对混凝土结构设计安全度的探讨

发表时间:2020/6/29   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:王涛
[导读] 摘要:本文首先对混凝土结构设计安全度的主要特征进行分析,然后探究了混凝土结构设计安全度提升的主要意义,并结合实际情况,最后对我国混凝土结构设计安全度相关标准的探讨。
        中煤科工重庆设计研究院(集团)有限公司  重庆  400000
        摘要:本文首先对混凝土结构设计安全度的主要特征进行分析,然后探究了混凝土结构设计安全度提升的主要意义,并结合实际情况,最后对我国混凝土结构设计安全度相关标准的探讨。
        关键词:混凝土;结构设计;安全度
        引言
        随着我国建筑工程行业的深入发展,人们对混凝土结构设计也提出了更加具体的要求,而作为混凝土结构设计的主要评价指标之一的安全度也受到了越来越多人的关注。混凝土结构设计从业人员能够遵循既定的标准对混凝土构件的耐久性和承载能力进行测算,从而使其安全度能够满足使用者的实际需求。
        一、混凝土结构设计安全度的主要特征
        建筑结构设计的主要目标都是为了能够设计出安全性、适用性和耐久性满足使用要求的的建筑物,因此,对混凝土结构的评价往往会从安全性、适用性和耐久性三个角度出发。这三个角度能够对混凝土结构使用是否符合安全标准进行衡量,因此我们将其称为混凝土结构的安全度特征。
        (一)安全性特征
        安全性特征是指在一般条件之下,建筑物混凝土结构能够承受的主要负荷而不出现明显的破坏或失去承载能力的损伤。在设计使用年限内,建筑物必须能够在承受设计荷载或在承受偶然荷载情况下,能都保持自身足够的稳定性,而不至于让使用者出现生命或者财产损失。举例而言,在遭遇到狂风、设防地震作用或者暴雨时,建筑物的主体结构仍然能够保持安全稳定性,不至于出现威胁到使用者生命或财产安全的破坏。我们就说混凝土结构设计能够满足建筑物的安全性特征[1]。
        (二)适用性特征
        混凝土结构的适用性特征,指的是在正常使用的条件之下,建筑物混凝土结构是否能够充分发挥建筑工程每一个构件的功能,是否使每一个系统得到高效的运转。不同的建筑功能选择合理的混凝土结构体系,充分发挥各个混凝土结构构件的作用,让建筑功能得到充分实现。
        (三)耐久性特征
        混凝土结构的耐久性特征,指的是在环境作用和正常维护、使用条件下,混凝土结构或构件在设计使用年限内保持其适用性和安全性的能力。通过混凝土结构的耐久性设计保证混凝土结构工程的合理使用寿命。
        二、混凝土结构设计安全度提升的重要意义
        对于建筑工程设计从业者而言,混凝土结构设计的主要目的在于使建筑混凝土结构具备相应的安全性能,确保建筑物能够在既定的使用期限内充分发挥其应有的功能。混凝土结构设计之中,承载力计算公式和不同的构造措施要求都是为了提升混凝土结构设计的安全度。设计人员要能够从多个角度考虑到混凝土结构的经济因素和技术因素,使其能够体现出工程造价管理要求以及建筑工程项目存在的投资风险。如果想要使混凝土结构设计的安全度得到有效提升,就会导致工程造价的全面提升,而相应的投资风险和维修管理费用也会得到有效控制,而如果结构设计的安全度不足,那么工程造价的降低也会导致投资风险的维修管理费用的提升,因此,混凝土结构设计安全度要能够考虑到工程因素和工程风险管理因素,考虑到二者之间存在的必然联系,从可行性的角度出发,对混凝土结构的类型进行科学合理选择,探究结构设计是否合理,将设计人员的理念加以充分贯彻和落实。
        混凝土结构设计不仅关系到社会的安全性以及政治经济的稳定性,甚至会对国家经济建设成果造成一定的影响,导致国家基础经济政策发生相应的改变,因此,我们要能够提升混凝土结构设计的安全度,使设计施工水平得到有效提升,为建筑工程行业的全面发展起到有效的推动作用[2]。


        三、我国混凝土结构设计安全度相关标准的探讨
