关于建筑结构安全性的探讨

关于建筑结构安全性的探讨

【摘要】随着当前经济的飞速发展，建筑业也突飞猛进。但是，当前也存在着比较多的问题，特别是许多设计单位与建设单位、施工单位在建设过程中往往比较注重外观效果，而忽视了建筑结构的根本――安全性。本文就建筑结构工程的安全性从以下几方面探讨；阐述建筑结构工程的安全性概念。同进对当前结构的安全性存在的系列问题展开详细的探讨。最后提出建设管理部门需规范建设、设计、施工、使用与维护等行为，加强和扩大技术规范的作用与管理，使建筑结构达到应有的安全性，在社会主义市场经济建设过程中发挥应有的作用。

【关键词】建筑结构；安全性；建议

从目前来看，凡是建筑物，无论住宅楼、写字楼或工业厂房、体育馆，都是由屋盖、楼板、墙、柱、基础等结构构件所组成。这些构件在房屋中互相支承、互相扶持，直接或间接、单独或协同地承受各种荷载作用，构成了一个结构整体――建筑结构。建筑结构是房屋的骨架，是建筑物赖以存在的物质基础，它的质量好坏，对于建筑物的坚固和寿命具有决定性作用，对于生活生产等使用影响重大。

建筑结构在房屋设计一开始，在决定建筑设计的平面、立面和剖面的时候，首先应该考虑结构的安全性，又要照顾材料的选用，及施工的难易。在安全性方面，不同类型的建筑，它们的结构具有不同的受力特点和构造特点，大至结构体系的构成及选型，小至构件

尺寸的大小，建筑设计工作者都应具有比较清晰的概念。一个成功的设计师必须是以选择一个经济合理的结构方案为基础，就是要选择一个切实可行的结构形式和结构体系；同时在各种可行的结构形式和结构体系的比较中，又要能在特定的物质和技术条件下，并具有一定的结构性能、经济效果和建造速度。结构方案的选择还必须有可靠的施工方案来保证，如果没有一个合理的施工方案加以保证，则结构方案的合理性和经济性均无从谈起，方案本身也难以成立。当然，与建筑设计密切配合无疑是结构方案选择的根本出发点，但反过来又必然对建筑结构的安全性提出要求和限制。所以，建筑与结构安全性之间的关系处理得好，就能相得益彰，做到使用经济耐用，还可以达到美观的效果，因此作为建设管理主管部门在可研报告及方案设计时就要把关，以免造成不必要的浪费或损失。

结构安全性是建筑物防止破坏倒塌的能力，是工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准，也与结构的正确使用有关，而这些又与建筑工程法规和技术标准的合理设置及运用相关联。

一、关于我国结构设计规范的安全设置水准分析

对结构工程的设计来说，结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。我国建筑物和构筑物等建筑结构的设计规范在这些方面的安全设置

水准，总体上要比国外同类规范低得多。

（一）构件承载能力的安全设置水准

与结构构件安全水准关系最大的二个因素是：1）规范规定结构需要承受多大的荷载，如同样是办公楼，我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米1500牛顿（现规范2000牛顿），而美、英则为2400和2500牛顿； 2）规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小，前者是计算确定荷载对结构构件的作用时，将荷载标准值加以放大的一个系数，后者是计算确定结构构件固有的承载能力时，将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度，在安全系数设计方法中称为安全系数，体现了安全储备的需要；而在可靠度设计方法中称为分项系数，体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大，表明安全度越高。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载的分项系数分别为1.4和1.2，而美国则分别为1.7和1.4，英国1.6和 1.4 ；这样根据我国规范设计办公楼时，所依据的楼层设计荷值大约只有英美的52%和85%，而设计时二者都使构件承载力的安全水准下降。日本与德国的设计规范在某些方面比英美还要保守些。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范，就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。

（二）结构的整体牢固性

结构构件要有足够承载能力外，还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力，或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结

构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度，用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果，可以减轻灾害损失。唐山地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。2008年5.12四川大地震事件中，房屋倒塌严重的也是结构整体性能差的。现在经有关专家确定重建方案，及重建后有关结构的规定。以上事件的给我国经济造成重大的损失，带来了血的教训，因些在结构安全性上建设主管部门要在工程建设开始就要把关，不能只从节约经济上考虑。

（三）结构的耐久安全性

我国建筑结构的设计与施工规范，重点放在各种荷载作用下的结构强度要求，而对环境因素作用下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故，其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害，不过这个问题现在已引起许多设计师的重视。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一；提高结构构件承载能力的安全设置水准，在一般情况下也有利于结构的安全性及耐久性与结构使用寿命。

二、对调整结构安全设置水准的不同见解

我国结构设计规范的安全设置水准较低，与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。但是，能够对建筑结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求，而且建筑已历经了较长时间的考验，这是国内建筑科技人员经过巨大努力所取

得的重大成就；但是，由于安全储备较低，抵御意外作用的能力相对不足。如果适当提高安全设置水准将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故，主要是由于建设单位和施工单位没有把安全生产放在第一去抓，重形象轻安全，管理上的腐败安全专项费用落实不到位，只做纸上文章不到工程现场去及调研。

总之，为改善我国建筑工程的安全性，政府部门应着重考虑以下几个方面。

（一）国家建设主管部门对工程的安全性要求作重点审查，明确建筑工程的设计应有最低使用寿命的要求，重要工程的设计文本中，应有正常使用寿命的安全性设计及独立章节与论证；

（二）建筑工程使用过程中的安全性，应有定期的检测和正常的维护修理加以保证。

（三）完善技术标准体系与管理体制，发挥学会、协会在技术标准编制、修订和管理中的作用；逐步淡化技术规范条文强制性质；鼓励编制地方性规范（标准）和企业标准，适应不同地区在环境地质和经济、技术水平上的差异，并鼓励科技创新和技术进步。（四）合理设置建筑结构设计的安全水准，必须考虑工程失效的风险后果、社会的财富与资源供给，公众的意向等多种因素。随着我国经济形势巨大变化，有必要重新审视现行建筑结构工程设计规范的安全设置水准，建议主管部门组织论证。

三、结语