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淺析混凝土結構設計安全度

文檔作者：傅俊1　胡愛坤2 文檔來源： 1. 浙江省慈溪市建筑設計研究院有限公司 2. 華豐建設股份有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年06月17日
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144 建筑建材裝飾2014年第3期　下半刊
經驗交流
淺析混凝土結構設計安全度
傅俊1　胡愛坤2
（1. 浙江省慈溪市建筑設計研究院有限公司，浙江寧波315300；2. 華豐建設股份有限公司，
浙江寧波315000）
摘要：建筑結構工程師在設計混凝土的結構設計時一定要綜合考慮結構設計的安全度要求，確保滿足安全性、適應性
以及耐久性等方面的具體要求。本文通過介紹混凝土結構設計安全度的特征以及安全度的演變，分析了混凝土結構設計中
存在的問題并給了應對措施。
關鍵詞：安全度，結構設計，措施
中圖分類號：TU375 文獻標志碼：A 文章編號：1674—3024（2014）3—144—02
前言
制定和選擇科學合理的混凝土結構設計安全度標準綜
合反映了國家的整體經濟資源狀況、施工設計技術水平、
社會財富積累程度以及施工材料的質量水平等，意義深遠。
建筑物的承重構件主要有水平結構構件和垂直結構構件兩
大類，其中的水平結構構件主要包括網架、梁、薄殼等，
而垂直結構構件主要包括墻、樁和柱子等。因此，建筑結
構工程師在設計建筑物的結構的時候，首先要明確擬建建
筑物的功能，然后比選各個備選方案，最終挑出最佳的結
構設計方案。在確定具體的結構設計方案之后，還需要計
算整個結構體系中各個結構構件的內力以及分析具體結構
的特征，同時，還需要詳細研究各個結構構件是如何連接
到一起以及結構構件內部的構造措施。此外，設計結構時
還要確?；炷两Y構設計的安全度達到規(guī)定的標準，符合
相應的耐久性和承載力要求，以確保設計的混凝土結構能
夠安全地投入使用。
1 混凝土結構設計安全度的特征
通常情況下，建筑結構設計師設計建筑結構的終極
目標是為了設計出結構合理、能夠安全使用的建筑物，
因此，混凝土結構設計的安全度主要包括安全性、適用
性以及耐久性三個方面的特征。適用性、安全性及耐久
性也是衡量一個建筑物的混凝土結構是否達到經久耐用
和安全可靠的使用標準的基本標志，故統(tǒng)稱為混凝土結
構設計安全度。
1.1 混凝土結構設計的安全性特征
結構設計安全性具體是指在正常使用的情況下，設計
的建筑物混凝土結構能夠承受必要的外在負荷作用，例如
機械設備、結構自重、人流、家具、風雪以及氣溫變化等；
在特殊情況下，設計的建筑物混凝土結構需要確保能夠屹
立不倒，例如：當遇到颶風、地震、火災或者暴雨等突發(fā)
狀況時還能夠保持結構穩(wěn)定。
1.2 混凝土結構設計的適用性特征
結構設計適用性具體是指在正常使用的情況下，設計
的建筑物混凝土結構能夠有效發(fā)揮建筑物各個構件和各個
系統(tǒng)所應有的使用功能。
1.3 混凝土結構設計的耐用性特征
結構設計耐用性具體是指在正常使用和日常維護的情
況下，設計的建筑物混凝土結構能夠安全使用足夠長的
年限。
2 我國混凝土結構設計中安全度的演變
我國建筑物的混凝土結構設計的安全度要求具體表現(xiàn)
在設計的結構構件達到規(guī)定的安全性承載能力和建筑結構
的整體牢固性兩個方面。通過對現(xiàn)行的混凝土結構設計規(guī)
范和老規(guī)范進行對比發(fā)現(xiàn)了以下幾個方面的發(fā)展演變。
2.1 混凝土結構構件的承載能力
