沈秋惠
濰坊筑博建筑設計有限公司 山東濰坊 262700
建筑結構設計是否安全和居住者的居住安全有密切的關聯。當前,我國針對如何實現建筑結構設計安全度也進行了一系列觀點的闡釋和分析,并制定了相應的標準和規范。從某種意義上來說,在建筑結構設計上,目前已經有相應的建筑結構設計安全度標準制定,但是該標準已經難以契合當前我國建筑結構設計安全度的要求。為此在進行設計的過程總會難過,要與時俱進,實現全新建筑結構設計安全度標準的構建。
從上個世紀50年代至今,我國在建筑結構設計方面,相應的設計理念和設計方法都實現了針對性的變革。而且隨著時代的進步和發展,針對建筑結構設計安全度也有更多的設計方法提出。但是在建筑結構設計安全度表現上,改變不顯著。相較于當前國際標準而言,在標準設計上,依然處于較低水平。
對于建筑結構設計是否有較高安全度的評價,一般要綜合當前社會經濟發展態勢,以及資源利用情況進行綜合評估。在過程中,還要針對社會財富累積情況,以及相應施工工藝發展等進行評價。為了更好實現建筑結構設計安全度的提升,意味著在建筑結構設計實現上,要有更多的材料耗費。所以在進行建筑結構設計安全度的界定上,本質是充分進行工程造價以及結構風險的評估和分析,基于此給出最優設計方案[1]。
我國在建筑結構設計安全度的界定上,最早是從二戰后蘇聯給出的設計方案開始的。在進行設計上,后者在建筑結構設計安全度的界定上,采取的是低安全度原則。其能夠充分契合戰后蘇聯更好實現經濟發展的訴求。對于我國而言,由于在戰后很長時間內,我國經濟狀況十分拮據,為此在相應物資供應方面,也有較大的壓力。在這種情況下,國家為了更好地恢復經濟,盡可能降低支出,也提出了建筑結構設計低安全度標準。這也就意味著在建筑結構設計上,要盡可能采取更少的材料、以更低的成本完成建筑設計。
所謂建筑結構安全度,指的是建筑結構設計對應的安全系數、分項系數以及相應可靠指標構建情況。在過程中,其和多方面因素之間有較為密切的關聯。具體來說,其包含了結構布局設計、相應的荷載標準是核定,以及材料強度標準界定等。
在研究中,結合我國混凝土結構設計安全度標準進行分析,顯然在該方面,國內外有較大的差別存在。國外在混凝土結果設計安全度的規范制定上,相較于國內現狀來說,有更高的標準,而且在混凝土結構設計安全度表現上,也有更嚴苛的規定,凸顯出國外在建筑結構設計上,對安全度的重視[2]。
1.2.1 構造規定
從結構構造規定方面來看,之所以進行構造規定設置,其本質目的在于實現對強度計算不足的針對性彌補。其設計更多是為確保結構在設計上,能夠有相應的延性支撐,所以對于混凝土的構造規定來說,其一般和配筋量之間有較為密切的關聯。在我國建筑結構設計上,一個突出的特點是盡可能使用較少的鋼材有針對性地完成建筑設計。按照GBJ10-89規定,其中明確提到,我國在柱子壓筋方面,最低配筋率不得低于0.4%。這一點相較于蘇聯在1949年給出的0.5%規定要少出很多。而且基于蘇聯經驗可知,在建筑結構設計過程中,若是配筋率在0.5%以下,會致使在C60的混凝土結構設計上,難以真正滿足設計要求,無法確保混凝土的作用發揮。通過將我國混凝土配筋率設置標準和國家一些國家比較,我國最小配筋率相較于國外的標準規定,低出一倍不止。
1.2.2 荷載設計值和標準值界定
在進行荷載的設計實現上,其設計值以及與荷載的標準值、相應的荷載分項系數之間會有較為密切的關聯。各個國家在荷載設計值以及標準值的界定上,會有不同的標準,這也是源于不同國家和地區在進行具體設計上,需要充分結合自己國家的特點出發,在活載參數設計上有較為顯著的不同。
