建筑物的重要性與經(jīng)濟(jì)性

徐立杰 王振江

（煤炭工業(yè)濟(jì)南設(shè)計研究院有限公司，山東 濟(jì)南250031）

建筑物的重要性和經(jīng)濟(jì)性是工程建設(shè)投資和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中一對相互矛盾而又相互關(guān)聯(lián)的問題，通常重要性等級高的建筑物的投資要高，也就是其經(jīng)濟(jì)性要差；相反不太重要的建筑物投資相對要低，也就是其經(jīng)濟(jì)性好些。從投資方尤其是一些注重追求利益的業(yè)主的角度來想，建筑物只要滿足功能要求，越經(jīng)濟(jì)越好；而從結(jié)構(gòu)設(shè)計師的角度來看，則需要讓建筑物更加安全耐用。如何合理的調(diào)配這兩方面的矛盾是目前結(jié)構(gòu)設(shè)計師面對的一個非常棘手的問題。

對于業(yè)主的經(jīng)濟(jì)性要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計師不得不重視，畢竟市場經(jīng)濟(jì)的大環(huán)境下，能接到任務(wù)不容易，于是就會想盡辦法去省錢，但是往往又怕審圖通不過，就死卡著國家規(guī)范規(guī)定的最低限進(jìn)行設(shè)計，這樣既能滿足業(yè)主的要求，又能通過審圖的審查。并認(rèn)為如果滿足規(guī)范要求，出了問題就不用自己負(fù)責(zé)任，這是當(dāng)今結(jié)構(gòu)設(shè)計中一種非?，F(xiàn)實而又具有相當(dāng)普遍性的做法。然而這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計師不是一個合格的結(jié)構(gòu)師，更不是有責(zé)任心的結(jié)構(gòu)師。因為規(guī)范的取值是過去的經(jīng)驗或?qū)嶒灁?shù)值，沒有考慮未來的發(fā)展變化因素，更沒有針對建筑物的重要性進(jìn)行設(shè)計。

眾所周知，近年來，中國人民一次次面對自然災(zāi)害的洗禮，以血肉之軀抗擊著大自然的殘酷。2008年初南方冰雪災(zāi)害，“5.12”汶川大地震，2009年冬天北方特大暴雪，2010年青海玉樹地震……自然災(zāi)害無情地摧殘著我們的人民，人員傷亡、財產(chǎn)損失及一系列次生影響，所造成的損失是無法用數(shù)字來簡單描述的，帶給我們的是永遠(yuǎn)無法愈合的傷痛，留給我們的是深深的反思。

2008年汶川地震后，國家對《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》立即進(jìn)行了調(diào)整，出了GB50011-2001的2008年版，經(jīng)過兩年的整理和完善，最近又發(fā)行了新版《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010）。對建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能和抗倒塌性能要求做了相應(yīng)的提高。其實回顧一下中國近幾次的規(guī)范調(diào)整，每一次都對結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性安全性提高要求，而這正取決于中國國民經(jīng)濟(jì)的增長和富強(qiáng)，也就是說在國內(nèi)現(xiàn)在正是經(jīng)濟(jì)決定安全，經(jīng)濟(jì)性要先于重要性。然而我們的國人、我們的同胞卻一次次的要面臨著災(zāi)害帶來的痛苦。也有人說天災(zāi)屬于不可抗力，遇到了只能認(rèn)倒霉，可是看一下短短兩年內(nèi)發(fā)生在世界各地的幾次大地震所造成的人員傷亡數(shù)據(jù)（見表1），就可以看出天災(zāi)并非不可抗的。

表1 近兩年大地震傷害統(tǒng)計表

然而針對目前的國民經(jīng)濟(jì)情況，要求所有建筑物的安全重要性等級都得到提高也不太可能，如何處理建筑物的重要性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系，我認(rèn)為可以按如下幾點進(jìn)行控制。