        对于我国而言,混凝土结构安全度的标准和规范的研究工作往往起源于高强度混凝土结构的科研和推广,而在当前阶段之下,混凝土结构的安全度设计标准较低,这也为建筑结构设计人员的设计带来了一定的困扰。如果相关标准的要求过低,会导致标准较为宽松,对相应的技术发展起到制约作用。随着我国市场经济体制的转型发展,人们将更多的关注点放在了建筑物的性价比之上,这也对建筑工程混凝土结构设计提出了更加具体的要求,人们会将更多的关注点放在如何运用更少的资金买到更合适的房屋之上。安全度较高的建筑物与安全度较低的建筑物从居住上来看没有过大的差别,然而一旦灾难来临,其差异性就会得到全面凸显,安全度较低的房屋无法为使用者提供既定的人身安全保障,这也是混凝土结构安全度设计受到越来越多人广泛关注的根本原因,而这也使建筑工程行业关于混凝土结构安全度相关标准和规范要求得到了动态性的转变,得到了更加广泛的探讨与分析。
        (一)混凝土结构构件承载能力
        根据调研和分析来看,能够对混凝土结构设计安全度造成影响的主要因素在于混凝土结构构件的承载能力因素。材料强度的分项系数往往是指计算混凝土结构构件自身承载能力时,将结构的材料强度标准值和缩小系数相乘,荷载的分项系数是指在进行混凝土结构构件承载力计算时,对结构构件的荷载标准值与相应的放大系数相乘。放大系数的具体量值体现了既定负载标准情况下,混凝土结构构件总体的安全度[3]。现行《建筑结构可靠性设计统一标准》(GB50068-2018)中已经不区分由永久荷载控制或由可变荷载控制,将永久荷载分项系数取值为1.3,将可变荷载分项系数取值为1.5,这是我国从规范标准编制的角度对混凝土结构构件的承载力的提升做出的建设性规定。相信在不久的将来,其他相关设计规范规程也会和《建筑结构可靠性设计统一标准》在荷载分项系数方面取得统一。
        (二)混凝土结构设计的抗连续倒塌能力
        在进行混凝土结构设计的过程之中,安全度要求不仅要能够满足相应的承载能力,同时也要确保结构构件间的连接能够满足抗连续倒塌能力要求。混凝土结构设计的抗连续倒塌能力,往往指的是混凝土结构某一个部位受到损害时,是否会导致建筑物出现大规模倒塌的情况,也就是说,混凝土结构是否会因为局部问题导致混凝土结构整体出现问题。在这之中,受到破坏的主要原因包括诸多方面,比如说爆炸因素、地震因素、火灾因素、飓风因素,都有可能导致较为严重弄得后果,而抗连续倒塌能力较高,抵抗这些因素的能力也就越强,能够使灾害发生后带来的损失得到有效地控制。对于混凝土结构设计而言,安全度与抗连续倒塌能力有着密不可分的联系,其要求各个混凝土结构构件之间有着较为有效的连接方式,有着较为良好的延展性,同时要具备对应的冗余度和较为良好的可靠性。当前混凝土结构设计的规范之中,对过去的结构设计进行了合理调整,包括了钢筋连接的要求、钢筋锚固的要求以及钢筋配筋率的要求,都做出了相应的调整,这也是需要建筑工程混凝土结构设计人员需要注意的问题[4]。
        四、结束语
        综上所述,混凝土结构设计人员在开展相关设计工作时,必须考虑到结构设计的安全度要求,从而使其能够满足安全性、适应性和耐久性的具体要求。除此之外,也要能够制定更加科学合理的混凝土结构设计安全度标准,对相关设计进行安全度的有效评价,从而使混凝土结构设计的安全度能够满足用户的使用需求,为我国建筑工程建设行业的深入发展起到有力的推动作用。
        参考文献
        [1]王丰光. 对混凝土结构设计安全度的探讨[J]. 全文版:工程技术,2015,(015):22.
        [2]张智清. 对混凝土结构设计安全度与经济性的探讨[J]. 建筑工程技术与设计,2016,(16):1197.
        [3]吕世明. 对混凝土结构设计安全度的探讨[J]. 城市建筑,2014,(2):35-35.
        [4]王晓羽. 对混凝土结构设计安全度的探讨[J]. 江西建材,2015,(17):34-34.
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