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摘要:随着我国社会主义市场经济体制的建立和不断完善,土木工程也得到了迅速的建设与发展。尽管在土木工程的结构设计中使用了新技术和新工艺,但是结构设计安全性的高低,直接影响到整个工程的质量好坏,因此土木工程结构设计的安全性始终都是人们最关心的问题之一。本文就目前我国土木工程安全性和耐久性存在的一些问题,有针对性地提出了一系列解决办法,为土木工程结构设计人员提供一些借鉴。
关键词:土木工程;设计;安全;现状;策略
中图分类号:S611 文献标识码: A
引言
分析我国土建结构工程的安全性,是近年来建筑领域研究和交流的主要成果,是解决建筑土建工程的重大问题的应对途径,结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力,是结构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(维护、检测)有关,而这些又与土建工程法规和技术标准(规范、规程、条例等)的合理设置及运用相关联。
一、土木工程结构的安全性概述
结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力,是结构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(维护、检测)有关,而这些又与土建工程法规和技术标准(规范、规程、条例等)的合理设置及运用相关联。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。我国建筑物和桥梁等土建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。
二、我国目前土木工程在结构设计中的现状
1、我国建筑结构安全性规范设置水平要远低于国外发达国家水平
由于土木工程结构设计在我国发展的比较晚,设计相对落后与发达国家,同时以前由于经济水平等原因,导致建筑结构安全性规范设置较低,导致了我国的土木工程建筑结构设计规范的欠缺,主要表现出了建筑的牢固性较差,其结构承载能力不足。第一,关于构件承载能力的安全设置水准,我国大多采用安全系数或者分项系数作为衡量指标,安全系数或者分项系数越大,建筑结构安全性越好;第二,关于结构整体牢固性,我国用以防止爆炸、地震等灾害的建筑整体牢固性规范设置还不是十分严谨;第三,关于结构耐久安全性,我国建筑结构安全性规范重点考虑了对建筑结构性强度的要求,而忽略了建筑在环境因素影响的耐久安全性。
2、设计中混淆构造柱和承重柱造成事故
在土木工程设计中,有些设计会将构造柱和承重柱混淆,影响了工程的牢固性,从而造成事故的发生。构造柱是在砖混结构的建筑中,与梁配合,可以防止墙壁的裂缝,有助于提高房屋的抗震能力。但是,如果设计人员将构造柱当成承重墙使用,当遇到地震等剧烈震动时,因为构造柱不如承重柱的强度,而且构造柱不设基础,抵抗不住地震的力量,从而遭到破坏,出现裂缝、沉降,最终导致房屋的倒塌。[2]因此,设计人员必须认真区分构造柱和承重柱,以防止悲剧发生。
3、承重柱截面积设计过小
设计人员在设计抗震烈度要求不高的地区的建筑时,会将承重柱截面积设计过小,这样更方便分析受力。但是这样做的时候,往往会在有外力作用时,导致柱和梁开裂的现象,从而降低了建筑的使用寿命。如果出现地震等强大作用力下,房屋就有可能倒塌,造成人员伤亡。
4、土木工程的安全规范不完善
我国土木工程的安全规范存在许多漏洞,权威性较低,约束力较差,所以导致我国土木工程的质量普遍不如国外,很多国外的百年老楼质量依旧很好,仍在正常使用,而我国很多的土木工程质量令人堪忧,甚至有的建筑使用不到十年,已开始出现墙壁开裂、变形等等现象。造成这些现象的原因之一是我国土木工程的结构规范安全设置低于国外的规范。
三、土木工程结构安全性设计优化措施
1、调整土木工程结构设计安全设置水准
随着我国加入WTO,我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近,需要大幅度提高,这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高,土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重,而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程(特别是建筑工程)造价中所占的比重现在已愈来愈低。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要,但决不是没有风险,如果规范的安全水准较高,曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的,而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务,在结构设计的安全性上一定要有高标准,低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认,即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样,由于我们的施工质量总体较差,结构的安全性依然会有差距。
