基于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度分析

楊清霞

【摘要】從目前來看，提高我國房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度可以體現(xiàn)出我國的發(fā)展國情，并在最大程度上改善人們的生活水平與生產(chǎn)水平，而且有利于我國國民經(jīng)濟的發(fā)展與進步，同時滿足了建筑物業(yè)主的要求及利益，因此，我國的房屋建筑一定要符合相應(yīng)的標準與規(guī)范，避免突發(fā)事件時人員傷亡與經(jīng)濟的損失。鑒于此，文章中結(jié)合了自身多年工作實踐經(jīng)驗與現(xiàn)代建筑需求等方面的多種因素，對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度問題進行了闡述。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；安全度；功能；質(zhì)量

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的安全度， 主要指建筑結(jié)構(gòu)安全性、適用性、以及耐久性的指標滿足建筑作業(yè)質(zhì)量建設(shè)需求， 故而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的安全度是建筑載體多重安全保障屬性的體現(xiàn)， 所以其也被稱為可靠度。具體來說， 與建筑結(jié)構(gòu)安全度中安全性密切相關(guān)的因素就是建筑結(jié)構(gòu)載荷作用的體現(xiàn)， 即建筑設(shè)施設(shè)備、人力因素、自重變化程度、氣候條件、外力因素的荷載作用因素都會對建筑結(jié)構(gòu)整體安全度有一定影響。其中，如自然外力因素的地震、臺風等狀況的發(fā)生時，如果建筑物結(jié)構(gòu)本身仍然能夠具備一定安全保障功能，這就是安全性的體現(xiàn)；而適用性主要指建筑物在使用時期的功能能夠長期體現(xiàn)，保持良好工作性能；耐久性主要指建筑商品隨著時間的推移，其壽命限值仍然維持在正常使用期限范疇內(nèi)。因此，當前建筑工程如果其安全度能夠得以保證，除了要考慮當前建筑工程施工作業(yè)技術(shù)水準，建筑設(shè)計人員業(yè)務(wù)技能水準， 還要保證現(xiàn)代建筑物作業(yè)階段各項環(huán)節(jié)能夠滿足質(zhì)量建設(shè)的諸多要求。

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的分析

現(xiàn)代建筑產(chǎn)品的安全度能夠保障， 應(yīng)當結(jié)合建筑力學、統(tǒng)計學理論、概率論等學科加以應(yīng)用分析的數(shù)據(jù)進行總結(jié)、歸納、篩選， 并且要結(jié)合建筑產(chǎn)業(yè)化經(jīng)濟背景下的總體施工作業(yè)水準、國家各地區(qū)資源使用狀況、地方經(jīng)濟水準、以及建筑施工階段使用的建筑原材等因素進行綜合衡量才行。然而目前來說， 建筑機構(gòu)設(shè)計實務(wù)操作過程中， 往往很少會考慮到宏觀意義上的地方經(jīng)濟水準、以及資源耗費情況等， 更多的卻是依賴于建筑工程師、造價工程師等工程技師的從業(yè)經(jīng)驗去選擇建筑原材與確立結(jié)構(gòu)選型等。因此， 現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度問題與工程造價既定總目標之間的矛盾問題就體現(xiàn)在未能綜合考慮各項因素， 這是當前工程造價偏高的主要誘因。

目前來說，我國各地方經(jīng)濟發(fā)展建設(shè)水準有高有低，同時施工技術(shù)水平、監(jiān)理水準、建筑物資耗費情況等都有所差異。因此， 與國際通行的建筑行業(yè)結(jié)構(gòu)規(guī)范相比而言，我國混凝土結(jié)構(gòu)的載荷值一直處于較低狀態(tài)， 即建筑施工主要原料載體的質(zhì)量系數(shù)與國際統(tǒng)一標準相差較大。所以， 我們還要綜合各項因素去認真看待這項問題。

二、加強建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的安全度責任觀念

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是保障房屋建筑功能與質(zhì)量需求的重要系統(tǒng)作業(yè)工作。它要求結(jié)構(gòu)設(shè)計人員具備一定的業(yè)務(wù)體系技能知識， 并能結(jié)合扎實的理論知識與責任意識去靈活發(fā)揮創(chuàng)新思維。因此， 在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段時， 要能夠滿足建筑商品作業(yè)實際情況， 并深刻體現(xiàn)約束合同、各項機制的延伸內(nèi)涵，以此才能保證設(shè)計作業(yè)整體需求得到滿足，在實踐工作中得以總結(jié)經(jīng)驗與教訓，認真反思出問題不足之處，為未來自身項目設(shè)計積累一定的底蘊與功底。

同時，在對建筑物進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要發(fā)揮自身主導作用，轉(zhuǎn)換陳舊設(shè)計觀念，正確對待建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的重要性，積極運用個人才智，對人民生命財產(chǎn)負責，設(shè)計出安全性能優(yōu)良，能體現(xiàn)自己設(shè)計水平的作品。

三、基于安全度視角改進建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法

基于安全度視角下的建筑結(jié)構(gòu)安全性體現(xiàn)主要與建筑結(jié)構(gòu)整體牢同性、結(jié)構(gòu)載荷能力系數(shù)等方面有直接關(guān)聯(lián)。