1）應(yīng)對使用人員多、有重要財產(chǎn)及設(shè)備的建筑物進(jìn)行區(qū)別對待，也就是首先要滿足《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》的要求，對需要重點設(shè)防的建筑物做相應(yīng)的計算抗力提高和構(gòu)造措施的加強(qiáng)。也就是說對建筑物的全部性能都要提高，也就是重要工程重要對待。試想發(fā)生倒塌的如果是普通倉庫，物資不是很重要，倒塌后可以重建，不會造成太大的經(jīng)濟(jì)損失；但如果是人員眾多或物資、設(shè)備重要，損失將無法估量，要么會引起巨大的間接損失，要么會造成無法用經(jīng)濟(jì)價值來衡量的人員傷亡。因此設(shè)計必須根據(jù)建筑物的重要性，適當(dāng)考慮將荷載規(guī)范的荷載取值進(jìn)行放大或縮小。

2）對建筑物的重要部位進(jìn)行加強(qiáng)，俗話說“好鋼用在刀刃上”，在經(jīng)濟(jì)條件受限制的情況下，可以把次要部件削弱，把主要構(gòu)件加強(qiáng)，也就是通常所說的“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點弱構(gòu)件”。拿一個框架結(jié)構(gòu)來說，如果梁、板出現(xiàn)破壞那僅僅是局部破壞，損失不會太大；而如果柱出現(xiàn)破壞，將會是致命的。也就是說要保證構(gòu)件間的可靠連接，充分發(fā)揮各個構(gòu)件承載力的關(guān)鍵，加強(qiáng)構(gòu)件間的連接構(gòu)造，使之能夠滿足傳遞地震力時的強(qiáng)度要求和適應(yīng)大地震時大變形的延性要求?；炷两Y(jié)構(gòu)的重點部位如柱底、柱頂抗剪、節(jié)點區(qū)、轉(zhuǎn)換構(gòu)件、預(yù)制構(gòu)件的搭接等；鋼結(jié)構(gòu)的重點部位如桁架，網(wǎng)架的支座、螺栓、節(jié)點等；砌體結(jié)構(gòu)的圈梁、構(gòu)造柱的設(shè)置等；都應(yīng)該得到足夠的加強(qiáng)，避免一個部件的破壞形成整體破壞，使其余構(gòu)件失去其應(yīng)有的承載能力。

3）不能死卡規(guī)范最低限，要充分考慮偶然荷載的破壞，如2007年冬天南方雪災(zāi)，雪荷載大多超出規(guī)范數(shù)值，然而國家的生命線—高壓輸電線路卻因雪荷載考慮不夠?qū)е履戏绞恿?，可以想象沒有電，我們的生活會變成什么？經(jīng)濟(jì)損失可想而知，直接與間接損失更是無法想象。但是由于經(jīng)濟(jì)性的限制，偶然荷載的作用又不能考慮的太多，因此首先要做到的是建筑物的抗倒塌概念設(shè)計，使結(jié)構(gòu)在超載的作用下不至于發(fā)生整體性（毀滅性）的破壞。設(shè)計時要從抗倒塌的角度選擇合理的結(jié)構(gòu)方案，進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)布置，以提高結(jié)構(gòu)的整體性和抗倒塌性能，做到“大震不倒”。

綜上所述，結(jié)構(gòu)設(shè)計一定要在保證業(yè)主經(jīng)濟(jì)性要求的前提下，重視建筑物的重要性和安全性。盡可能的提高結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性能和安全性能，使結(jié)構(gòu)更安全，確保國民的生命、財產(chǎn)安全。

[1]《汶川地震震害調(diào)查及對建筑結(jié)構(gòu)安全的反思》中國建筑工業(yè)出版社 徐有鄰 編著

[2]《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（2008年版） GB50011-2001

[3]建筑結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力—漢川地震建筑震害的教訓(xùn) 葉列平、曲哲、陸斷征、馮鶴

[4]《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2008