根據(jù)以往的觀察和研究發(fā)現(xiàn)，通常影響混凝土結構設
計安全性的兩個主要因素是混凝土結構構件的承載能力和
材料強度及荷載強度分項系數(shù)。材料強度分項系數(shù)具體是
指在計算混凝土結構構件本身所固有的承載能力時，把結
構構件的材料強度標準值和縮小系數(shù)相乘；而荷載強度分
項系數(shù)具體是指在計算混凝土結構構件所能承受的荷載作
用時，把結構構件的荷載標準值和放大系數(shù)相乘。表示系
數(shù)的具體量值體現(xiàn)了在給定負荷標準的情況下混凝土結構
構件的安全度。具體調整如下：
（1）荷載方面的調整：風荷載的基本風壓、地面粗糙
度類別、風壓高度變化系數(shù)、脈動增大系數(shù)以及脈動影響
系數(shù)發(fā)生了改變；活載的具體內容也做了相應的調整。
（2）作用效應組合方面的調整：現(xiàn)行規(guī)范中增加了用
永久荷載效應所控制的組合，還增加了永久荷載效應控制
組合中的恒載分項系數(shù)的具體取值為1.35。
（3）抗力方面的調整：材料的強度和分項系數(shù)都做了
相應調整；板設計規(guī)范也發(fā)生了一定程度的改變；斜截面
的具體承載能力設計要求也有些許調整。
2.2 混凝土結構的牢固性
混凝土結構設計的安全度要求除了要滿足一定程度的
承載能力之外，還需要確保結構構件間的連接滿足一定程
度的牢固性?；炷两Y構設計的牢固性具體是指當混凝土
結構的某一部位受到局部破壞時不會直接導致建筑物發(fā)生
大面積坍塌，換句話說，混凝土結構的整體不會發(fā)生與破
2014年第3期　下半刊 建筑建材裝飾 145
經驗交流
壞原因不對稱的嚴重后果。其中所指的破壞原因具體包括
爆炸、地震、火災、颶風等可能導致嚴重后果的突發(fā)災害，
而牢固性越高則抵抗這種突發(fā)災害的能力就越強，以減輕
突發(fā)災害所帶來的損失。而混凝土結構設計的牢固性要求
結構構件之間的連接具有比較良好的延展性、一定程度的
冗余度和較強的可靠性能?，F(xiàn)行的混凝土結構設計規(guī)范相
對以往的規(guī)范在結構設計的構造方面有所調整，具體包括
鋼筋的連接、鋼筋的錨固以及鋼筋的最小配筋率等方面的
規(guī)范做了一定程度的改變。
3 加強混凝土結構設計中安全度的意義
建筑結構工程師設計建筑混凝土結構的目的就是賦予
建筑混凝土結構一定的安全性能、牢固性能以及耐久性能，
確?；炷两Y構在規(guī)定的使用年限以內能夠有效發(fā)揮其預
定的各種使用功能?；炷两Y構設計規(guī)范中所制定的各種
計算公式和結構要求的出發(fā)點就是為了確?；炷两Y構設
計的安全度，因此，混凝土結構設計的安全度要求全面考
慮經濟、技術和政策等方面的因素。從經濟的角度來看，
混凝土結構設計的安全度直接體現(xiàn)了工程造價、投資風險
以及維修費用等之間的關系，即若要增強結構設計的安全
度，則必然會增加工程造價，但會相應降低投資風險和維
修費用；反之，若結構設計的安全度較低，盡管工程造價
較低，但又會相應提高投資風險和維修費用。因此，合理
的混凝土結構設計的安全度要求權衡工程造價和工程風險，
并尋求兩者間的最佳平衡點。從技術的角度來看，混凝土
結構設計的安全度直接關乎選擇的結構類型、力學模型以
及設計概念等是否合理，需要全面考慮，切忌和多種材料
直接等同處理。從政策的角度來看，選擇合理的混凝土結
構設計安全度不僅關乎人們的生命財產安全，甚至還會影
響社會安全和政治穩(wěn)定，導致國家的技術經濟政策和基本
經濟基礎發(fā)生改變。總而言之，制定和選擇科學合理的混
凝土結構設計安全度標準綜合反映了國家的整體經濟資源
狀況、施工設計技術水平、社會財富積累程度以及施工材
料的質量水平等，意義深遠。
