土建結(jié)構(gòu)安全性設(shè)置水準(zhǔn)及設(shè)計(jì)方法研究

【摘要】隨著當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)水平的不斷提高，城市化腳步逐漸加快，我國(guó)土建工程的規(guī)模也不斷朝著擴(kuò)大化方向發(fā)展，土建的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于工程的重要性不言而喻，同時(shí)當(dāng)前的設(shè)計(jì)難度也逐漸提高，給土建行業(yè)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。在我國(guó)建筑設(shè)計(jì)中土建工程是十分重要的內(nèi)容，加強(qiáng)土建結(jié)構(gòu)安全性的設(shè)計(jì)工作還有很長(zhǎng)的路要走。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及施工水平是工程安全性的決定性因素，除此之外，檢測(cè)工作以及結(jié)構(gòu)維護(hù)工作也產(chǎn)生一定程度的影響。基于此，本文主要研究土建工程安全性設(shè)置水準(zhǔn)問(wèn)題以及相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法，希望能給有關(guān)企業(yè)和人員可供參考之處，適應(yīng)當(dāng)前建設(shè)工程的發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】土建結(jié)構(gòu);安全性;設(shè)置水準(zhǔn);設(shè)計(jì)方法

1、引言

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開(kāi)土建行業(yè)的推動(dòng)，對(duì)土建行業(yè)的相關(guān)制度進(jìn)行完善升級(jí)，不僅能夠達(dá)到滿足民生要求的目的，還能夠推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大幅發(fā)展。文本針對(duì)土建行業(yè)中的新技術(shù)以及新理論進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，并且為了能夠使土建結(jié)構(gòu)的安全性以及耐久性都相對(duì)提高，延長(zhǎng)使用壽命，針對(duì)安全性以及結(jié)構(gòu)的耐久性方面也進(jìn)行了研究，以便能夠更好地滿足現(xiàn)代化的建設(shè)需求。

2、土建結(jié)構(gòu)工程安全性的現(xiàn)狀分析

目前來(lái)講，我國(guó)在土建工程方面的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)際上的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，在應(yīng)對(duì)各種災(zāi)害方面、環(huán)境安全性指標(biāo)方面以及載荷量上都有很大的進(jìn)步空間。但是，因?yàn)槟壳皣?guó)內(nèi)的工作人員對(duì)此方面的重視程度不夠，因此在土建結(jié)構(gòu)的安全性以及耐久性方面投入的精力很少，存在的問(wèn)題較多，造成了目前我國(guó)的土建行業(yè)在此方面十分薄弱的局面，阻礙了土建結(jié)構(gòu)安全性與耐久性方面性能的提升。而在對(duì)土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，只考慮到工程建設(shè)中的實(shí)際問(wèn)題，但是忽略了土建結(jié)構(gòu)的使用壽命問(wèn)題，而且有些企業(yè)為了能夠?qū)⒊杀颈M可能地降低，會(huì)擅自降低工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，甚至偷工減料，給工程建設(shè)帶來(lái)更多的安全隱患。如果在設(shè)計(jì)過(guò)程中，忽略了混凝土的建設(shè)指標(biāo)而在施工時(shí)對(duì)強(qiáng)行增加混凝土的使用強(qiáng)度，就會(huì)給實(shí)際的建設(shè)工作帶來(lái)困難。而在建設(shè)過(guò)程中所出現(xiàn)設(shè)計(jì)不合理的問(wèn)題，通常情況下都是由施工人員根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)直接解決，缺乏科學(xué)的解決方法，也有一些企業(yè)為了趕工期，會(huì)減少對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，雖然這種做法能夠加速施工，但是會(huì)嚴(yán)重地影響工程的質(zhì)量，嚴(yán)重危害到建筑的安全性和耐久性。此外，目前的立法方面尚不完善，沒(méi)有一個(gè)合理、標(biāo)準(zhǔn)的體系來(lái)規(guī)范施工，因此，很多行為都難以約束。

3、土建結(jié)構(gòu)安全性設(shè)置水準(zhǔn)分析

3.1構(gòu)件承載力安全設(shè)置水準(zhǔn)

在土建工程中，構(gòu)建安全水準(zhǔn)的直接影響因素有兩方面：第一，規(guī)范中對(duì)結(jié)構(gòu)承受荷載的規(guī)定。例如對(duì)辦公樓來(lái)說(shuō)，要求樓板能承受的活荷載滿足200kg/m2。第二，規(guī)范中對(duì)材料強(qiáng)度以及荷載分項(xiàng)系數(shù)的規(guī)定。具體來(lái)說(shuō)，荷載分項(xiàng)系數(shù)是指在計(jì)算荷載對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件形成作用過(guò)程中，縮小構(gòu)件本身強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系數(shù)。通過(guò)上述系數(shù)能夠體現(xiàn)在一定荷載情況下建筑的安全度。在安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法中被稱作安全系數(shù)，同時(shí)需要真實(shí)體現(xiàn)出安全儲(chǔ)備。但是在可靠度設(shè)計(jì)中則成為分項(xiàng)系數(shù)，充分彰顯出可靠指標(biāo)以及名義失效概率。在當(dāng)前階段，雖然設(shè)計(jì)法規(guī)范沒(méi)有較高的要求安全儲(chǔ)備，然而在一些工程中所使用的材料數(shù)量卻遠(yuǎn)高于同類型工程。產(chǎn)生這種問(wèn)題的原因在于設(shè)計(jì)的落后和單一，并且不能在結(jié)構(gòu)和材料方面進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

