簡論建筑工程結構的安全性與耐久性設計

高凌

摘 要 建筑工程結構安全性與耐久性是衡量建筑質量的重要指標。一直以來，人們對建筑工程結構的安全性與耐久性都很重視，也對此進行相關的研究改善，并積極完善法規標準與管理體制，加強施工技術，以有效提高工程安全性和耐久性。

關鍵詞 建筑工程 工程結構 安全性 耐久性 結構設計

一、建筑結構工程的安全性與耐久性概述

1.結構的安全性與耐久性概念與相關因素。結構的安全性是結構或構件在各種作用下保證人員財產不受損傷的能力.通俗說來就是防止發生破壞倒塌的能力。它是結構工程最重要的質量指標。結構工程的安全性主要決定于結構的設計與施工水準，也與結構的正確使用（維護，檢測）有關，而這些又與土建法規和技術標準的合理設置及運用相關聯。對結構工程的設計而言，結構的安全性主要體現在結構構件承載能力的安全性、結構的整體牢同性和結構的安全耐久性等幾個方面。土建結構工程的耐久性與工程的使用壽命相聯系，是使用期內結構保持正常功能的能力。這一正常功能包括結構的安全性和結構的適用性。而且更多地體現在適用性上。

2.工程結構構件的安全設置水準。與結構構件安全水準關系最大的兩個因素是：（1）規范規定的結構所需要承受的最大荷載（荷載標準值），比如同樣是辦公樓，我國規范自1959年以來均規定樓板承受的活荷載是150 kg/m2（新的規范將改為200 kg/m2），而美國、英國則分別為240 kg/m2和250 kg/m2，（2）規范規定的荷載分項系數與材料強度分項系數的大小，前者是計算確定荷載對結構構件的作用時，將荷載標準值加以放大的一個系數；后者是計算確定結構構件固有的承載能力時，將構件材料的強度標準值加以縮小的一個系數，這些用量值表示的系數體現了結構構件在給定標準荷載作用下的安全度，在安全系數設計方法中稱為安全系數，體現了安全儲備的需要。

二、當前我國建筑工程結構安全性和耐久性設計存在的問題

1.設計規范的安全設施水平規定偏低。我國現行的土建結構工程中的設計規范規定的安全設置水平比較偏低，安全規范是每一個行業的基本規范，行業中的一切行為都要在安全規范的許可范圍內進行，土木工程建筑作為一個特殊的具有高度安全隱患的行業，更加應該有一個嚴格的行業的安全規范和準則，但是與這種愿望相反的現實情況是，我國的土木工程行業的安全規范非常粗陋，有很多的漏洞，并且權威性比較低，并沒有起到一個約束和警告的作用，要想將土木工程建筑的安全性搞上去，必須從嚴抓安全規范開始。

2.設計規范的土建結構工程整體牢固性差。土建結構工程除了結構構件要有足夠承載能力外，結構物還要有整體牢固性。結構的整體牢固性是結構出現某處的局部破壞不至于導致大范圍連續破壞倒塌的而應該具備的最基本的能力，或者說是結構不應出現與其原因不相稱的破壞后果。結構的整體牢固性主要依靠結構能有良好的延性和必要的冗余度，用來對付地震、爆炸等災害荷載或因人為差錯導致的災難后果，可以減輕災害損失。而我國這方面的問題并不少見，因火災、地震、人為破壞而造成的整體倒塌令人矚目，特別是地質情況復雜、土質承載能力差的地區，在土建結構工程設計時不重視設計與設置前的論證及安全等級適當提高的人為意識問題十分普遍，所造成的后果也是觸目驚心。

3.土建結構工程的耐久安全性差，正確使用與維護意識相對較差。我國土建結構的設計與施工規范中，把土建結構工程耐久性的重點放在各種荷載作用下的結構強度要求上，而對環境因素的作用（如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學介質侵蝕）下的耐久性要求則相對考慮較少或基本不考慮，并且在很多方面沒有細致的規范。而混凝土結構因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結構安全事故或降低土建結構的使用壽命的問題十分普遍，不僅僅是設計單位忽視了其嚴重性，就其使用者也沒有足夠的認識，其普遍性和嚴重程度已遠過于因結構構件承載力安全水準設置偏低所帶來的危害。

三、加強土建結構工程的安全性與耐久性的措施

1.相關部門制定法規標準。建議國家建設部、交通部等主管部門制訂科學詳細的法規標準，對土建工程的安全性和耐久性進行重點審查，明確土建工程的設計安全性和耐久性要求，加強對混凝土工程耐久性的基礎理論研究扶持力度，對于土建結構工程的檢測與評估，需要建立從業人員的注冊制度和從業機構的資質認證與監管體制，促進土建結構安全性和耐久性的提高。

2.合理設置建筑結構設計的安全水準。在建筑結構的安全設置水準上，建議進一步收集不同意見，包括商品房消費者的意向。我國不同地區的經濟發展水平相差懸殊，在建筑物安全性和耐久性的要求上是否需要區別對待也值得探討。

3.加強檢測與維護。對建筑物的玻璃幕墻和外墻面磚等建筑部件，必須強制規定進行定期檢測。為此，需要制定法規，編制相應的技術標準

4.必須重視結構耐久性的研究。目前，對建筑工程結構的耐久性問題還認識不足，往往是憑經驗增加一些構造措施來加以彌補，缺乏在耐久性方面系統的理論研究和完善措施。耐久性研究需要宏觀的定性描述和微觀機理的定量分析，這是今后需要加強和深化的一項重要工作。

我國在耐久性設計方面主要存在標準、規范、規程跟不上的問題，缺乏全面、完善、可靠的措施。規范對耐久性的要求，主要應在構造（如保護層厚度等）和材料性能（如混凝土配比、抗氧離子滲透性等）等若干個易于明確表達的幾種指標上規定，有些規定也沒有進行系統的機理研究，如對混凝土的碳化、堿骨料反應及鋼筋銹蝕與時間的關系，研究得也很膚淺。影響耐久性的因素很多，需要加強的措施也很復雜：應重視后張灌漿不密實而產生的結構耐久性問題，要完善無黏結預應力工藝，加強張拉端和固定端錨具的選用和防腐措施，確保全密封方面的技術措施；再如要重視樓板中收縮和溫度構造配筋要求，解決現澆樓板中出現收縮、溫度裂縫給使用帶來的危害和由此造成的鋼筋銹蝕等結構耐久性問題。在設計、施工中對耐久性問題認識不足，普遍存在混凝土強度等級過低、保護層厚度過小、鋼筋直徑過細、構件截面過薄而削弱結構耐久性的問題。從觀念上要克服設計中考慮強度多，而考慮耐久性少；重視強度極限狀態，而不重視使用極限狀態；重視新建筑建造而忽視舊建筑的維護的不利觀念。

四、結束語

綜上所述，建筑工程中的安全性及耐久性對于建筑來講是非常重要的，值得我們深入地研究和探討。本著對工程負責和對社會負責的態度， 作為工程人員更應該在日常的工作中加強對建筑工程的安全性和持久性的考量，不斷總結經驗，吸取教訓，并積極向有關部門獻言獻策，為社會主義現代化的實現貢獻自己的一份力量。

參考文獻

[1]高淵.我國土建結構工程的安全性與耐久性現狀分析[J].開封大學學報，2010，（3）.

[2]王萍.對土建結構工程安全性及耐久性的分析[J].城市建設理論研究，2011，（6）.