基于結果比對可知,事實上,相較于美國的相應標準設計,我國在活載設計上,為其標準值的一半左右。我國之所以會存在這種情況,和我國一直以來的歷史發展進程存在關聯[2]。由于歷史因素的制約,導致我國在荷載標準值的設定上,秉承的是節約理念。所以這也就導致我國在進行荷載設計值以及標準值的界定上,都是以滿足最低標準為根本要求。以風載的界定為例,當前我國在這方面的規定是以50年為周期,但是在進行風壓標準值的設定上,采取的是30年一遇標準。顯然在這個標準的設定上,相較于國外的標準來說,也有較低表現。不僅是在荷載標準值上有差異,從我國鋼筋混凝土結構的荷載設計值設定來說,相較于歐美國家,設計值僅為其80%。
1.2.3 材料強度設計值和標準值
在材料強度的設計值界定上,其設計值一般是蔡利卬強度標準值和材料分項系數的商值。在進行材料強度標準值的計算上,一般是通過統計的方式獲取。當前,在進行材料強度標準值的界定上,一般是設定為強度值95%作為保證率。在進行標準設定上,看起來似乎差別不大,但是全球不同國家在進行混凝土現場強度檢驗商,采取的檢驗標準不同,為此導致在進行材料強度設計值以及標準值界定上,也會有不同的差異[3]。
就當前全球各個國家在材料強度設計值以及標準值的設定表現上來看,國外在這方面的標準更嚴格。所以從這個指標的設定來說,相較于全球其他國家,顯然我國在這個標準的設定上,依然有較低參數設定。
1.2.4 構件承載力計算公式精確度
按照我國的相應標準,對于構件承載力計算公式的設定方面,相較于全球其他國家來說,在該領域依然存在一些不足。由于計算公式差異,導致我國在進行偏心距的計算上,若是其所處位置是偏壓界限福建壓彎構件出,則有較高的不安全性,而且由于我國在構件承載力參數設定上的問題,導致我國在混凝土工程項目建設商,會有較大的配筋率,這樣也必然會導致在一些高強鋼筋應用情況下有嚴重的問題爆出。
綜合來說,當前我國在建筑結構安全度設計上,已經難以滿足當前時代發展對建筑結構安全度的要求。當前所設定的建筑結構安全度依然停留在歷史階段,雖然我國在過程中也進行了一些改進,但是整體來說,既有的建筑結構設計安全度在規劃方面,依然難以滿足標準要求。所以在具體的設計實現上,為確保我國在建筑結構設計上,有較為出色的安全性,要求我國在進行建筑結構設計安全度的規劃方面,也要進行相應參數的調整。合理進行建筑結構設計安全度規劃,能夠為保障建筑結構設計品質,提升建筑結構質量起到積極推動[4]。
在進行建筑結構設計安全度的實現上,要充分結合當前我國建筑產業發展的現狀,以及對當前建筑結構設計的要求出發,確保在建筑結構設計方面,能夠立足安全度視角出發,有針對性進行相應指標的調整,確保指標能夠和當前社會發展趨勢以及對建筑結構安全要求保持較高的一致性。唯有充分確保二者能夠實現高度一致,才能夠確保建筑結構設計能夠有更高的品質,在安全度表現上也能夠更契合建筑結構設計的預期標準和要求。
當前,我國在建筑結構設計上,其中一個關鍵的趨勢是,建筑結構造價在整個建筑工程項目中有越來越輕的占比。這也就意味著,在目前背景下進行建筑結構施工,業主對建筑成本以及建筑造價的重視度減弱,將目光放到對建筑結構品質以及質量安全方面上去。所以在這種情況下,若是依然按照傳統標準來進行建筑結構設計安全度標準的制定,和目前建筑產業發展的趨勢不契合,也不利于建筑結構設計品質的提升。
