柴正昌
大理電力設計院有限責任公司
土建結構工程的安全性與耐久性設計探討
柴正昌
大理電力設計院有限責任公司
改革開放以來,隨著生活水平的不斷提高,人們的住房需求也在不斷擴大,建筑行業也得到了飛速的發展。目前土建結構工程作為基礎性部分,它的安全性和耐久性直接關系到整個建筑工程質量,需要引起重視。因此,做好對土建結構工程的安全性與耐久性研究,不單單可以保證建筑工程的質量,還能避免建筑事故發生,保障人民的生命財產安全。本文主要以土建結構工程的發展史為切入點,詳細地對土建結構工程的安全性和耐久性進行分析,并提出一些改進的措施。
土建結構;安全性與耐久性;設計
土建結構安全性主要取決于結構的設計與施工水準,結構設計規范的安全設置體現在結構構件承載能力的安全性、結構的整體牢固性等方面,結構構件承載能力的安全性與結構構件安全水準體現了結構構件在給定標準荷載作用下的安全度。盡管設計規范所設定的安全儲備較低,但是結構穩定性是保證整體穩定性的內容之一。
1.1 環境影響
由于設計者在土建設計中通常采用結構保護的措施維持結構的耐久性能,使其在不利的氣候環境中能夠減弱結構質量的影響。若是建筑選址位于極其寒冷的低溫地區,應充分做好混凝土在低溫環境下的防護工作;若是位于風力較大的地區,則要考慮到風力增加對建筑物的結構腐蝕作用。但在實際的設計中,一些設計者往往會忽視外來力量的長期作用會對土建結構產生的損傷,只是單純考慮到了自然地理因素,進而使整體土建結構的耐久性與安全性大減弱。
1.2 技術規范標準的作用性不強
我國規范的可靠度設計方法要比定值的安全系數更清晰、更科學、更合理,當然由于結構設計在安全度上它并沒有給結構設計的安全性帶來明顯實效,現行設計規范中的可靠度存在不少根本缺陷,耐久性問題的嚴重性要求我們采取必要的防治凍融和鹽害等問題綜合措施。土建工程需要工程技術人員針對具體特點去解決設計與施工安全與耐久性問題。土建工程事故頻繁的原因主要在于管理環節上的腐敗;其次過分強調規范的地位與作用,由于缺乏具體實踐、導致規范標準的有效性不強。
1.3 評價標準太單一
現階段,在我國工程檢驗的標準中,混凝土評價標準單一,沒有對質量進行全面的評估,只對于強度進行評估,這種評估機制導致現有的水泥普遍出現礦物比例不協調以及顆粒過細的問題。在水泥質量的評價標準內,只設立最低的強度卻沒有規定最高的強度,導致各種的水泥質量存在比較大的差異。
2.1 安全性
1)設置安全水準。構件的承載能力和設定的參數標準是設置土建結構工程安全水準的兩個決定性因素。因此,在設置安全水準時,需要注重這兩個因素,規定結構的承載能力,規定合適的材料強度分項系數和荷載分項系數,不得出現偏差。此外,在設置安全水準的過程中還需要結合實際狀況,保證所取的各種系數盡量接近實際情況,確保結構的安全性。
2)采用多種方式進行結構監控及檢測。超聲波法與聲波都是使用比較廣泛的探測方法。在進行土建結構強度檢測的時候,還可以使用超聲回彈綜合法、回彈法以及射線法等,主要使用在反映土建工程結構表層強度的等級。每一項監控技術都存在利弊,應該按照被檢測土建結構的實際情況選擇最合適的監控檢測方式。
3)對于建筑物必須開展安全監測。對于建筑物的工作狀態、運行安全進行分析得出的數據資料,是進行安全監測的重要依據。在一些中小型混凝土建筑中,缺乏有效的觀測設施,所以需要完善安全檢測與監控工作,使用觀測資料與現場檢測結合的方法進行評估工作,對于建筑的安全狀況進行全面評價。
2.2 耐久性
1)結構工程技術規范的制定。我國面積比較大,經濟發展與技術水平存在著地域差異,在不同的地域間,工程環境有著顯著的區別,雖然現今全國擁有統一執行的技術規范標準,但是在具體的工程設計與施工方面,在參考國家標準的時候,需要結合實際的施工環境和施工特點。地標是在滿足國標的前提下,根據地區特點確定本地區的標準。
2)提高土建結構工程的安全性與耐久性意識。從整體和長遠出發,從風險后果上提前預測并正確導向,要求制定的計劃與方案具有科學性、先進性和可操作性。國家安全生產監督監管部門,依據土建結構相關的立法嚴格定期檢測監督。強化對監督管理體制及其機構各環節的監督,逐漸把土建結構工程的安全性與耐久性納入到監督管理體制中。
3)做好混凝土材料的質量控制。進行混凝土的配置工作也應避免為增強混凝土強度而影響其耐久性,嚴格按照配置的流程比例進行。在施工前可再次對混凝土中的要求標準、參數檢測。混凝土一旦投入施工,就不能再進行二次更改設計,因此一定要確保其質量達標,綜合保證建筑設計的整體結構安全。此外,也應結合當地的自然環境、氣候因素,在分析氣候的變化以及外來作用影響下,確保混凝土、鋼筋材料的耐久性,減少在特殊的環境條件下混凝土遭受的腐蝕作用。
4)構建技術標準體系與管理措施。主管土建結構設計的部門要對工程的安全性與耐久性要求作重點審查,明確重要工程的檢測和正常的維護修理制度,主管部門在設計荷載標準值和承載力安全度的設置水準上應進一步收集不同意見,在推廣可靠度方法于各類設計規范時必須實事求是。
綜上所述,土建建構作為建筑中最關鍵的部分,其整體的安全性和結構穩定性與建筑整體的質量安全密切相關。耐久性與安全性更是土建設計中評價結構質量的重要指標,為使建筑結構的安全性和耐久性得到保證,設計人員應合理運用先進的科學手段,設計科學合理的安全結構設施,嚴把工程質量關和材料關,并建設其完善的安全制度標準。最終提升土建設計的安全穩定性和結構耐久性,保證整體建筑的安全。
[1] 劉志月. 土建結構工程的安全性與耐久性[J]. 科技與企業,2014,22:120.
[2] 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,2005,03:92-94.