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

廖启建 

320925198412274516

摘要：随着经济和社会不断的发展，近年来建筑行业也在不断向前。反映在市场上主要的表现是，建筑工程的规模越来越大，所涉及到的技术也越来越复杂。建筑结构的设计，已经从传统建筑工程的简单对称结构设计，变成了现在多样化的结构设计，对设计人员的专业素养和职业素质以及相关施工组织架构提出了更高的要求。但是由于建筑结构设计复杂性和安全性的要求，近年来建筑结构设计也出现了较多的问题。本文针对建筑结构设计的复杂性和安全性进行了一定的研究，并对建筑设计提出了相关的意见和建议，供建筑企业和相关部门进行参考和改进。

关键词：建筑结构；建筑复杂性；建筑安全性

引言

由于建筑工程的规模不断扩大，楼层不断升高，建筑结构设计的复杂性是不可避免的。高层建筑相对于普通建筑来说，并不只是单纯的楼层增加，还包括对整体承重的设计的改良、防火装置的设置、整个体系给排水系统以及供电系统的铺设革新等等。所以随着建筑结构复杂性的提升，对于安全性的要求也更加凸显。但是当下很多建筑工程的设计人员以及设计团队并没有意识到这一方面的问题，仍旧根据传统建筑结构设计的理念，对当下的新型建筑结构进行设计，忽视了复杂性和安全性的问题。所以，对建筑结构设计的复杂性和安全性的研究，已经成为了当前建筑领域研究的热点问题之一。

1.建筑结构设计的复杂性特征

1.1建筑平面布局的复杂性设计

建筑平面结构的设计，是整个建筑结构设计中的重点工作。随着建筑规模不断的扩大，建筑平面结构的设计复杂性也在不断提升。第一，传统建筑结构的剪力墙往往较为分散，根据建筑结构分布的着力统计，对剪力墙进行单独的设计。而随着当下建筑规模的扩大以及建筑类型的多样化，往往需要对剪力墙进行系统的布局和设计。将传统分散的剪力墙变成两行工字剪力墙或者是U形剪力墙，以此来提升建筑整体的稳定性和安全性。第二，在进行平面布局设置时，将使用技术从传统的CAD技术转变为BIM建模技术，提升建筑整体的参数精度。

1.2建筑地基结构的复杂性设计

建筑地基结构的复杂性设计，主要体现在两个方面，分别是地基的选型以及对于地基稳定性的处理。第一，需要综合考虑多方面的因素对地基进行选型。首先要考虑到建筑方案整体的需求以及合同对于建筑的规定，明确建筑的规模以及承重要求，选择合适的地基类型。其次，要对施工现场进行实地的考察，了解施工现场的具体情况，针对施工现场的特征选择合适的地基类型。例如针对土壤含水量较高的地区，要在地基建设之前进行相应的防水措施设置。第二，要在地基设计时就做好地基的稳定性处理工作。首先要合理运用好地基处理桩，确保地基处理桩能够在每个着力点的衔接处，保证地基建设整体的稳定性。其次，要保证地基设计工作在后期能够正常落地，需要对地质层进行勘测，挑选出最合适进行地基建设的土壤层。

2.建筑结构设计的安全性存在问题

2.1建筑结构设计人员及团队对安全性问题认识不足

在当下建筑结构设计的安全性保障工作中存在较多的问题，其中首要问题，就是建筑结构设计人员以及团队对于安全性问题的认识不足。首先，部分具有资历的设计人员，倚仗自身丰富的设计经验，在进行建筑结构设计的过程中将重点全部放在建筑本身的设计，忽视了安全性的问题。落实到后期的施工过程中，出现了安全性问题再进行反工，将会带来严重的经济损失，减少了建筑企业在工程中获取到的经济利益。其次，在当下的建筑结构设计中，会有非常多的新型设计，应用较多的新技术和新原材料，针对这些新技术都有配套的安全措施。但是设计人员以及团队可能对新技术以及新型原材料没有充分的了解，对相应的安全措施认识也不到位，在设计的过程中忽视了这一方面的问题。

