要大幅度提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度

沈秋惠

濰坊筑博建筑設(shè)計有限公司 山東濰坊 262700

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是否安全和居住者的居住安全有密切的關(guān)聯(lián)。當(dāng)前，我國針對如何實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度也進(jìn)行了一系列觀點的闡釋和分析，并制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。從某種意義上來說，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上，目前已經(jīng)有相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度標(biāo)準(zhǔn)制定，但是該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)難以契合當(dāng)前我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的要求。為此在進(jìn)行設(shè)計的過程總會難過，要與時俱進(jìn)，實現(xiàn)全新建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建。

1 我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度現(xiàn)狀

從上個世紀(jì)50年代至今，我國在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，相應(yīng)的設(shè)計理念和設(shè)計方法都實現(xiàn)了針對性的變革。而且隨著時代的進(jìn)步和發(fā)展，針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度也有更多的設(shè)計方法提出。但是在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度表現(xiàn)上，改變不顯著。相較于當(dāng)前國際標(biāo)準(zhǔn)而言，在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計上，依然處于較低水平。

1.1 關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的解讀

對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是否有較高安全度的評價，一般要綜合當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢，以及資源利用情況進(jìn)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(yīng)施工工藝發(fā)展等進(jìn)行評價。為了更好實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的提升，意味著在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)上，要有更多的材料耗費。所以在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的界定上，本質(zhì)是充分進(jìn)行工程造價以及結(jié)構(gòu)風(fēng)險的評估和分析，基于此給出最優(yōu)設(shè)計方案[1]。

我國在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的界定上，最早是從二戰(zhàn)后蘇聯(lián)給出的設(shè)計方案開始的。在進(jìn)行設(shè)計上，后者在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)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(zhàn)后蘇聯(lián)更好實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的訴求。對于我國而言，由于在戰(zhàn)后很長時間內(nèi)，我國經(jīng)濟(jì)狀況十分拮據(jù)，為此在相應(yīng)物資供應(yīng)方面，也有較大的壓力。在這種情況下，國家為了更好地恢復(fù)經(jīng)濟(jì)，盡可能降低支出，也提出了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計低安全度標(biāo)準(zhǔn)。這也就意味著在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上，要盡可能采取更少的材料、以更低的成本完成建筑設(shè)計。

所謂建筑結(jié)構(gòu)安全度，指的是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對應(yīng)的安全系數(shù)、分項系數(shù)以及相應(yīng)可靠指標(biāo)構(gòu)建情況。在過程中，其和多方面因素之間有較為密切的關(guān)聯(lián)。具體來說，其包含了結(jié)構(gòu)布局設(shè)計、相應(yīng)的荷載標(biāo)準(zhǔn)是核定，以及材料強度標(biāo)準(zhǔn)界定等。

1.2 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度標(biāo)準(zhǔn)

在研究中，結(jié)合我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，顯然在該方面，國內(nèi)外有較大的差別存在。國外在混凝土結(jié)果設(shè)計安全度的規(guī)范制定上，相較于國內(nèi)現(xiàn)狀來說，有更高的標(biāo)準(zhǔn)，而且在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度表現(xiàn)上，也有更嚴(yán)苛的規(guī)定，凸顯出國外在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上，對安全度的重視[2]。

1.2.1 構(gòu)造規(guī)定

從結(jié)構(gòu)構(gòu)造規(guī)定方面來看，之所以進(jìn)行構(gòu)造規(guī)定設(shè)置，其本質(zhì)目的在于實現(xiàn)對強度計算不足的針對性彌補。其設(shè)計更多是為確保結(jié)構(gòu)在設(shè)計上，能夠有相應(yīng)的延性支撐，所以對于混凝土的構(gòu)造規(guī)定來說，其一般和配筋量之間有較為密切的關(guān)聯(lián)。在我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)計。按照GBJ10-89規(guī)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(lián)在1949年給出的0.5%規(guī)定要少出很多。而且基于蘇聯(lián)經(jīng)驗可知，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，若是配筋率在0.5%以下，會致使在C60的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計上，難以真正滿足設(shè)計要求，無法確?；炷恋淖饔冒l(fā)揮。通過將我國混凝土配筋率設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)和國家一些國家比較，我國最小配筋率相較于國外的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，低出一倍不止。

1.2.2 荷載設(shè)計值和標(biāo)準(zhǔn)值界定

在進(jìn)行荷載的設(shè)計實現(xiàn)上，其設(shè)計值以及與荷載的標(biāo)準(zhǔn)值、相應(yīng)的荷載分項系數(shù)之間會有較為密切的關(guān)聯(lián)。各個國家在荷載設(shè)計值以及標(biāo)準(zhǔn)值的界定上，會有不同的標(biāo)準(zhǔn)，這也是源于不同國家和地區(qū)在進(jìn)行具體設(shè)計上，需要充分結(jié)合自己國家的特點出發(fā)，在活載參數(shù)設(shè)計上有較為顯著的不同。

