建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)的論文
摘要對(duì)提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度問(wèn)題，提出了以下幾點(diǎn)看法：①當(dāng)前的建筑物安全事故，與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度無(wú)關(guān)；②結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，仍宜提倡節(jié)約；③我國(guó)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范中的構(gòu)造規(guī)定，尚屬恰當(dāng)：④規(guī)范與國(guó)際市場(chǎng)并無(wú)直接聯(lián)系；⑤規(guī)范要根據(jù)國(guó)家政策而定。
關(guān)鍵詞建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度
最近在建筑工程界，有些同志提出，要大幅度提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度，引起一些議論。現(xiàn)將我個(gè)人對(duì)此問(wèn)題的一些看法提出來(lái)，請(qǐng)諸位指正。
1當(dāng)前的建筑物安全事故，與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度無(wú)關(guān)
50年代的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，與現(xiàn)在近似，當(dāng)時(shí)所用的混凝土強(qiáng)度很低，只有110~140號(hào)，比現(xiàn)在的C15還低。50年代初期施工手段也很落后，混凝土用體積配合比，人工攪拌，沒(méi)有振搗器……而當(dāng)時(shí)施工發(fā)生安全事故的較少。有一些建筑物，如王府井百貨大樓、北京飯店等，使用至今已逾45年，而且經(jīng)過(guò)了唐山地震影響的考驗(yàn)。因此可以說(shuō)，現(xiàn)在的安全事故，與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度是沒(méi)有連帶關(guān)系的。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，仍宜提倡節(jié)約
關(guān)于節(jié)約鋼材的問(wèn)題。作為一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師，重要職責(zé)之一，就是以較少的材料去完成建筑物各種功能的要求。如果將構(gòu)件截面任意加大，材料用量任意增多，這個(gè)工作，建筑師也能做。
在發(fā)達(dá)國(guó)家，節(jié)約材料也是工程師所追求的。1998年美國(guó)《商業(yè)周刊》登載由美國(guó)建筑師學(xué)會(huì)（AIA）舉辦的最佳建筑設(shè)計(jì)競(jìng)賽，"節(jié)省材料"是該次競(jìng)賽的主題之一。紐約時(shí)報(bào)新印刷廠的設(shè)計(jì)，因采用規(guī)則的矩形平面和常規(guī)材料，節(jié)約五千萬(wàn)美元而獲獎(jiǎng)：又如香港中國(guó)銀行（貝聿銘設(shè)計(jì)）因其結(jié)構(gòu)方案布置得當(dāng)，比同樣高度的其他結(jié)構(gòu)大量節(jié)約鋼材，所以若干個(gè)雜志上都發(fā)表文章加以表?yè)P(yáng)。
3我國(guó)規(guī)范中的構(gòu)造規(guī)定，并非都比別國(guó)低
我國(guó)規(guī)范規(guī)定的是最低用鋼量，設(shè)計(jì)者一般根據(jù)結(jié)構(gòu)重要性，予以適當(dāng)提高，所以下能以此來(lái)判定我們?cè)诠こ讨械牟牧嫌昧浚荒芤晕覀兊淖畹椭祦?lái)與人家比。我國(guó)規(guī)范規(guī)定的柱子最小含鋼量力0.4％，是不考慮抗地震時(shí)的數(shù)量，我們大多數(shù)城市設(shè)計(jì)時(shí)都考慮抗震，高層建筑更是都要考慮，這時(shí)柱子的最小含鋼量就是0.5%~1.0%.而且設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)高層建筑的柱子時(shí),用鋼量常比規(guī)范要求的還大,因此與國(guó)外相比，實(shí)際用鋼量并不太小。
我們有些構(gòu)造要求，已與國(guó)外持平，如剪力墻的最小配筋率為0.25%，與美國(guó)相同。至于墻的暗柱配筋量，在許多方面已是世界領(lǐng)先。
我國(guó)規(guī)范對(duì)于梁受壓鋼筋的配筋率，有明確規(guī)定。且數(shù)值與美國(guó)基本相等，并非"無(wú)此規(guī)定"。至于受拉鋼筋的最小配筋率，有設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的人都知道，在一般梁板構(gòu)件中，此值并不起作用，有影響的是在類似基礎(chǔ)厚板一類構(gòu)件中。這種構(gòu)件中，我國(guó)規(guī)范與國(guó)外規(guī)范相比，在某些情況下配筋更多。因?yàn)槿缑绹?guó)或新西蘭規(guī)范，對(duì)于控制最小配筋量還有一些放松要求的措施，可使配筋減少，所以在一定情況下，配筋可以比我們更少。因此也不能一概而論，說(shuō)我國(guó)的構(gòu)造配筋比國(guó)外如何的少。