目前在建筑結構設計上,另外一個趨勢是,業主對建筑結構本身功能有越來越高的需求。所以這也就意味著在建筑結構設計的過程中,結構設計是否穩固、安全,對于業主而言是其更關注的內容。在現今的建筑結構設計過程中,建筑物內部的相應設施以及財產的價值越來越高,這也就意味著建筑施工方在進行建筑結構設計上,必然要進一步提升對建筑結構設計安全的要求。唯有如此,方可確保在建筑結構的設計上,能夠充分契合業主訴求,更好保障建筑結構使用安全,而且也可以提升建筑結構使用的靈活性。綜合這種背景來進行考慮,建筑結構設計過程中安全度要求也成為值得關注的焦點。
隨著環保呼聲的日益高漲,在建筑領域,可持續發展理念也有深遠的影響。在建筑結構設計工作踐行上,不僅要確保所設計的建筑結構能夠充分滿足建筑規劃目標,而且還要求整個建筑結構設計更安全、更環保。在建筑結構規劃設計以及施工過程中涉及到的各種建筑材料使用,諸如砂石、水泥、鋼材等,都會對環境造成污染。所以在進行建筑結構設計上,秉承環保理念要求,要盡可能確保所完成設計的建筑結構有更長的使用周期和壽命,盡可能確保一次性建筑材料的使用和投入,能夠獲取最高的居住收益。從這個角度來說,立足環保視角出發,也強調在建筑結構規劃和設計上,必須要重視安全度的提升。
綜合以上觀點,隨著時代的進步和發展,實現建筑結構設計安全度提升成為大勢所趨,也是未來在建筑結構設計過程中必須關注和考慮的內容。唯有充分關注建筑結構安全度設計,才能夠確保在進行建筑結構規劃上,真正發揮建筑結構的優勢,確保業主對建筑結構設計預期目標的實現。
為進一步提升建筑結構設計安全度,在具體的工作開展上,應該充分結合建筑結構設計本身以及外部資源支撐等多方面視角出發,推動建筑結構設計安全度水平的不斷提升[5]。
首先是重視建筑結構規劃設計過程中安全度指標的進一步完善,提升對建筑結構設計安全度的要求。施工團隊在針對建筑結構進行圖紙的規劃和設計上,就要將建筑結構安全度哦設計的相關內容納入考量范疇,盡可能立足發展視角出發,確保在建筑結構的設計上,能夠有更高的安全度標準。通過從源頭上進行把控,可以確保設計值在進行建筑結構規劃和設計上,充分結合業主需求出發,有針對性進行整個建筑結構的規劃和布局,確保完成設計的建筑結構在安全性表現上有突出的優勢。另外,在具體的施工環節,施工團隊也要嚴格難找圖紙要求,做到規范、科學施工,保障每個環節的施工品質,真正確保完成施工的建筑結構有較為突出的居住安全效益,提升建筑結構的整體施工品質。
其次是要重視相應外部因素的支撐。比如可以引入商業保險的方式,為保障建筑結構設計的安全度提供支撐。建筑本身作為一種商品,其應該和其他商品一樣享有相應的保險保障和支持。通過在建筑結構設計中進行商業保險的引入,為保障建筑結構設計安全提供商業保險支持,也能夠讓業主強化對建筑結構設計安全的關注[6]。
隨著,隨著時代的進步和發展,顯然我國過去傳統使用的建筑結構安全度指標已經不能滿足當前業主對建筑結構設計安全度的要求。為此隨著時代的不斷發展,也對目前建筑結構設計安全度提升提出了更高的要求。立足時代背景出發,要求建筑結構設計師在進行建筑結構規劃和設計上,要有更全面的安全度認知,盡可能從結構規劃和設計環節實現建筑結構安全度的改善;同時在具體的施工環節,施工團隊也要嚴格踐行施工標準和要求,確保在建筑結構各個環節的施工上,始終有出色的施工品質保障。最后是立足商業保險保障角度來說,應該為推動商業建筑結構安全度提升提供外部支撐。