劉玉倩

摘要：在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的確定，也是一項(xiàng)很重要的任務(wù)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的高低，應(yīng)根據(jù)建筑所在地的經(jīng)濟(jì)和地理環(huán)境所決定。一般來說，安全度的高低，可視為此區(qū)域經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等各方面的綜合反映，具體包括地區(qū)經(jīng)濟(jì)和資源狀況，以及建筑施工各項(xiàng)技術(shù)的水平高低和建筑材料的質(zhì)量優(yōu)劣。本文分析了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的定義，探討了提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的建議。

關(guān)鍵詞：建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);安全度;建議

建筑結(jié)構(gòu)安全直接影響建筑物的安全，由于設(shè)計(jì)或施工等原因可能造成建筑物發(fā)生各種質(zhì)量事故，如墻體開裂、構(gòu)件破壞、建筑物傾斜等，結(jié)構(gòu)不安全嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生倒塌事故。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)針對(duì)具體工程和施工的特點(diǎn)，需要時(shí)選用高于規(guī)范規(guī)定的最低要求，并能夠考慮結(jié)構(gòu)的耐久性要求。此外，還要從結(jié)構(gòu)的體系、構(gòu)造、材料選擇設(shè)計(jì)以及施工和使用中的各個(gè)環(huán)節(jié)保證結(jié)構(gòu)的安全性。

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的定義

衡量建筑物結(jié)構(gòu)是否安全是否可靠，我們需要看其三條性能，安全性、適用性以及耐久性，而這也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)。而在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，用來度量結(jié)構(gòu)這三條性能的指標(biāo)就叫做安全度。三條性能的具體闡述如下：

第一條，是建筑結(jié)構(gòu)的安全性。最終建成的建筑物，在正常的使用條件下應(yīng)當(dāng)完全能夠承受可能出現(xiàn)的各種外荷載作用，具體包括其自重、各種機(jī)械設(shè)施設(shè)備、各類家具、各種人流以及自然風(fēng)雪和氣溫變化等等，同時(shí)，在某些特殊情況下，比如地震、火災(zāi)、颶風(fēng)等等，也仍然能在一定程度的作用下，保持建筑物的整體穩(wěn)定性，不至于輕易倒塌。

第二條，是建筑結(jié)構(gòu)的適用性。最終建成的建筑物，在正常的使用情況下，應(yīng)當(dāng)擁有比較良好的工作性能，可以正常地發(fā)揮建筑物內(nèi)部各組織的使用功能。

第三條，是建筑結(jié)構(gòu)的耐久性。最終建成的建筑物，在正常的使用和維護(hù)條件下，應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)足夠長的安全使用壽命，也就是設(shè)計(jì)使用年限。

二、選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的有關(guān)因素

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的高低，是國家經(jīng)濟(jì)和資源狀況，社會(huì)財(cái)富積累以及設(shè)計(jì)施工技術(shù)水平與材料質(zhì)量水準(zhǔn)的綜合反映。具體來說，選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度要處理好與工程直接造價(jià)、維修費(fèi)用以及投資風(fēng)險(xiǎn)（包括生命及財(cái)產(chǎn)損失）之間的關(guān)系。顯然，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度時(shí)，結(jié)構(gòu)的直接造價(jià)將有所提高，而維修費(fèi)用將減少，投資風(fēng)險(xiǎn)亦將減少;如果降低工程造價(jià)，則維修費(fèi)用和投資風(fēng)險(xiǎn)都將提高。所以，確定建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度，實(shí)際上是在結(jié)構(gòu)造價(jià)（包括維修費(fèi)用在內(nèi)）與結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)之間權(quán)衡得失，尋求較優(yōu)的選擇。那種單純以建造時(shí)的材料消費(fèi)用量和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)安全度的觀點(diǎn)，將導(dǎo)致片面的結(jié)論。實(shí)際上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的選擇，不僅涉及生命財(cái)產(chǎn)的損失，有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的社會(huì)影響，對(duì)某些結(jié)構(gòu)來說，還將可能產(chǎn)生嚴(yán)重的政治后果，而且還涉及到國家的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。

三、提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的建議

（一）合理確定設(shè)計(jì)安全度

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的高低，是國家經(jīng)濟(jì)和資源狀況、社會(huì)財(cái)富積累程度以及設(shè)計(jì)施工技術(shù)水平與材料質(zhì)量水準(zhǔn)的綜合反映。確定工程的安全度在一定程度上需以概率和統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ)，但更多的須依靠經(jīng)驗(yàn)，工程判斷及綜合考慮。

與國際上一些通用標(biāo)準(zhǔn)相比，我國混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)定的安全度水平偏低，有的偏低較多。這體現(xiàn)在涉及結(jié)構(gòu)安全度的各個(gè)環(huán)節(jié)中，如我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范取用的荷載值比國外低，材料強(qiáng)度值比國外高，估計(jì)結(jié)構(gòu)承載力所用計(jì)算公式的安全裕度低于國外甚至在個(gè)別情況下偏于不安全，對(duì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造規(guī)定又遠(yuǎn)比國外要求低。

