2，符合建筑钢结构设计要求。再次，在建筑钢结构设计工作开展的基础上，也应针对钢铸件强度、焊缝强度、铆钉连接强度、螺栓连接程度等进行规范化设计，由此避免结构变形问题威胁建筑使用安全性。

（四）抗震性安全设计

在建筑结构设计工作开展过程中，为了保证建筑安全性，应注重优化建筑抗震性安全设计工作。首先，在建筑抗震性安全设计中，应采用刚性结构设计方法。例如，日本在某一高层公寓建筑设计中，即使用了美国纽约世界贸易中心工程的钢管，该钢管直径是80mm，厚度是40m。同时，钢管中注入了高强度混凝土。所以，在这一类钢管应用的基础上，公寓建筑抗震能力将有所增长。一旦遇到地震，仅会摇动30cm。因此，我国建筑结构设计工作的展开，应尝试对刚性结构设计方法的引入。其次，在建筑结构抗震性设计中，应注重设计一个“抗动体”，由此提高建筑结构的抗震能力，避免建筑坍塌等安全问题的凸显。

（五）混凝土保护层厚度设计

在建筑结构安全性设计工作开展过程中，因混凝土结构是主要的建筑结构之一，所以，在建筑结构具体设计时，应做好混凝土保护层厚度设计工作。首先，在混凝土保护层厚度设计过程中，为了避免安全事故问题的凸显，规范建筑结构设计，应把建筑安全使用年限设定为100年。而当环境等级是一时，保证板墙壳混凝土保护层最小厚度是15mm，梁柱混凝土保护层最小厚度是20mm。在环境等级是二a时，保证板墙壳和梁柱的混凝土保护层最小厚度分别是20mm和25mm。在环境等级是二b时，二者分别是25mm和35mm。当环境等级是三a时，二者分别是30mm和40mm。当环境等级是三b时，二者分别是40mm和50mm，就此达到安全性建筑结构设计目的。其次，若在建筑结构设计中混凝土强度小于C25，那么在具体的设计工作中，应适当调整保护层厚度，将其厚度在原有基础上增加5mm，达到最佳的结构设计效果。

[1] 何萌萌. 试论在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].江西建材, 2015(4):18-19.

[2] 胡永红. 试论在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].华东科技:学术版, 2015(5):92-92.