王雅雷 張洪永
摘 要:結(jié)構(gòu)安全性是結(jié)構(gòu)防止破壞倒塌的能力,是結(jié)構(gòu)工程最重要的質(zhì)量指標。結(jié)構(gòu)工程的安全性主要決定于結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工水準,也與結(jié)構(gòu)的正確使用(維護、檢測)有關(guān),而這些又與土建工程法規(guī)和技術(shù)標準(規(guī)范、規(guī)程、條例等)的合理設(shè)置及運用相關(guān)聯(lián)。
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu);工程安全性
土建結(jié)構(gòu)的安全性就是指防止破壞倒塌的一種能力,它也是結(jié)構(gòu)工程非常重要的質(zhì)量標準,而結(jié)構(gòu)工程的安全性也是主要由于施工的水平和結(jié)構(gòu)的設(shè)計,并且與結(jié)構(gòu)的正確維護、檢測有關(guān),這些又與土建工程法規(guī)和技術(shù)標準合理設(shè)置及運用有相當?shù)年P(guān)聯(lián)性。
1 我國關(guān)于土建結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性的規(guī)范要求
1.1 安全系數(shù)值要達到標準
我國在結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中提出土建結(jié)構(gòu)樓板的活荷載應(yīng)該要在200kg左右并規(guī)定了荷載的分項系數(shù)與材料強度分項系數(shù)。這些系數(shù)在一定程度上反應(yīng)出結(jié)構(gòu)的安全度。規(guī)范中設(shè)計了結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)來表明結(jié)構(gòu)應(yīng)當具備的安全儲備需要。一般來講安全系數(shù)值越高則安全性越大土建結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。
1.2 結(jié)構(gòu)整體要牢固
在土建結(jié)構(gòu)中無論是結(jié)構(gòu)的構(gòu)件或是整個結(jié)構(gòu)都必須要具備良好的承載能力和牢固性。只有這樣才能使結(jié)構(gòu)在遭受較大程度的破壞時不會出現(xiàn)大面積坍塌現(xiàn)象從而提高建筑的安全性。也就是說結(jié)構(gòu)不但要局部具有很強的抗破壞能力,還要具備不對稱的結(jié)構(gòu)破壞。而結(jié)構(gòu)的牢固性一般需要要求結(jié)構(gòu)具備良好的言行和一定的冗余度,以便在地震、火災(zāi)、爆炸等各種災(zāi)難發(fā)生時結(jié)構(gòu)能夠盡最大程度的保證其整體性從而減少人員傷亡和經(jīng)濟損失。如在發(fā)生強烈地震時建筑結(jié)構(gòu)的牢固性若很高就能有效降低人員傷亡否則則極可能帶來巨大損失。
1.3 結(jié)構(gòu)整體要安全
我國土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工的規(guī)范主要放在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強度上了只考慮工程的耐久性而對環(huán)境耐久性如干濕、凍融等大氣侵蝕的考慮有著嚴重的不足?;炷两Y(jié)構(gòu)因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)安全事故的危害很嚴重啟損害了結(jié)構(gòu)的承載力的安全性從某種程度上提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力的安全設(shè)置水準也是對結(jié)構(gòu)的耐久性與結(jié)構(gòu)的使用壽命很有宜的。
2 加強土建結(jié)構(gòu)安全規(guī)范設(shè)置標準的建議
2.1 構(gòu)件承載能力安全性
從建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性上來看,主要有兩個因素,一個是建筑結(jié)構(gòu)自身所需要的最大承受的荷載,即荷載標準值,例如對于某辦公商用樓來說,建筑樓板結(jié)構(gòu)所承受的荷載標準值為150kg/mZ(1959年規(guī)定),而現(xiàn)在新的荷載標準值為20okg/擴,國外某些國家的荷載標準值會大一些,如美國的荷載標準值為24k0g/擴,而英國的荷載標準值為25okg/擴;另一個是建筑荷載分項系數(shù)值與材料強度分項系數(shù),在計算荷載對建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用時,利用荷載分項系數(shù)來確定荷載標準值,而對于建筑構(gòu)件計算固有承載能力時,則需要借助于構(gòu)件材料強度標準值來實現(xiàn),這些量值系數(shù)所實現(xiàn)的是對建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件在給定的荷載條件下所能承受的安全度,并作為工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的安全系數(shù)。從結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠性上來看,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中成為分項系數(shù),都是對結(jié)構(gòu)安全性設(shè)置的基本參數(shù),其值系數(shù)越大,表明工程結(jié)構(gòu)安全度越高。
2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的概率可靠度設(shè)計方法