4 根據(jù)建筑混凝土結構設計方法存在的問題給予
的措施
4.1 提高技術標準，加強安全系數(shù)
在建筑設計方法中要提高技術標準和安全系數(shù)，在設
計前首先要對技術標準進行相關計劃，緊跟技術標準走，
技術標準的設計不要過大，也不可過小。跟著規(guī)范走，才
能使設計不偏離實際，同時要加強安全系數(shù)。安全系數(shù)不
過關會使其他一切都為零，在設計中要突出安全的設計。
要達到安全的效果可以聘請相關的設計專家制定符合標準
的技術，并根據(jù)設計的技術標準制定相應的安全系數(shù)。要
根據(jù)相關的產業(yè)的要求對建筑的防治自然災害和人為的災
害進行相應的預防，有的建筑需要防水，在建筑過程中要
加強對水的防范，還要加強防震的要求，建筑一定要通過
地震檢測，真正意義上做到安全系數(shù)第一位、技術水平過
硬的原則，為建筑服務。
4.2 加強結構的耐久性和材料的耐久性
在設計的方法中要加強對結構和材料的管理，加強材
料的選擇，材料的質量一定要過關，只有這樣才能保證結
構上的設計方法過關。使用的材料要經過檢測方可實用，
結構的混凝土的量一定要到，并且混凝土的質量一定是上
品，只有這樣才能使結構耐久性。設計方法中要把結構的
耐久性和材料的耐久性制定相關的規(guī)程，讓質量有規(guī)程保
證，切記沒有規(guī)矩不成方圓。讓設計中規(guī)中矩、讓設計完
美無缺。只有這樣才能使結構和材料具有耐久性。耐久性
是設計的要求，同樣是質量上的要求，要服從大局，讓設
計方法完美無缺。
4.3 加強設計過程中的質量監(jiān)管
在建筑混凝土結構設計方法中要加強設計工程中的質
量監(jiān)管。政府要投入相關的精力去完成。在設計中政府就
應宣傳質量過關的要求，并隨時進行監(jiān)督，并用相關的工
程質量法作為監(jiān)督的背景，投入到相關的執(zhí)法中。同時設
計人員也應減少人為的錯誤和差錯，要以相關職業(yè)道德和
職業(yè)操守為基礎去完成每一次設計工作。要加強相關經驗
的積累，向經驗豐富的設計者學習，并加強自我鍛煉。同
時公司要對每個設計師進行了解，清楚他們擅長的工作，
讓它們在自己擅長的領域工作，公司應嚴把質量關，對質
量不合格的人員進行懲戒，并對質量合格的優(yōu)秀員工進行
獎勵，做到一碗水端平，對質量水平切記不能放寬要求，
在相關的質量監(jiān)管中把設計方法的高質量設計更好地應用
到每一次的設計中，做到用質量提高實際生產率，讓質量
帶動設計方法。
4.4 提高設計方法的安全檢測
在設計方法中要提高安檢，每一步驟都要經過相應的
安全檢查，政府也要輔助進行安檢。在公司安檢后，政府
也要相應的進行復查，讓安檢萬無一失不存在任何的問題。
設計方法中的安全檢查是不可缺少的一個步驟，要加強安
全措施，對不符合安全措施的設計要從開始就加以杜絕。
安檢是設計完成不可缺少的一步，也是關鍵的步驟，要編
入設計流程。在政府和設計者的雙管齊下監(jiān)督下會讓安全
檢測得到保證，為設計方法的正確投入做出貢獻。
5 結束語
綜上所述，建筑結構工程師在設計混凝土的結構設
計時一定要綜合考慮結構設計的安全度要求，確保滿足
安全性（牢固性）、適應性以及耐久性等方面的具體要求。
同時，制定和選擇科學合理的混凝土結構設計安全度標
準綜合反映了國家的整體經濟資源狀況、施工設計技術
水平、社會財富積累程度以及施工材料的質量水平等，
意義深遠。
參考文獻：
[1] 陳雯. 談混凝土結構設計規(guī)范安全度[J]. 改革與開
放，2010（5）
[2] 李翔，馬偉召. 對混凝土結構設計安全度的剖析[J].
中華民居，2011（10）

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