2、遵守规范的要求
随着我国改革开放的不断深入和加入世贸组织,我国的国民经济取得了长足的发展,建筑业也取得了较大的进步,土木工程结构的安全性,受到人们普遍的关注,为此,我国有关部门出台了一些具有强制性规范的条例法规。工程的设计人员要严格按照设计规范要求,进行设计,才能从源头上保证工程结构的稳定性和安全性,施工单位在施工过程中,对于设计图纸中不满足规范要求的,要停止施工,把图纸交予开发商,进行解决。对于多次违反相关规定并且不予以改正的情况,要对该设计师和开发商给予一定的法律制裁,以免出现更为严重的安全问题。
3、对土木工程设计人员应加强业务水平,严格设计过程的管理
对土木工程的设计人员的选用,应选择综合素质高的,严谨细致的,设计经验比较丰富且有责任感的人员,以保证其土木工程的设计质量。并应加强设计人员的理论学习,尤其应加强设计计算理论和方法的学习,并熟练掌握,同时不断更新知识体系,使自己所掌握知识和水平保持在这个领域的前沿水平。对于设计人员设计过的数据,应认真核对,多次多个设计人员核对,以保证没有疏忽或者漏掉一些环节,造成安全隐患。
4、对于后续施工中遇到的问题,要及时修改结构设计
土木工程的结构设计完稿后,经过审核等没有问题之后,并不代表从此不再修改设计稿。在后续的施工过程中,设计人员和施工人员还要保持密切的联系,当施工中遇到问题、难题,应及时通知设计人员来核对图纸、解决问题、修改设计,否则,易造成重大事故的发生。
5、进行高性价比设计
通过对招投标中的方案进行比对、评比,不但要选择一个安全性高的招标单位,还要考虑其在经济性方面的优势,择优选择。这样不但可以找出最安全的设计方案,还能最大限度的节约成本。同时合理利用标准图,标准图的作用在于可以降低设计的工作量,降低设计错误,加快设计速度。但由于未经过计算,往往会导致成本过高,因此设计人员要对各个数据自己的进行核算,在安全的基础上,设计出最经济的方案。由于土木工程中设计的材料较多,材料尺寸、用量及布置等较为复杂,因此,必须要在满足结构强度需求的基础上,做到各構件的经济性。最后,协调各部门关系,以大局为重,一个工程中往往是多部门共同配合来完成的,因此各部门之间要协调好关系,积极配合,保证工程设计安全性基础上大大降低成本。
结束语
土木工程结构设计的安全问题在我国土木工程建设与发展过程中是一个不容忽视和极其重要的问题,所以,我们作为土木工程结构设计的公司及相关的工作人员一定要把这一问题重视企业,不断提高土木工程结构设计的安全性与细致性,确保我国广大人民的生命财产安全不受到损害。
参考文献
[1]李海.袁琳.浅析土木建筑工程结构的安全性与耐久性设计[J].中国新技术新产品.2010.03.
[2]张林.土建结构工程的安全生与耐久性闭.[J].高新技术,2006.09.
[3]滕春毅.浅谈如何加强土建工程的安全性与耐久性[J].黑龙江科技信息,2007年第16期
[4]李景宏.土木工程结构安全性评估、健康监测及诊断述评[J].科技传播,2012年第19期
关键词:土木工程;设计;安全;现状;策略
中图分类号:S611 文献标识码: A
引言
分析我国土建结构工程的安全性,是近年来建筑领域研究和交流的主要成果,是解决建筑土建工程的重大问题的应对途径,结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力,是结构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(维护、检测)有关,而这些又与土建工程法规和技术标准(规范、规程、条例等)的合理设置及运用相关联。
一、土木工程结构的安全性概述
结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力,是结构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(维护、检测)有关,而这些又与土建工程法规和技术标准(规范、规程、条例等)的合理设置及运用相关联。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。我国建筑物和桥梁等土建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。
二、我国目前土木工程在结构设计中的现状
1、我国建筑结构安全性规范设置水平要远低于国外发达国家水平
由于土木工程结构设计在我国发展的比较晚,设计相对落后与发达国家,同时以前由于经济水平等原因,导致建筑结构安全性规范设置较低,导致了我国的土木工程建筑结构设计规范的欠缺,主要表现出了建筑的牢固性较差,其结构承载能力不足。第一,关于构件承载能力的安全设置水准,我国大多采用安全系数或者分项系数作为衡量指标,安全系数或者分项系数越大,建筑结构安全性越好;第二,关于结构整体牢固性,我国用以防止爆炸、地震等灾害的建筑整体牢固性规范设置还不是十分严谨;第三,关于结构耐久安全性,我国建筑结构安全性规范重点考虑了对建筑结构性强度的要求,而忽略了建筑在环境因素影响的耐久安全性。
2、设计中混淆构造柱和承重柱造成事故
在土木工程设计中,有些设计会将构造柱和承重柱混淆,影响了工程的牢固性,从而造成事故的发生。构造柱是在砖混结构的建筑中,与梁配合,可以防止墙壁的裂缝,有助于提高房屋的抗震能力。但是,如果设计人员将构造柱当成承重墙使用,当遇到地震等剧烈震动时,因为构造柱不如承重柱的强度,而且构造柱不设基础,抵抗不住地震的力量,从而遭到破坏,出现裂缝、沉降,最终导致房屋的倒塌。[2]因此,设计人员必须认真区分构造柱和承重柱,以防止悲剧发生。