2.2建筑结构设计的抗震性不足

建筑结构设计的抗震性不足，是当下设计中安全性保障工作存在的另一问题。建筑结构设计的抗震性不足问题主要体现在以下两个方面。第一，建筑结构设计没有完全符合国家法律法规条例的规定。为了保证建筑在后期投入使用后的安全性，对业主的人身安全和财产安全负责，国家对于建筑结构设计的抗震性以及相关参数作出了明确的规定和要求。但是随着当下建筑结构，设计越来越复杂，对于相关参数的计算也更加困难。部分设计人员以及设计团队在对抗震性进行设计和把握的过程中，就出现了较多的误差。第二，在进行建筑结构设计的过程中，没有考虑到施工当地的具体情况。由于当下建筑工程的规模越来越大，其本身就具有一定的不稳定性。对建筑结构的抗震性进行把握，难度也在不断提升。相关的施工人员和施工团队在设计工作开展之前，就需要到施工现场进行实地的考察和勘测，了解施工现场的具体气候情况、地理情况、水文情况。以确保设计方案的科学性和合理性，在后期施工的过程中能够顺利落地。但是由于当下很多设计团队忽视了这一问题，相应的建筑结构设计也就存在较多的漏洞，抗震性达不到既定的要求。

2.3建筑剪力墙结构设计不合理

在建筑结构设计以及后期施工建设的过程中，剪力墙结构直接决定了建筑结构整体的稳定性和安全性。所以，剪力墙结构设计不合理，也是当下建筑结构设计安全性保障存在的主要问题之一。当下剪力墙结构设计不合理的问题主要体现在以下两个方面。第一，对剪力墙的数量控制以及位置设置不合理。部分设计人员为了保证建筑结构的安全性和稳定性，会提升剪力墙的数量，但是这在一定程度上会影响建筑整体的承重以及受力，无法达到最初的目的。而且由于剪力墙的数量提升，局部剪力墙的长度和宽度都会受到影响，这也不利于保证建筑整体的安全性和稳定。第二，在剪力墙的周围没有搭配合适的防护措施。由于建筑结构设计的复杂性，部分设计人员在对剪力墙进行设置时，没有在剪力墙周围进行框架住的设计。这不仅影响了剪力墙的稳定性，而且也给建筑整体带来了一定的安全隐患。

2.4缺乏建筑结构设计安全控制的高级人才

建筑结构设计安全控制的高级人才匮乏，也是当前建筑结构设计安全性控制工作的主要问题之一。第一，建筑物企业中现有的设计人才，对于当下建筑设计的前沿架构以及新材料新技术的应用，都没有较为全面的了解和掌握。这使得建筑企业在招投标的过程中，都无法拿出相应的资历以及设计经验。即使企业招标成功，设计人员也没有足够的能力对建筑方案进行设计。第二，市场上建筑结构设计安全控制的高级人才缺口较大，人员供给不足。这使得很多建筑建设企业无法招聘到符合当下市场需求的设计人才。

3.提升建筑结构设计安全性的对策

3.1制定完善的安全控制流程体系

针对建筑结构设计人员以及团队对安全性问题认识不足的情况，需要制定完善的安全控制流程体系。首先，要自上而下树立建筑结构设计安全性保障的理念。管理层人员相较于基层人员，更加具有大局观，眼光也更加长远，对于新理念的接受更加容易。所以要从管理层入手，了解建筑结构设计安全性的重要问题。基层设计人员以及其他工作人员会根据管理层的意志，对自身工作进行一定的调整。其次，要针对建筑工程设计工作的各个环节，制定完善的安全控制流程体系。确保设计人员以及设计团队，在进行建筑结构设计工作的过程中，能够将安全性问题重视起来。最后，要在建筑设计方案完成后，施工开始之前，对建筑设计图纸进行进一步的审查。以确保相关的安全措施以及其他安全性保障工作，在建筑设计方案中有明确的体现。

