關于提高建筑結構設計安全度的意見

宋劍鋒　滿玉秋

摘 要：對提高建筑結構設計安全度問題，提出了以下幾點看法：①當前的建筑物安全事故，與結構設計可靠度無關；②結構設計，仍宜提倡節約；③我國建筑設計規范中的構造規定，尚屬恰當：④規范與國際市場并無直接聯系；⑤規范要根據國家政策而定。

關鍵詞：建筑結構；設計安全度

最近在建筑工程界，有些同志提出，要大幅度提高建筑結構設計的安全度，引起一些議論?，F將我個人對此問題的一些看法提出來，請諸位指正。

1 當前的建筑物安全事故，與結構設計安全度無關

50年代的結構設計方法，與現在近似，當時所用的混凝土強度很低，只有110~140號，比現在的C15還低。50年代初期施工手段也很落后，混凝土用體積配合比，人工攪拌，沒有振搗器……而當時施工發生安全事故的較少。有一些建筑物，如王府井百貨大樓、北京飯店等，使用至今已逾45年，而且經過了唐山地震影響的考驗。因此可以說，現在的安全事故，與結構設計安全度是沒有連帶關系的。

2 結構設計，仍宜提倡節約

關于節約鋼材的問題。作為一個結構設計工程師，重要職責之一，就是以較少的材料去完成建筑物各種功能的要求。如果將構件截面任意加大，材料用量任意增多，這個工作，建筑師也能做。

在發達國家，節約材料也是工程師所追求的。1998年美國《商業周刊》登載由美國建筑師學會（AIA）舉辦的最佳建筑設計競賽，“節省材料”是該次競賽的主題之一。紐約時報新印刷廠的設計，因采用規則的矩形平面和常規材料，節約五千萬美元而獲獎：又如香港中國銀行（貝聿銘設計）因其結構方案布置得當，比同樣高度的其他結構大量節約鋼材，所以若干個雜志上都發表文章加以表揚。

3 我國規范中的構造規定，并非都比別國低

我國規范規定的是最低用鋼量，設計者一般根據結構重要性，予以適當提高，所以下能以此來判定我們在工程中的材料用量，更不能以我們的最低值來與人家比。我國規范規定的柱子最小含鋼量力0.4％，是不考慮抗地震時的數量，我們大多數城市設計時都考慮抗震，高層建筑更是都要考慮，這時柱子的最小含鋼量就是0.5%~1.0%.而且設計單位在設計高層建筑的柱子時,用鋼量常比規范要求的還大,因此與國外相比，實際用鋼量并不太小。

我們有些構造要求，已與國外持平，如剪力墻的最小配筋率為0.25%，與美國相同。至于墻的暗柱配筋量，在許多方面已是世界領先。

我國規范對于梁受壓鋼筋的配筋率，有明確規定。且數值與美國基本相等，并非“無此規定”。至于受拉鋼筋的最小配筋率，有設計經驗的人都知道，在一般梁板構件中，此值并不起作用，有影響的是在類似基礎厚板一類構件中。這種構件中，我國規范與國外規范相比，在某些情況下配筋更多。因為如美國或新西蘭規范，對于控制最小配筋量還有一些放松要求的措施，可使配筋減少，所以在一定情況下，配筋可以比我們更少。因此也不能一概而論，說我國的構造配筋比國外如何的少。

4 關于能否進入國際市場

最近在北京大北窯建成的航華中心，其中三棟最大的辦公樓，為三家外國大公司買去，即美國的惠普公司、摩托羅拉公司和韓國三星公司。這些工程都是按我國規范設計建造的，建成主體結構后，先后被這三家公司賣下。其他國際知名的公司購買或長期租用我國建筑物者還很多。這些大公司都愿意購買，說明我們的設計，能為國際接受。

有人以為，低安全度有損于我國建筑業的國際形象.有損于國際形象的事情有,但不是結構設計安全度問題。我曾多次遇到在華投資的外商來向我咨詢,所提問題，一是施工質量低劣，二是結構設計大浪費。后者都是用鋼量大高或混凝土構件截面過大，超過了他們國家的常用水平！有一個工程，單是基礎就多用了鋼筋500噸！

5 規范要根據國家政策而定

一個國家的規范，不僅僅是技術性的，還有根強的政策性，許多方面，是一個國家經濟條件的直接反映。因此，我國規范的材料用量，當然應該比發達國家低,也即安全度應該低一些。這方面我們完全可以理直氣壯地說，我們過去的設計標準，是符合我國國情的，是安全的。當然某些局部有不足，要不斷修改。國外的規范也不是十全十美，也在不斷的修改。我們過去的結構成功地經受了幾十年的考驗,那就是說,我們的規范,基本是正確的,安全度基本是能滿足要求的。

至于抗震規范，更與政策密切相關。美國抗震專家Mark Fintel說過，一個國家的抗震政策（體現在規范上），實際上是一個國家的政府愿意為他的人民在抗震方面投多少保險。所以國家富了，可多投些保險費，窮國只能適當少投。

不能單看這些年我國沿海地區的經濟發展，我國廣大中西部地區，還是相當窮的。我國鋼產量雖已與日本齊平，但人均產量只有日本的1/10，而且品種不全，質量較低.所以；我不贊成說現在就可以大量用鋼。

中小城市現在還在發展冷軋變形鋼筋，這種鋼筋性能并不太好，就因為能省鋼，所以還在發展，這就是我國的國情。

再回到抗震。地震的情況各國不同，日本的地震發生很頻繁，有的城市每三、四十年就會有一次大地震；美國的加州也是每幾十年就有一次大地震。我國雖是多地震國家，但同一個地區發生大震的機遇一般不很頻繁。例如北京，根據歷史記載，大約每300年有一次大震。地震的機率不同，設計所用的抗震規范當然也不同。

但是，按照我國規范沒計的抗震工程，還是安全的。近年云南省發生過幾次較強地震，凡是按規范正常設計、正常施工的工程，都經受住了考驗。

6 不容忽視設計中的浪費現象

當前建筑結構設計存在的問題中，有一個方面不容忽視，就是設計中的浪費現象。我們有不少鋼筋混凝土高層建筑的用鋼量，已超過國外同等高度鋼結構的用鋼量，其不合理可見一斑!

現在這種關于建筑結構設計安全度的討論，是正常的，但我擔心會不會引起誤導，使一些設計人員誤以為按我國規范進行設計會造成不安全，以致盲目加大構件截面，增加用鋼量，造成不必要的浪費。這種可能性，是不能不防的。