1、1关于提高建筑结构设计安全度的意见摘要:在建筑工程界,有些专家提出要大幅度的提高建筑结构设计的安全度,从而引发了公众的一些议论。本文所讨论的就是如何提高建筑结构设计的安全度,作者首先阐述了建筑结构设计安全度的概念,然后针对如何提高建筑结构设计安全度提出了一些自己的看法。 关键词:建筑结构;设计;安全度; 中图分类号:TU3 文献标识码: A 文章编号: 对提高建筑结构设计安全度问题。提出了自己的以下六点看法:(1)当前的建筑物安全事故,与结构设计可靠度无关;(2)结构设计,仍应该提倡节约;(3)我国建筑设计规范中的构造规定,尚属恰当;(4)规范要根据国家政策而定;(5)规范与国际市场并无直接联
2、系;(6)不容忽视设计中的浪费现象。作者主要从这些方面来提自己的一些意见。 一 建筑结构设计安全度的概念 从事建筑结构设计的基本目的,就是在一定的经济条件下,赋予结构以适当的安全度,使结构在预定的使用期限内,能满足所预期的各种功能要求,一般来说,建筑结构必须满足的功能要求是:1)建筑结构需具有的安全性。能承受在正常施工和使用时可能出现的各种作用,且在偶发事件中,仍能保持必须的整体稳定性,也就是建筑结构应当具有安全性;2)建筑结构需具有的适用性。在正常时具有良好的工作性能,即2建筑结构需具有的适用性。3)在正常维护下具有足够的耐久性。 上述安全性、适用性和耐久性是建筑结构可靠(或安全)与否的标志
3、,总称为结构的可靠性。结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率,称为结构的可靠度(或称安全度)。 二 关于建筑结构设计安全度的看法 2.1 当前的建筑物安全事故,与结构设计安全度无关 上世纪 50 年代的结构设计方法,与现在近似,当时所用的混凝土强度很低,只有 110 到 140 号。比现在的 C15 还低。50 年代初期施工手段也很落后,混凝土用体积配合比,人工搅拌,没有振捣器而当时施工发生安全事故的较少。有一些建筑物,如王府井百货大楼、北京饭店等。使用至今已逾几十年,而且经过了唐山地震影响的考验。因此可以说,现在的安全事故,与结构设计安全度是没有连带关系的。 2.2 结构设计
4、,仍应该提倡节约 关于节约钢材的问题。作为一个结构设计工程师,重要职责之一,就是以较少的材料去完成建筑物各种功能的要求。如果将构件截面任意加大,材料用量任意增多,这个工作,建筑师也能做,在发达国家,节约材料也是工程师所追求的。在 1998 年美国建筑师学会(AIA)举办的最佳建筑设计竞赛中, “节省材料”是该次竞赛的主题之一。纽约时报新印刷厂的设计,因采用规则的矩形平面和常规材料,节约五千万美元而获奖:又如香港中国银行(贝聿铭设计)因其结构方案布置得当,比同样高度的其他结构大量节约钢材。所以若干个杂志上都发表文章加以表扬。 2.3 我国规范中的构造规定,并非都比别国低 3我国规范规定的是最低用
5、钢量。设计者一般根据结构重要性予以适当提高,所以不能以此来判定我们在工程中的材料用量,更不能以我们的最低值来与人家比。我国规范规定的柱子最小含钢量为 0.4,是不考虑抗地震时的情况,我们太多数城市设计时都考虑抗震,高层建筑更是都要考虑,这时柱子的最小含钢量就是 0.51.0。而且设计单位在设计高层建筑的柱子时,用钢量常比规范要求的还大,因此与国外相比,实际用钢量并不太小。我们有些构造要求,已与国外持平,如剪力墙的最小配筋率为 0.25,与美国相同。至于墙的暗柱配筋量,在许多方面已是世界领先。我国规范对于粱受压钢筋的配筋率,有明确规定。且数值与美国基本相等,并非“无此规定” 。至于受拉钢筋的最小