基于結(jié)果比對可知，事實上，相較于美國的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，我國在活載設(shè)計上，為其標(biāo)準(zhǔn)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(fā)展進(jìn)程存在關(guān)聯(lián)[2]。由于歷史因素的制約，導(dǎo)致我國在荷載標(biāo)準(zhǔn)值的設(shè)定上，秉承的是節(jié)約理念。所以這也就導(dǎo)致我國在進(jìn)行荷載設(shè)計值以及標(biāo)準(zhǔn)值的界定上，都是以滿足最低標(biāo)準(zhǔn)為根本要求。以風(fēng)載的界定為例，當(dāng)前我國在這方面的規(guī)定是以50年為周期，但是在進(jìn)行風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值的設(shè)定上，采取的是30年一遇標(biāo)準(zhǔn)。顯然在這個標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定上，相較于國外的標(biāo)準(zhǔn)來說，也有較低表現(xiàn)。不僅是在荷載標(biāo)準(zhǔn)值上有差異，從我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的荷載設(shè)計值設(shè)定來說，相較于歐美國家，設(shè)計值僅為其80%。

1.2.3 材料強度設(shè)計值和標(biāo)準(zhǔn)值

在材料強度的設(shè)計值界定上，其設(shè)計值一般是蔡利卬強度標(biāo)準(zhǔn)值和材料分項系數(shù)的商值。在進(jìn)行材料強度標(biāo)準(zhǔn)值的計算上，一般是通過統(tǒng)計的方式獲取。當(dāng)前，在進(jìn)行材料強度標(biāo)準(zhǔn)值的界定上，一般是設(shè)定為強度值95%作為保證率。在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定上，看起來似乎差別不大，但是全球不同國家在進(jìn)行混凝土現(xiàn)場強度檢驗商，采取的檢驗標(biāo)準(zhǔn)不同，為此導(dǎo)致在進(jìn)行材料強度設(shè)計值以及標(biāo)準(zhǔn)值界定上，也會有不同的差異[3]。

就當(dāng)前全球各個國家在材料強度設(shè)計值以及標(biāo)準(zhǔn)值的設(shè)定表現(xiàn)上來看，國外在這方面的標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格。所以從這個指標(biāo)的設(shè)定來說，相較于全球其他國家，顯然我國在這個標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定上，依然有較低參數(shù)設(shè)定。

1.2.4 構(gòu)件承載力計算公式精確度

按照我國的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，對于構(gòu)件承載力計算公式的設(shè)定方面，相較于全球其他國家來說，在該領(lǐng)域依然存在一些不足。由于計算公式差異，導(dǎo)致我國在進(jìn)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(gòu)件出，則有較高的不安全性，而且由于我國在構(gòu)件承載力參數(shù)設(shè)定上的問題，導(dǎo)致我國在混凝土工程項目建設(shè)商，會有較大的配筋率，這樣也必然會導(dǎo)致在一些高強鋼筋應(yīng)用情況下有嚴(yán)重的問題爆出。

2 我國既有建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的改進(jìn)措施

綜合來說，當(dāng)前我國在建筑結(jié)構(gòu)安全度設(shè)計上，已經(jīng)難以滿足當(dāng)前時代發(fā)展對建筑結(jié)構(gòu)安全度的要求。當(dāng)前所設(shè)定的建筑結(jié)構(gòu)安全度依然停留在歷史階段，雖然我國在過程中也進(jìn)行了一些改進(jìn)，但是整體來說，既有的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度在規(guī)劃方面，依然難以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。所以在具體的設(shè)計實現(xiàn)上，為確保我國在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上，有較為出色的安全性，要求我國在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的規(guī)劃方面，也要進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)的調(diào)整。合理進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度規(guī)劃，能夠為保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計品質(zhì)，提升建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量起到積極推動[4]。

2.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的基礎(chǔ)原則

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的實現(xiàn)上，要充分結(jié)合當(dāng)前我國建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，以及對當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求出發(fā)，確保在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，能夠立足安全度視角出發(fā)，有針對性進(jìn)行相應(yīng)指標(biāo)的調(diào)整，確保指標(biāo)能夠和當(dāng)前社會發(fā)展趨勢以及對建筑結(jié)構(gòu)安全要求保持較高的一致性。唯有充分確保二者能夠?qū)崿F(xiàn)高度一致，才能夠確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠有更高的品質(zhì)，在安全度表現(xiàn)上也能夠更契合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)和要求。

當(dāng)前，我國在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上，其中一個關(guān)鍵的趨勢是，建筑結(jié)構(gòu)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(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)施工，業(yè)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(jié)構(gòu)品質(zhì)以及質(zhì)量安全方面上去。所以在這種情況下，若是依然按照傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度標(biāo)準(zhǔn)的制定，和目前建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢不契合，也不利于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計品質(zhì)的提升。