現(xiàn)行規(guī)范安全度與國際相比雖然偏低，但是可以接受，這是數(shù)十年來成功建成數(shù)百億平方米建筑物的長期實(shí)踐加以證實(shí)的。但考慮到客觀形勢變化，國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力增強(qiáng)和住宅制度改革現(xiàn)狀，可以將現(xiàn)行設(shè)計(jì)可靠度水平適當(dāng)提高一點(diǎn)，這樣投入不大，卻對(duì)長遠(yuǎn)利益有利。

（二）轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)思想，全面提高安全度水平

1.建筑結(jié)構(gòu)作為特殊商品，確定其設(shè)計(jì)安全度的高低不再是純政府行為，目前至少會(huì)有房屋開發(fā)商、保險(xiǎn)業(yè)和用戶參與。開發(fā)商應(yīng)該對(duì)其出售建筑物的安全質(zhì)量負(fù)責(zé)，在影響售價(jià)不多的情況下應(yīng)盡可能提高安全度，更高的安全性能應(yīng)作為房屋開發(fā)商促銷和競爭的一個(gè)熱點(diǎn)。

2.我國現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的低安全度原則己不能適用當(dāng)前的國情，提高我國建筑結(jié)構(gòu)的安全度水平將有利于生產(chǎn)、生活水準(zhǔn)的改善，有利于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也符合建筑物業(yè)主的利益和要求。

3.從提高結(jié)構(gòu)安全度出發(fā)，為了改善結(jié)構(gòu)物的安全性，要提倡合理地多用鋼材.而不再是挖空心思地節(jié)約鋼材。

（三）盡可能的減少墻體改造

在房屋的后期裝修上，禁止拆除承重墻和關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)部分，因?yàn)樗械慕ㄖ谠O(shè)計(jì)過程中，已經(jīng)在結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了非常周密的，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算，已經(jīng)在抗震技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了相應(yīng)的技術(shù)要求，拆除了以后，可能直接會(huì)影響這棟樓所有的力學(xué)反映。在設(shè)計(jì)過程中，盡量避免這種設(shè)計(jì)的拆除，盡量在結(jié)構(gòu)改造方面，少做文章。而之所以出現(xiàn)很多墻體改造現(xiàn)象，還是跟前期的建筑設(shè)計(jì)有關(guān)，前期的建筑設(shè)計(jì)中戶型設(shè)計(jì)是不是達(dá)到業(yè)主滿意是前期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一個(gè)關(guān)鍵的標(biāo)準(zhǔn)，后期業(yè)主要改造裝修，不僅是室內(nèi)設(shè)計(jì)的問題，更是建筑設(shè)計(jì)的問題。

（四）建筑結(jié)構(gòu)調(diào)整中安全度的把握

在結(jié)構(gòu)方面盡量少做調(diào)整或者不做調(diào)整，即使有了調(diào)整以后，一定要做結(jié)構(gòu)的加固，建議采用鋼結(jié)構(gòu)的措施來進(jìn)行加固。在整個(gè)建筑空間里，鋼結(jié)構(gòu)是相對(duì)比較安全的，比簡易墻結(jié)構(gòu)安全度更高。鋼結(jié)構(gòu)和原來的墻體有一個(gè)連接的問題，就需要在設(shè)計(jì)方面，特別要注重。在設(shè)計(jì)過程中，鋼結(jié)構(gòu)和原始結(jié)構(gòu)調(diào)整完以后，如何連接，這方面的技術(shù)要有待于加強(qiáng)。倡導(dǎo)一旦進(jìn)行承重結(jié)構(gòu)的空間調(diào)整，一定邀請(qǐng)專業(yè)的結(jié)構(gòu)工程師參與整體的設(shè)計(jì)，來滿足空間結(jié)果的安全要求。

（五）加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體系中各構(gòu)件承載能力的安全度的控制

現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，往往需要基于各構(gòu)件的植入。因而，對(duì)各構(gòu)件承載力的安全控制非常關(guān)鍵。其在設(shè)計(jì)中，需要基于結(jié)構(gòu)的負(fù)載量，尤其是結(jié)構(gòu)的連接處，其承載力的構(gòu)建，需要基于有效的構(gòu)件體系。因此，基于有效強(qiáng)度的構(gòu)件控制，是建筑結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力形成的關(guān)鍵。同時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件體系的安全度，直接影響著整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

總之，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，安全度時(shí)保證建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)，同時(shí)也是建筑施工的有力保證。在設(shè)計(jì)時(shí)，要保持建筑物的高穩(wěn)定性和長耐久度，需要進(jìn)行詳細(xì)的分析和試驗(yàn)。建筑物的安全，是對(duì)生命的重視，同時(shí)也是對(duì)資源的合理開發(fā)和利用。

參考文獻(xiàn)：

[1]陶國偉.普通民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[J].科技信息（學(xué)術(shù)版），2016（6）.

[2]趙芳，袁月山.關(guān)于提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的意見[J].科技致富向?qū)В?015（03）.