高凌
摘 要 建筑工程結(jié)構(gòu)安全性與耐久性是衡量建筑質(zhì)量的重要指標(biāo)。一直以來,人們對建筑工程結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性都很重視,也對此進(jìn)行相關(guān)的研究改善,并積極完善法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)與管理體制,加強施工技術(shù),以有效提高工程安全性和耐久性。
關(guān)鍵詞 建筑工程 工程結(jié)構(gòu) 安全性 耐久性 結(jié)構(gòu)設(shè)計
一、建筑結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性概述
1.結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性概念與相關(guān)因素。結(jié)構(gòu)的安全性是結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在各種作用下保證人員財產(chǎn)不受損傷的能力.通俗說來就是防止發(fā)生破壞倒塌的能力。它是結(jié)構(gòu)工程最重要的質(zhì)量指標(biāo)。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(zhǔn),也與結(jié)構(gòu)的正確使用(維護(hù),檢測)有關(guān),而這些又與土建法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的合理設(shè)置及運用相關(guān)聯(lián)。對結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計而言,結(jié)構(gòu)的安全性主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性、結(jié)構(gòu)的整體牢同性和結(jié)構(gòu)的安全耐久性等幾個方面。土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性與工程的使用壽命相聯(lián)系,是使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能的能力。這一正常功能包括結(jié)構(gòu)的安全性和結(jié)構(gòu)的適用性。而且更多地體現(xiàn)在適用性上。
2.工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全設(shè)置水準(zhǔn)。與結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全水準(zhǔn)關(guān)系最大的兩個因素是:(1)規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)所需要承受的最大荷載(荷載標(biāo)準(zhǔn)值),比如同樣是辦公樓,我國規(guī)范自1959年以來均規(guī)定樓板承受的活荷載是150 kg/m2(新的規(guī)范將改為200 kg/m2),而美國、英國則分別為240 kg/m2和250 kg/m2,(2)規(guī)范規(guī)定的荷載分項系數(shù)與材料強度分項系數(shù)的大小,前者是計算確定荷載對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用時,將荷載標(biāo)準(zhǔn)值加以放大的一個系數(shù);后者是計算確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件固有的承載能力時,將構(gòu)件材料的強度標(biāo)準(zhǔn)值加以縮小的一個系數(shù),這些用量值表示的系數(shù)體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)構(gòu)件在給定標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下的安全度,在安全系數(shù)設(shè)計方法中稱為安全系數(shù),體現(xiàn)了安全儲備的需要。
二、當(dāng)前我國建筑工程結(jié)構(gòu)安全性和耐久性設(shè)計存在的問題
1.設(shè)計規(guī)范的安全設(shè)施水平規(guī)定偏低。我國現(xiàn)行的土建結(jié)構(gòu)工程中的設(shè)計規(guī)范規(guī)定的安全設(shè)置水平比較偏低,安全規(guī)范是每一個行業(yè)的基本規(guī)范,行業(yè)中的一切行為都要在安全規(guī)范的許可范圍內(nèi)進(jìn)行,土木工程建筑作為一個特殊的具有高度安全隱患的行業(yè),更加應(yīng)該有一個嚴(yán)格的行業(yè)的安全規(guī)范和準(zhǔn)則,但是與這種愿望相反的現(xiàn)實情況是,我國的土木工程行業(yè)的安全規(guī)范非常粗陋,有很多的漏洞,并且權(quán)威性比較低,并沒有起到一個約束和警告的作用,要想將土木工程建筑的安全性搞上去,必須從嚴(yán)抓安全規(guī)范開始。
2.設(shè)計規(guī)范的土建結(jié)構(gòu)工程整體牢固性差。土建結(jié)構(gòu)工程除了結(jié)構(gòu)構(gòu)件要有足夠承載能力外,結(jié)構(gòu)物還要有整體牢固性。結(jié)構(gòu)的整體牢固性是結(jié)構(gòu)出現(xiàn)某處的局部破壞不至于導(dǎo)致大范圍連續(xù)破壞倒塌的而應(yīng)該具備的最基本的能力,或者說是結(jié)構(gòu)不應(yīng)出現(xiàn)與其原因不相稱的破壞后果。結(jié)構(gòu)的整體牢固性主要依靠結(jié)構(gòu)能有良好的延性和必要的冗余度,用來對付地震、爆炸等災(zāi)害荷載或因人為差錯導(dǎo)致的災(zāi)難后果,可以減輕災(zāi)害損失。而我國這方面的問題并不少見,因火災(zāi)、地震、人為破壞而造成的整體倒塌令人矚目,特別是地質(zhì)情況復(fù)雜、土質(zhì)承載能力差的地區(qū),在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計時不重視設(shè)計與設(shè)置前的論證及安全等級適當(dāng)提高的人為意識問題十分普遍,所造成的后果也是觸目驚心。