6、配筋率,有设计经验的人都知道,在一般梁板构件中此值并不起作用,有影响的是在类似基础厚板一类构件中。这种构件中,我国规范与国外规范相比,在某些情况下配筋更多。因为如美国或新西兰的规范,对于控制最小配筋量还有一些放松要求的措施,可使配筋减少,所以在一定情况下,配筋可以比我们更少,因此,也不能一概而论,说我国的构造配筋比国外如何的少。 2.4 规范要根据国家政策而定 一个国家的规范,不仅仅是技术性的,还有很强的政策性,许多方面是一个国家经济条件的直接反映。因此,我国规范的材料用量,当然应该比发达国家低,即安全度也应该低一些。这方面我们完全可以理直气壮地说,我们过去的设计标准,是符合我国国情的,是安全
7、的。当然某些局部有不足,要不断修改,国外的规范也不是十全十美,也在不断4的修改。我们过去的结构成功地经受了几十年的考验,那就是说我们的规范基本是正确的,安全度基本是能满足要求的,至于抗震规范,更与政策密切相关。另外国家富了,可多投些保险费,穷国只能适当少投。不能单看这些年我国沿海地区的经济发展,我国广大中西部地区,还是相当穷的,我国钢产量虽已与日本齐平,但人均产量只有日本的 110,而且品种不全,质量较低,因此,我们不赞成说现在就可以大量用钢。 中小城市现在还在发展冷轧变形钢筋,这种钢筋性能并不太好,就因为能省钢,所以还在发展,这就是我国的国情。再回到抗震,地震的情况各国不同:日本的地震发生很
8、频繁,有的城市每三、四十年就会有一次大地震;美国的加州也是每几十年就有一次大地震;我国虽是多地震国家,但同一个地区发生大震的机遇一般不很频繁。例如北京,根据历史记载,大约每 300 年有一次大震,地震的几率不同,设计所用的抗震规范当然也不同。但是,按照我国规范没计的抗震工程,还是安全的。近年云南省发生过几次较强地震,凡是按规范正常设计、正常施工的工程,都经受住了考验。 2.5 关于是否能够进入国际市场 最近在北京大北窑建成的航华中心,其中三栋最大的办公楼,为三家外国大公司买去,即美国的摩托罗拉公司、惠普公司和韩国三星公司。这些工程都是按我国规范设计建造的,建成主体结构后,先后被这三家公司买下,
9、其他国际知名的公司购买或长期租用我国建筑物者还很多,这些大公司都愿意购买,说明我们 的设计能为国际接受。有人以为,低安全度有损于我国建筑业的国5际形象,有损于国际形象的事情有,但不是结构设计安全度问题。作者曾多次遇到在华投资的外商来向我咨询,所提问题,一是施工质量低劣;二是结构设计太浪费。所谓浪费一般都是指用钢量太高或混凝土构件截面过大。 2.6 不容忽视设计中的浪费一些现象 当前建筑结构设计存在的问题中有一个方面不容忽视,就是设计中的浪费现象。我们有不少钢筋混凝土高层建筑的用钢量,已超过国外同等高度钢结构的用钢量。其不合理可见一斑,现在这种关于建筑结构设计安全度的讨论是正常的,但我担心会不会
10、引起误导,使一些设计人员误以为按我国规范进行设计会造成不安全,以致盲目加大构件截面,增加用钢量,造成不必要的浪费。 结语: 本文主要从以上六个方面提了一些我对提高建筑结构设计安全问题的意见,个人认为安全应当放在首要的位置,应当严格遵循国家的相关的规定,这个是硬性的要求,不能有任何的折扣。此外作者也提到如今的一个普遍的现象,浪费随处可见,在我国资源短缺的现状下,应当杜绝浪费。总之,要做到保证安全的前提下节约,并不断创新,努力提高建筑结构的安全度。 参考文献: 1. 涂冬冬.建筑结构设计基本方法及注意事项.J.中国新技术新产品,2010(7) 2. 赵大伟.建筑结构设计中若干问题的探讨.J.中国新技术新产品,62010(1) 3. 宋剑锋,满玉秋.关于提高建筑结构设计安全度的意见.J.中国新技术新产品,2009(7) 4. 黄刚.建筑结构设计.J.中国科技纵横,2010(16)