在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候,要保證設(shè)計規(guī)范非常可靠,同時,要對各個行業(yè)的設(shè)計規(guī)范進行統(tǒng)一,這樣能夠更好的保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性。在對結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范進行研究的時候,對其可靠度要進行很好的分析,這樣能夠更好的在設(shè)計的時候提出疑問,將出現(xiàn)的問題進行解決。我國在相關(guān)的規(guī)范方面可靠度是非常好的,因此,也能夠保證可靠度設(shè)計方法更加的清晰,在安全系數(shù)方面更加的科學合理。在實際設(shè)計過程中,可靠度設(shè)計方法也是存在著自身的缺陷,因此,要進行更好的改善。在對結(jié)構(gòu)安全性進行考慮的時候,存在著不確定性和復(fù)雜性的影響因素,因此,安全系數(shù)不能得到很好的保證?,F(xiàn)在的設(shè)計規(guī)范在可靠度方法方面非常的不成熟,也存在著一定的缺陷,因此,對安全系數(shù)要進行更好的綜合考慮,這樣能夠保證土建結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。
2.3 開展安全監(jiān)測設(shè)施的更新和改造分析
建筑物工作性態(tài)、保障工程安全運行的一個重要的依據(jù)就是安全監(jiān)測資料。當建筑物出現(xiàn)變形、位移和裂縫時我們就可以依靠原型觀測資料去評價這個建筑物的安全性月前大多數(shù)地區(qū)都是以效應(yīng)量的變化趨勢去作為評估的依據(jù)。但是由于各種原因在中小型的水工混凝土建筑物中,這樣的觀測設(shè)施還是比較缺乏的,有些地方甚至是沒有監(jiān)測設(shè)施的這就會導(dǎo)致在安全檢測和評估分析時,我們只能靠一些有經(jīng)驗的專業(yè)人員和專家去進行現(xiàn)場的檢查然后才對照規(guī)范去開展復(fù)核和計算最后根據(jù)類似的工程去開展安全性的評價。從安全性的評價復(fù)雜性可以看出我們可以采用觀測資料和現(xiàn)場檢測相結(jié)合的分析方法去進行評估,爭取全面的、正確的去評價一個建筑物的安全狀況。所以對于開展安全監(jiān)測設(shè)施的先進化程度是有必要的。
2.4 創(chuàng)新、推廣新技術(shù)提高工程安全性
隨著科技的進步,土建工程建設(shè)技術(shù)也得到了極大地提高,由原來單一技術(shù)發(fā)展成多元化的技術(shù)。新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)的出現(xiàn)和推廣,使很多過去的極難解決的問題都迎刃而解,這樣不僅大大降低了建設(shè)成本,也讓土建工程的安全性有了極大地提高。在這其中土建結(jié)構(gòu)裂縫監(jiān)測技術(shù)的更新和推廣最具代表性。在過去監(jiān)測土建結(jié)構(gòu)的裂縫時,我們主要應(yīng)用的傳統(tǒng)的超聲回彈綜合法以及射線法。超聲回彈綜合法主要應(yīng)用在進行檢測時要求兩個被測物有兩個相對臨界面,但是超聲回彈綜合法對于他們的穿透深度是有著很大的限制。同時,這種方法還會受到結(jié)構(gòu)物材料中的鋼筋和含水量的影響;而應(yīng)用射線法時,不僅它的現(xiàn)場測試難度非常大,而且射線的使用還會對測試者的身體帶來傷害。
現(xiàn)在最受各國青睞的技術(shù)是光纖傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測。光纖傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測技術(shù)的優(yōu)勢在于:靈活、精度高、抗電磁干擾,且可靠耐用。將光纖預(yù)埋在混凝土中,通過光纖光強的變更來監(jiān)測裂縫的產(chǎn)生;通過光纖光強的衰減曲線可以確定裂縫的位置,實現(xiàn)混凝土內(nèi)部散布監(jiān)測,從而極大程度上提高了土建工程的安全性監(jiān)測。
2.5 土建工程使用過程中的安全性,應(yīng)有定期的檢測和正常的維護修理加以保證
對于重要土建工程,我國尚無必須進行安全檢測的法規(guī)。在基礎(chǔ)設(shè)施工程的投資上有重新建,輕維修的傾向,不利于工程壽命和投資效益。建議對公共基礎(chǔ)設(shè)施和公共建筑物,在其使用期內(nèi)實施強制性的定期安全檢測。為此,需要制定法規(guī),編制相應(yīng)的技術(shù)標準;對于土建結(jié)構(gòu)工程的檢測與評估,需要建立從業(yè)人員的注冊制度和從業(yè)機構(gòu)的資質(zhì)認證與監(jiān)管體制。凡屬已建工程的安全診斷也可一并歸入這一行業(yè)。合理設(shè)置土建結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全水準,必須考慮工程失效的風險后果,社會的財富與資源供給,乃至公眾的意向等多種因素5隨著我國經(jīng)濟形勢的巨大變化,有必要重新審視現(xiàn)行土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計規(guī)范的安全設(shè)置水準,建議主管部門組織論證。在建筑結(jié)構(gòu)的安全設(shè)置水準上,建議進一步收集不同意見,包括商品房消費者的意向。我國不同地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平懸殊,在建筑物安全性和耐久性的要求上是否需要區(qū)別對待也值得探討。
3 結(jié)束語
綜上所述,結(jié)構(gòu)安全性土建結(jié)構(gòu)工程施工中的基本質(zhì)量要求,在當前建筑市場不斷形成,建筑行業(yè)競爭越來越激烈的情況下必須要進一步的完善結(jié)構(gòu)安全設(shè)置標準頒布相關(guān)法律政策,以規(guī)范建筑市場監(jiān)督施工單位嚴格按照要求進行施工設(shè)計。并積極采取各種措施來提高土建結(jié)構(gòu)的安全性捉進我國建筑行業(yè)的發(fā)展。
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