3.土建結(jié)構(gòu)工程的耐久安全性差,正確使用與維護(hù)意識相對較差。我國土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工規(guī)范中,把土建結(jié)構(gòu)工程耐久性的重點放在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強度要求上,而對環(huán)境因素的作用(如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學(xué)介質(zhì)侵蝕)下的耐久性要求則相對考慮較少或基本不考慮,并且在很多方面沒有細(xì)致的規(guī)范。而混凝土結(jié)構(gòu)因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)安全事故或降低土建結(jié)構(gòu)的使用壽命的問題十分普遍,不僅僅是設(shè)計單位忽視了其嚴(yán)重性,就其使用者也沒有足夠的認(rèn)識,其普遍性和嚴(yán)重程度已遠(yuǎn)過于因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力安全水準(zhǔn)設(shè)置偏低所帶來的危害。
三、加強土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性的措施
1.相關(guān)部門制定法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。建議國家建設(shè)部、交通部等主管部門制訂科學(xué)詳細(xì)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn),對土建工程的安全性和耐久性進(jìn)行重點審查,明確土建工程的設(shè)計安全性和耐久性要求,加強對混凝土工程耐久性的基礎(chǔ)理論研究扶持力度,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(rèn)證與監(jiān)管體制,促進(jìn)土建結(jié)構(gòu)安全性和耐久性的提高。
2.合理設(shè)置建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全水準(zhǔn)。在建筑結(jié)構(gòu)的安全設(shè)置水準(zhǔn)上,建議進(jìn)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(jì)發(fā)展水平相差懸殊,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.加強檢測與維護(hù)。對建筑物的玻璃幕墻和外墻面磚等建筑部件,必須強制規(guī)定進(jìn)行定期檢測。為此,需要制定法規(guī),編制相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
4.必須重視結(jié)構(gòu)耐久性的研究。目前,對建筑工程結(jié)構(gòu)的耐久性問題還認(rèn)識不足,往往是憑經(jīng)驗增加一些構(gòu)造措施來加以彌補,缺乏在耐久性方面系統(tǒng)的理論研究和完善措施。耐久性研究需要宏觀的定性描述和微觀機理的定量分析,這是今后需要加強和深化的一項重要工作。
我國在耐久性設(shè)計方面主要存在標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程跟不上的問題,缺乏全面、完善、可靠的措施。規(guī)范對耐久性的要求,主要應(yīng)在構(gòu)造(如保護(hù)層厚度等)和材料性能(如混凝土配比、抗氧離子滲透性等)等若干個易于明確表達(dá)的幾種指標(biāo)上規(guī)定,有些規(guī)定也沒有進(jìn)行系統(tǒng)的機理研究,如對混凝土的碳化、堿骨料反應(yīng)及鋼筋銹蝕與時間的關(guān)系,研究得也很膚淺。影響耐久性的因素很多,需要加強的措施也很復(fù)雜:應(yīng)重視后張灌漿不密實而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)耐久性問題,要完善無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力工藝,加強張拉端和固定端錨具的選用和防腐措施,確保全密封方面的技術(shù)措施;再如要重視樓板中收縮和溫度構(gòu)造配筋要求,解決現(xiàn)澆樓板中出現(xiàn)收縮、溫度裂縫給使用帶來的危害和由此造成的鋼筋銹蝕等結(jié)構(gòu)耐久性問題。在設(shè)計、施工中對耐久性問題認(rèn)識不足,普遍存在混凝土強度等級過低、保護(hù)層厚度過小、鋼筋直徑過細(xì)、構(gòu)件截面過薄而削弱結(jié)構(gòu)耐久性的問題。從觀念上要克服設(shè)計中考慮強度多,而考慮耐久性少;重視強度極限狀態(tài),而不重視使用極限狀態(tài);重視新建筑建造而忽視舊建筑的維護(hù)的不利觀念。
四、結(jié)束語
綜上所述,建筑工程中的安全性及耐久性對于建筑來講是非常重要的,值得我們深入地研究和探討。本著對工程負(fù)責(zé)和對社會負(fù)責(zé)的態(tài)度, 作為工程人員更應(yīng)該在日常的工作中加強對建筑工程的安全性和持久性的考量,不斷總結(jié)經(jīng)驗,吸取教訓(xùn),并積極向有關(guān)部門獻(xiàn)言獻(xiàn)策,為社會主義現(xiàn)代化的實現(xiàn)貢獻(xiàn)自己的一份力量。
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