3、承重柱截面积设计过小
设计人员在设计抗震烈度要求不高的地区的建筑时,会将承重柱截面积设计过小,这样更方便分析受力。但是这样做的时候,往往会在有外力作用时,导致柱和梁开裂的现象,从而降低了建筑的使用寿命。如果出现地震等强大作用力下,房屋就有可能倒塌,造成人员伤亡。
4、土木工程的安全规范不完善
我国土木工程的安全规范存在许多漏洞,权威性较低,约束力较差,所以导致我国土木工程的质量普遍不如国外,很多国外的百年老楼质量依旧很好,仍在正常使用,而我国很多的土木工程质量令人堪忧,甚至有的建筑使用不到十年,已开始出现墙壁开裂、变形等等现象。造成这些现象的原因之一是我国土木工程的结构规范安全设置低于国外的规范。
三、土木工程结构安全性设计优化措施
1、调整土木工程结构设计安全设置水准
随着我国加入WTO,我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近,需要大幅度提高,这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高,土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重,而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程(特别是建筑工程)造价中所占的比重现在已愈来愈低。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要,但决不是没有风险,如果规范的安全水准较高,曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的,而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务,在结构设计的安全性上一定要有高标准,低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认,即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样,由于我们的施工质量总体较差,结构的安全性依然会有差距。
2、遵守规范的要求
随着我国改革开放的不断深入和加入世贸组织,我国的国民经济取得了长足的发展,建筑业也取得了较大的进步,土木工程结构的安全性,受到人们普遍的关注,为此,我国有关部门出台了一些具有强制性规范的条例法规。工程的设计人员要严格按照设计规范要求,进行设计,才能从源头上保证工程结构的稳定性和安全性,施工单位在施工过程中,对于设计图纸中不满足规范要求的,要停止施工,把图纸交予开发商,进行解决。对于多次违反相关规定并且不予以改正的情况,要对该设计师和开发商给予一定的法律制裁,以免出现更为严重的安全问题。
3、对土木工程设计人员应加强业务水平,严格设计过程的管理
对土木工程的设计人员的选用,应选择综合素质高的,严谨细致的,设计经验比较丰富且有责任感的人员,以保证其土木工程的设计质量。并应加强设计人员的理论学习,尤其应加强设计计算理论和方法的学习,并熟练掌握,同时不断更新知识体系,使自己所掌握知识和水平保持在这个领域的前沿水平。对于设计人员设计过的数据,应认真核对,多次多个设计人员核对,以保证没有疏忽或者漏掉一些环节,造成安全隐患。
4、对于后续施工中遇到的问题,要及时修改结构设计
土木工程的结构设计完稿后,经过审核等没有问题之后,并不代表从此不再修改设计稿。在后续的施工过程中,设计人员和施工人员还要保持密切的联系,当施工中遇到问题、难题,应及时通知设计人员来核对图纸、解决问题、修改设计,否则,易造成重大事故的发生。
5、进行高性价比设计
通过对招投标中的方案进行比对、评比,不但要选择一个安全性高的招标单位,还要考虑其在经济性方面的优势,择优选择。这样不但可以找出最安全的设计方案,还能最大限度的节约成本。同时合理利用标准图,标准图的作用在于可以降低设计的工作量,降低设计错误,加快设计速度。但由于未经过计算,往往会导致成本过高,因此设计人员要对各个数据自己的进行核算,在安全的基础上,设计出最经济的方案。由于土木工程中设计的材料较多,材料尺寸、用量及布置等较为复杂,因此,必须要在满足结构强度需求的基础上,做到各構件的经济性。最后,协调各部门关系,以大局为重,一个工程中往往是多部门共同配合来完成的,因此各部门之间要协调好关系,积极配合,保证工程设计安全性基础上大大降低成本。
结束语
土木工程结构设计的安全问题在我国土木工程建设与发展过程中是一个不容忽视和极其重要的问题,所以,我们作为土木工程结构设计的公司及相关的工作人员一定要把这一问题重视企业,不断提高土木工程结构设计的安全性与细致性,确保我国广大人民的生命财产安全不受到损害。
参考文献
[1]李海.袁琳.浅析土木建筑工程结构的安全性与耐久性设计[J].中国新技术新产品.2010.03.
[2]张林.土建结构工程的安全生与耐久性闭.[J].高新技术,2006.09.
[3]滕春毅.浅谈如何加强土建工程的安全性与耐久性[J].黑龙江科技信息,2007年第16期
[4]李景宏.土木工程结构安全性评估、健康监测及诊断述评[J].科技传播,2012年第19期