4關(guān)于能否進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)
最近在北京大北窯建成的航華中心，其中三棟最大的辦公樓，為三家外國(guó)大公司買去，即美國(guó)的惠普公司、摩托羅拉公司和韓國(guó)三星公司。這些工程都是按我國(guó)規(guī)范設(shè)計(jì)建造的，建成主體結(jié)構(gòu)后，先后被這三家公司賣下。其他國(guó)際知名的公司購(gòu)買或長(zhǎng)期租用我國(guó)建筑物者還很多。這些大公司都愿意購(gòu)買，說(shuō)明我們的設(shè)計(jì)，能為國(guó)際接受。
有人以為，低安全度有損于我國(guó)建筑業(yè)的國(guó)際形象.有損于國(guó)際形象的事情有,但不是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度問(wèn)題。我曾多次遇到在華投資的外商來(lái)向我咨詢,所提問(wèn)題，一是施工質(zhì)量低劣，二是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大浪費(fèi)。后者都是用鋼量大高或混凝土構(gòu)件截面過(guò)大，超過(guò)了他們國(guó)家的常用水平！有一個(gè)工程，單是基礎(chǔ)就多用了鋼筋500噸！
5規(guī)范要根據(jù)國(guó)家政策而定
一個(gè)國(guó)家的規(guī)范，不僅僅是技術(shù)性的，還有根強(qiáng)的政策性，許多方面，是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)條件的直接反映。因此，我國(guó)規(guī)范的材料用量，當(dāng)然應(yīng)該比發(fā)達(dá)國(guó)家低,也即安全度應(yīng)該低一些。這方面我們完全可以理直氣壯地說(shuō)，我們過(guò)去的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，是符合我國(guó)國(guó)情的，是安全的。當(dāng)然某些局部有不足，要不斷修改。國(guó)外的規(guī)范也不是十全十美，也在不斷的修改。我們過(guò)去的結(jié)構(gòu)成功地經(jīng)受了幾十年的考驗(yàn),那就是說(shuō),我們的規(guī)范,基本是正確的,安全度基本是能滿足要求的。
至于抗震規(guī)范，更與政策密切相關(guān)。美國(guó)抗震專家MarkFintel說(shuō)過(guò)，一個(gè)國(guó)家的抗震政策（體現(xiàn)在規(guī)范上），實(shí)際上是一個(gè)國(guó)家的政府愿意為他的人民在抗震方面投多少保險(xiǎn)。所以國(guó)家富了，可多投些保險(xiǎn)費(fèi)，窮國(guó)只能適當(dāng)少投。
不能單看這些年我國(guó)沿海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)廣大中西部地區(qū)，還是相當(dāng)窮的。我國(guó)鋼產(chǎn)量雖已與日本齊平，但人均產(chǎn)量只有日本的1/10，而且品種不全，質(zhì)量較低.所以；我不贊成說(shuō)現(xiàn)在就可以大量用鋼。
中小城市現(xiàn)在還在發(fā)展冷軋變形鋼筋，這種鋼筋性能并不太好，就因?yàn)槟苁′摚赃�在發(fā)展，這就是我國(guó)的國(guó)情。
再回到抗震。地震的情況各國(guó)不同，日本的地震發(fā)生很頻繁，有的城市每三、四十年就會(huì)有一次大地震；美國(guó)的加州也是每幾十年就有一次大地震。我國(guó)雖是多地震國(guó)家，但同一個(gè)地區(qū)發(fā)生大震的機(jī)遇一般不很頻繁。例如北京，根據(jù)歷史記載，大約每300年有一次大震。地震的機(jī)率不同，設(shè)計(jì)所用的抗震規(guī)范當(dāng)然也不同。
但是，按照我國(guó)規(guī)范沒(méi)計(jì)的抗震工程，還是安全的。近年云南省發(fā)生過(guò)幾次較強(qiáng)地震，凡是按規(guī)范正常設(shè)計(jì)、正常施工的工程，都經(jīng)受住了考驗(yàn)。
6不容忽視設(shè)計(jì)中的浪費(fèi)現(xiàn)象
當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題中，有一個(gè)方面不容忽視，就是設(shè)計(jì)中的浪費(fèi)現(xiàn)象。我們有不少鋼筋混凝土高層建筑的用鋼量，已超過(guò)國(guó)外同等高度鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量，其不合理可見一斑!
現(xiàn)在這種關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的討論，是正常的，但我擔(dān)心會(huì)不會(huì)引起誤導(dǎo)，使一些設(shè)計(jì)人員誤以為按我國(guó)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)會(huì)造成不安全，以致盲目加大構(gòu)件截面，增加用鋼量，造成不必要的浪費(fèi)。這種可能性，是不能不防的。
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