3.2土建結(jié)構(gòu)牢固性

土建結(jié)構(gòu)構(gòu)件不僅要滿足承載力要求，同時(shí)還對(duì)其牢固性提出了較高的要求標(biāo)準(zhǔn)，牢固性是指當(dāng)結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了一定的局部破壞，但是該破壞不會(huì)急劇擴(kuò)大化，不會(huì)導(dǎo)致大范圍倒塌，也可以說(shuō)土建結(jié)構(gòu)不允許發(fā)生較大的破壞性結(jié)果。在牢固性方面，首先要保證結(jié)構(gòu)冗余度和延性滿足要求，從而有效抵御地震、爆炸等帶來(lái)的沖擊和損害。很多地震中的傷亡都是由于房屋結(jié)構(gòu)牢固性較低而導(dǎo)致的。同時(shí)，在爆炸事件中，往往只會(huì)破壞局部結(jié)構(gòu)，但是卻由于牢固性問(wèn)題而造成了整體倒塌，可見(jiàn)結(jié)構(gòu)牢固性的關(guān)鍵作用。

3.3土建結(jié)構(gòu)耐久性

在當(dāng)前階段，我國(guó)土建結(jié)構(gòu)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)通常給予結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面足夠的重視，但往往忽略了環(huán)境因素耐久性方面的要求。以混凝土結(jié)構(gòu)舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)混凝土以及鋼筋出現(xiàn)腐蝕，將會(huì)大大提高安全事故的幾率，其產(chǎn)生的影響遠(yuǎn)大于構(gòu)建承載力水準(zhǔn)夠而產(chǎn)生的影響。因此必須要給予這方面問(wèn)題充分的重視。以鋼筋防蝕來(lái)說(shuō)，我國(guó)對(duì)于耐久性的要求和規(guī)范中所涉及到的最低強(qiáng)度和最小厚度一直低于國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，這在一定程度上導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載力安全性不足。而通過(guò)科學(xué)措施來(lái)提高構(gòu)件承載力的安全設(shè)置水準(zhǔn)能夠有效提升耐久性，同時(shí)延長(zhǎng)使用壽命。

4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中可靠度設(shè)計(jì)方法

對(duì)于土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面，需要考慮兩方面的問(wèn)題：美觀效果以及實(shí)用效果。為了能夠確保建筑的實(shí)用性、質(zhì)量達(dá)標(biāo)、環(huán)保性以及外觀的美觀性等各方面要求，必須要對(duì)多種方面的因素都進(jìn)行考慮，對(duì)建筑物的各項(xiàng)數(shù)據(jù)都進(jìn)行分析，才能夠保證設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性以及合理性。一般來(lái)說(shuō)，土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要分為整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工數(shù)據(jù)的計(jì)算以及施工等三個(gè)階段，涉及到了暖氣通風(fēng)系統(tǒng)的建設(shè)、電氣系統(tǒng)的建設(shè)以及給排水系統(tǒng)的建設(shè)問(wèn)題，因此，對(duì)于不同的建筑物來(lái)說(shuō)，需求不同，結(jié)構(gòu)也應(yīng)該有所區(qū)別。根據(jù)建筑物的差異，將其劃分為不同材料、不同層數(shù)與高度或者不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)、不同用途的土建物。

當(dāng)前土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中摒棄了傳統(tǒng)多安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法，而采用了概率理論基礎(chǔ)，采用了可靠度的設(shè)計(jì)方法。土建結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱設(shè)計(jì)中的可靠度設(shè)計(jì)方法已經(jīng)成為當(dāng)前重要發(fā)展趨勢(shì)。這種設(shè)計(jì)方法能夠充分體現(xiàn)科學(xué)進(jìn)步，并且在安全度概率定義方面，可靠度方法比比定值安全系數(shù)更加合理、更加科學(xué)。但是這種方法也存在一定不足，需要在實(shí)踐中不斷改進(jìn)和完善，例如土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)象較為復(fù)雜，類型較多，因此在安全度方面要充分考慮到其確定性和不確定性因素。在當(dāng)前階段這種方法還沒(méi)有完全成熟，因此有部分人認(rèn)為半概率多安全系數(shù)方法更加合理科學(xué)，但是可靠度的分析結(jié)果仍然可以作為參考依據(jù)。

結(jié)語(yǔ)：

總而言之，在上述內(nèi)容中對(duì)土建結(jié)構(gòu)安全設(shè)置水準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)方法的研究和分析中，我們可以看出相比于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)在這方面的差異和不足，并且在設(shè)計(jì)方法上仍存在著爭(zhēng)議和分歧。因此在實(shí)際工程中，要充分考慮到具體項(xiàng)目的自身實(shí)際狀況，以此為基礎(chǔ)來(lái)選擇最為適宜的設(shè)計(jì)方法，并且最終確定安全性設(shè)置水準(zhǔn)，從而保障土建結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

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作者簡(jiǎn)介：

彭鴿輝，女，1978.5，本科，工作方向：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。