3.2积极运用新材料和新技术提升建筑结构设计的抗震性

为解决建筑结构设计抗震性不足的问题，相关的设计人员和设计团队需要积极运用新材料和新技术，对建筑方案进行改良和升级。第一，要运用新材料和新技术来保证建筑结构整体的科学性和合理。当下随着建筑工程规模的不断扩大，设计人员以及设计团队在面临新的设计要求时，难以将设计的美观性、艺术性，与安全性和抗震性同时考虑，常常顾此失彼。对新材料和新技术进行应用可以解决这一问题，但是要关注新材料和新技术的具体情况，了解材料的性质。第二，要对承重墙进行创新设计和升级。新材料与传统建筑材料相比，往往具有更加优良的特点，硬度和韧性都更高。在承重墙设计的过程中运用新材料可以有效提升承重墙的强度。

3.3严格控制剪力墙数目并设置框架柱

解决建筑剪力墙结构设计不合理的问题，需要严格控制剪力墙的数目并设置框架。第一，相应的设计人员和设计团队，可以使用BIM建筑系统技术对建筑整体结构进行建模，对建筑的总体格局框架有一个整体的了解。在以此为基础，对各个位置剪力墙的设置进行把控。这样可以有效控制剪力墙的数量，并对每个局部的剪力墙进行更加科学合理的设计。第二，对每个剪力墙进行设置的过程中，要同步在其周围进行框架柱的架构。确保剪力墙结构的稳定性，以此来保证建筑结构整体的安全。

3.4加大投入培养建筑结构设计安全控制的高级人才

下一步，各个建筑企业需要加大投入，来培养建筑结构设计安全控制的高级人才。首先，要组织企业中现有的设计人员以及设计团队进行定期的培训，了解在建筑结构设计方面的前沿技术以及新型原材料，不断进行学习，提升自身的专业素养和职业素养。其次，可以组织设计人员到外地进行学习，了解其他地区设计团队在建筑方案设计上的先进经验。再结合企业当前正在运行的建筑方案进行一定的借鉴和应用。最后，企业要提升招聘新人才的门槛，了解人才的具体情况，是否满足当下建筑结构设计安全控制的要求。可以设置合适的实习期对人才进行全方位的考察。

结论与展望

综上所述，当下建筑结构设计的复杂性特征主要体现在两个方面，分别是建筑平面结构的复杂性设计以及地基结构的复杂性。建筑结构设计的安全性存在问题，包括建筑结构设计人员以及团队对安全性问题认识不足、抗震性设计不足、建筑剪力墙结构设计不合理，以及缺乏建筑结构设计安全控制的高级人才。针对这些问题，下一步需要制定完善的安全控制流程体系、积极运用新材料和新技术提升建筑结构设计的抗震性、严格控制剪力墙的数目并设置框架柱，并且加大投入培养建筑结构设计人才。未来针对建筑结构设计的复杂性和安全性问题，仍旧需要相关研究人员和技术人员不断的攻关和努力，推进我国建筑设计行业的发展。

参考文献

[1]王艺文,郭俊钢,宫海涛,王珅,张国林. 建筑结构设计的复杂性和安全性[J]. 居舍,2022,(17):92-95.

[2]陈有武. 探究工业建筑结构设计的复杂性和安全性问题[J]. 低碳世界,2020,10(02):121-122.

[3]杨睿. 在建筑结构设计中提高建筑安全性的几点思考[J]. 山西建筑,2019,45(01):32-33.

[4]宋建. 工业建筑结构设计复杂性与安全性分析[J]. 建筑技术开发,2018,45(19):98-99.

[5]刘召亮,范凯凯,闫康. 工业建筑结构设计的复杂性和安全性问题[J]. 科技风,2018,(18):96.

[6]田相凯. 探讨工业建筑结构设计的复杂性及安全性[J]. 山东工业技术,2017,(13):113.

[7]邓桂平,高松. 建筑结构设计安全性及对策分析[J]. 建材与装饰,2017,(01):87-88.

[8]潘绍洁. 工业建筑结构设计的复杂性及安全性[J]. 科技展望,2016,26(07):33.

[9]陈春龙. 建筑结构设计中提高建筑安全性探讨[J]. 建筑技术开发,2020,47(18):1-2.