目前在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上，另外一個趨勢是，業(yè)主對建筑結(jié)構(gòu)本身功能有越來越高的需求。所以這也就意味著在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計是否穩(wěn)固、安全，對于業(yè)主而言是其更關(guān)注的內(nèi)容。在現(xiàn)今的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，建筑物內(nèi)部的相應(yīng)設(shè)施以及財產(chǎn)的價值越來越高，這也就意味著建筑施工方在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上，必然要進(jìn)一步提升對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全的要求。唯有如此，方可確保在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計上，能夠充分契合業(yè)主訴求，更好保障建筑結(jié)構(gòu)使用安全，而且也可以提升建筑結(jié)構(gòu)使用的靈活性。綜合這種背景來進(jìn)行考慮，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中安全度要求也成為值得關(guān)注的焦點。

隨著環(huán)保呼聲的日益高漲，在建筑領(lǐng)域，可持續(xù)發(fā)展理念也有深遠(yuǎn)的影響。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作踐行上，不僅要確保所設(shè)計的建筑結(jié)構(gòu)能夠充分滿足建筑規(guī)劃目標(biāo)，而且還要求整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計更安全、更環(huán)保。在建筑結(jié)構(gòu)規(guī)劃設(shè)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(huán)境造成污染。所以在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上，秉承環(huán)保理念要求，要盡可能確保所完成設(shè)計的建筑結(jié)構(gòu)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(huán)保視角出發(fā)，也強調(diào)在建筑結(jié)構(gòu)規(guī)劃和設(shè)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(jìn)步和發(fā)展，實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度提升成為大勢所趨，也是未來在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中必須關(guān)注和考慮的內(nèi)容。唯有充分關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)安全度設(shè)計，才能夠確保在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)規(guī)劃上，真正發(fā)揮建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，確保業(yè)主對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計預(yù)期目標(biāo)的實現(xiàn)。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的改善措施

為進(jìn)一步提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度，在具體的工作開展上，應(yīng)該充分結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計本身以及外部資源支撐等多方面視角出發(fā)，推動建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度水平的不斷提升[5]。

首先是重視建筑結(jié)構(gòu)規(guī)劃設(shè)計過程中安全度指標(biāo)的進(jìn)一步完善，提升對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的要求。施工團(tuán)隊在針對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行圖紙的規(guī)劃和設(shè)計上，就要將建筑結(jié)構(gòu)安全度哦設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容納入考量范疇，盡可能立足發(fā)展視角出發(fā)，確保在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計上，能夠有更高的安全度標(biāo)準(zhǔn)。通過從源頭上進(jìn)行把控，可以確保設(shè)計值在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)規(guī)劃和設(shè)計上，充分結(jié)合業(yè)主需求出發(fā)，有針對性進(jìn)行整個建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)劃和布局，確保完成設(shè)計的建筑結(jié)構(gòu)在安全性表現(xiàn)上有突出的優(yōu)勢。另外，在具體的施工環(huán)節(jié)，施工團(tuán)隊也要嚴(yán)格難找圖紙要求，做到規(guī)范、科學(xué)施工，保障每個環(huán)節(jié)的施工品質(zhì)，真正確保完成施工的建筑結(jié)構(gòu)有較為突出的居住安全效益，提升建筑結(jié)構(gòu)的整體施工品質(zhì)。

其次是要重視相應(yīng)外部因素的支撐。比如可以引入商業(yè)保險的方式，為保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度提供支撐。建筑本身作為一種商品，其應(yīng)該和其他商品一樣享有相應(yīng)的保險保障和支持。通過在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中進(jìn)行商業(yè)保險的引入，為保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全提供商業(yè)保險支持，也能夠讓業(yè)主強化對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全的關(guān)注[6]。

3 結(jié)語

隨著，隨著時代的進(jìn)步和發(fā)展，顯然我國過去傳統(tǒng)使用的建筑結(jié)構(gòu)安全度指標(biāo)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前業(yè)主對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的要求。為此隨著時代的不斷發(fā)展，也對目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度提升提出了更高的要求。立足時代背景出發(fā)，要求建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)規(guī)劃和設(shè)計上，要有更全面的安全度認(rèn)知，盡可能從結(jié)構(gòu)規(guī)劃和設(shè)計環(huán)節(jié)實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)安全度的改善；同時在具體的施工環(huán)節(jié)，施工團(tuán)隊也要嚴(yán)格踐行施工標(biāo)準(zhǔn)和要求，確保在建筑結(jié)構(gòu)各個環(huán)節(jié)的施工上，始終有出色的施工品質(zhì)保障。最后是立足商業(yè)保險保障角度來說，應(yīng)該為推動商業(yè)建筑結(jié)構(gòu)安全度提升提供外部支撐。