（一）結(jié)構(gòu)整體的牢同性體現(xiàn)

結(jié)構(gòu)整體牢同性也稱為結(jié)構(gòu)牢固性。提高結(jié)構(gòu)牢固性能夠防止建筑結(jié)構(gòu)遭受外力因素作用出現(xiàn)局部破壞時， 整體結(jié)構(gòu)卻不會出現(xiàn)坍塌或連續(xù)性損壞， 或者不會出現(xiàn)對稱性連帶反應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)破損現(xiàn)象。因此，建筑物整體結(jié)構(gòu)牢固性的提升，可強化結(jié)構(gòu)的的冗余度，從而能夠抗拒外力因素對其造成不利影響， 如能夠抵抗地震、臺風、海嘯等自然災(zāi)害性因素對荷載造成的不利影響， 起到降低經(jīng)濟效益損失與降低人員傷亡的直觀作用。如2008年我國四川省汶川縣地震這一項事實就足以說明這一問題，即地震的悲慟事件發(fā)生，除了自然地震災(zāi)害性因素會導致經(jīng)濟損失與人員傷亡， 還與當時房屋建筑結(jié)構(gòu)的牢固性有直接關(guān)聯(lián)， 并且這項事實經(jīng)過調(diào)查已經(jīng)證實與建筑結(jié)構(gòu)牢固性有重大關(guān)系。

（二）加強建筑結(jié)構(gòu)部件承載能力的安全性

現(xiàn)行項目工程規(guī)范機制中明確了建筑結(jié)構(gòu)所需的荷載承受系數(shù)標準值與建筑原材強度系數(shù)，以及荷載分項系數(shù)有直接關(guān)系，并且也指出了這兩項因素是保證建筑結(jié)構(gòu)荷載能力的重要指標。其中， 建筑原材強度系數(shù)的大小能夠計算評估出建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的載荷作用力。而荷載分項系數(shù)主要作用是將載荷標準值放大， 以此確定出載荷對建筑構(gòu)件的作用影響程度。在給定標準荷載作用下， 這兩項系數(shù)體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全度，在可靠度設(shè)計方法中體現(xiàn)了一定的可靠指標或名義失效概率， 其系數(shù)越大， 則安全度越高。

目前， 我國在住宅、辦公樓等建筑物上的荷載標準值的設(shè)定與國外的差別較大， 不同類型、不同材料的建筑在安全設(shè)置水平上也與國外存在著或多或少的差距。因此， 隨著我國設(shè)計水平、建筑材料質(zhì)量、施工技術(shù)水平等的提高， 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性能也將得到大幅度提高。

四、加強建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的耐久性價值體現(xiàn)

隨著建筑市場產(chǎn)業(yè)化經(jīng)濟的提升， 建筑產(chǎn)品質(zhì)量建設(shè)一直是近些年來建筑企業(yè)所關(guān)注的重點問題。而隨之而來的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中也充分體現(xiàn)了這一點， 尤其是加強建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中結(jié)構(gòu)耐久性的問題研究。一般說來，建筑結(jié)構(gòu)耐久性與自然因素有直接關(guān)系，如冰雪凍融、建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)被土壤化學物質(zhì)長期作用侵蝕、大氣侵蝕等因素都會影響建筑結(jié)構(gòu)整體耐久性。而除了必要的自然因素舉措需在設(shè)計過程中考慮外， 還要防止施工作業(yè)混凝結(jié)構(gòu)安全工作執(zhí)行力度不足的問題發(fā)生。這主要是因為鋼筋混凝土的質(zhì)量同樣會引起建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的荷載能力，并且隨時間推移，混凝土與鋼筋會逐步發(fā)生銹蝕現(xiàn)象。于此同時， 我國建筑產(chǎn)品施工作業(yè)所需的混凝土建筑原材最低等級、混凝土保護層厚度等也同樣影響著建筑結(jié)構(gòu)的耐久性。因此， 理應(yīng)對建筑結(jié)構(gòu)耐久性加以高度重視， 同時建筑工程師與結(jié)構(gòu)設(shè)計師必須要通盤考慮各項因素，并對直觀作業(yè)所需的懸臂構(gòu)件、檁條、梁柱連接節(jié)點處、預(yù)留鋼筋、混凝土結(jié)構(gòu)等易受侵害的部位進行設(shè)計時， 要注意其久陛方面的性能。

五、 結(jié) 語

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計視角下的安全度問題的考慮，必須結(jié)合諸多因素去綜合考慮。尤其是當前來看， 我國采用的分項系數(shù)法在一定程度還是存在較大缺陷， 即通過片面的建筑結(jié)構(gòu)變異系數(shù)與變量均值去衡量這一問題，而變量分布與建筑選型卻在設(shè)計過程中卻考慮的非常少。因此， 當前建筑工程施工建設(shè)應(yīng)當把安全度問題推廣到整個建筑體系中去，而不僅僅在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中重點考慮，還要確保施工階段的施工技術(shù)、監(jiān)理職能發(fā)揮、施工流程工藝等方面加以考慮。以此，才能使得現(xiàn)代建筑商品能夠滿足質(zhì)量建設(shè)需求并兼顧建筑結(jié)構(gòu)安全度相關(guān)問題， 打造出最為優(yōu)秀的建筑產(chǎn)品。

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