试论土建结构工程的安全性与耐久性

试论土建结构工程的安全性与耐久性

武玉

关键词：土建结构工程；安全；耐久性

前言：

土建工程安全性与耐久性直接影响着人们的安全及社会的和谐稳定，因此加强土建工程结构安全性与耐久性设计将是一个系统而复杂的工程问题，必须加强重视。

1我国结构设计规范的安全设置水准

1.1结构构件承载能力的安全性

我国规范均规定楼板承受的活荷载是1.5KPa（在新修订的规范里已改为2KPa），而美国、英国则分别为2.4KPa和2.5KPa，规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小，前者是计算确定荷载对结构构件的作用时，将荷载标准值加以放大的一个系数，后者是计算确定结构构件固有的承载能力时，将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度，在安全系数设计方法（如我国的公路桥涵结构设计规范）中称为安全系数，体现了安全储备的需要；而在可靠度设计方法（如我国的建筑结构设计规范）中称为分项系数，体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大，表明安全度越高。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范，就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。

1.2结构的整体稳定性

除了结构构件要有足够承载能力外，结构还要有整体稳定性。结构的整体稳定性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力，或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的延性、荷载传力途径的多重性以及结构体系的超静定性，均能加强结构的整体稳定性。设置竖直方向和水平方向的钢筋系杆将整个结构连成一个整体，是提供结构整体稳定性的方法之一。按特定的局部破坏状态的荷载组合进行设计，也是保证整体稳定性的措施之一。

1.3结构的耐久安全性

我国土建结构的设计与施工规范，重点放在各种荷载作用下的结构强度要求，而对环境因素作用（如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀）下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故，其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害，所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求，如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级，都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一；提高结构构件承载能力的安全设置水准，在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。

2土建结构工程的安全性及结构耐久性方面存在的问题

2.1我国土建结构工程设计规范的安全设置水准偏低

对土建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、安全系数范围的定位、结构工程的整体牢固性与结构工程的耐久性等几个方面。我国土建结构工程的设计规范的安全设计及设置水准，总体上要比国外同类规范低。

2.2部分砌体结构设计环节中所选用的钢筋混凝土质量不高

混凝土及钢筋混凝土是当今用量最大、最主要的建筑工程材料，也是当今建筑材料中耐久性较好的一种。但是，由于建筑物所处环境介质的腐蚀以及设计、施工和使用等诸多因素的影响，混凝土及钢筋混凝土结构都程度不同的遭受各种侵蚀性介质地腐蚀破坏，直接影响混凝土结构的耐久性。由于混凝土强度及其与钢筋粘结强度等基本性能的降低，降低了结构的安全度，给国民经济的发展和安全生产造成极大的损失。

2.3土建结构工程的耐久安全性差、正确使用与维护意识相对较差

我国土建结构的设计与施工规范中，把土建结构工程耐久性的重点放在各种荷载作用下的结构强度要求上，而对环境因素的作用（如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀）下的耐久性要求则相对考虑较少或基本不考虑，并且在很多方面没有细致的规范。而混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故或降低土建结构的使用寿命的问题十分普遍，不仅仅是设计单位忽视了其严重性，就其使用者也没有足够的认识，其普遍性和严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害。

3改善土建结构工程的安全性及结构耐久性建议

3.1加强对土建施工与设计人员的培训

从现状来看，施工队伍的个人技术素质也是十分重要的。不可忽视的是有些施工单位存在施工人员流动性大的问题，对施工人员的实际水平没有确实的考核，使得施工质量大打折扣，这就提示了我们要加强自身管理意识，在施工过程中，施工队经过自检、互检、交接检后，再报项目部，由项目质检员复查，检查合格后方可进行下道工序。上现场之前必须熟悉施工图纸，如墙体配筋图、模板施工图等。模板验收中主要检查板缝是否封堵严实、垂直度是否合格、测量模板安装是否满足房间开间要求等；钢筋验收则检查墙体的保护层厚度、箍筋间距、梯子筋以及暗柱暗梁的配筋是否符合要求等；抹灰装修则检查拉毛强度、面层平整度是否合格；防水层铺贴是否符合规范等，做到对自己的本职工作负责，也对业主的人身安全和利益负责。另外也要把好设计第一关，做好人员的培训工作，严格执行质量控制，保障土建结构工程的安全性和耐久性。

3.2加强监理单位监管力度、确保有效控制整体施工质量

监理单位要加大质量巡检力度，组织对施工单位工程实体质量巡查、工程质量保证资料抽查、工地试验室检查等工作，规范了施工单位质量管理行为；加强原材料管理，实行材料供应准入制度。参与对主要材料供应商进行资格审查，统一了主要材料的生产供应、招标采购、质量检测、申报审批、审核备案，筛选限制不合格供应商进入工程材料供应领域。要实施精细管理，严把关键环节和部位，使建筑工程质量始终处于有效的受控状态。总之，监理单位要全面落实监理工作职责，不断加强对隐蔽工程的现场检查、施工工序检查、施工材料抽查，防范质量通病，确保质量优良。

3.3加强对屋面可变荷载的取值和分布控制

对屋面可变荷载的取值应十分谨慎，特别是对于屋架和拱壳屋面，因为这类屋面荷载的分布对结构的内力很敏感。并非在屋面全跨布置可变荷载产生的内力一定最大，往往在半跨布置可变荷载时结构可能更为不利。因此对于屋架和拱壳屋面除了全跨布置可变荷载时做出计算外，还应考虑半跨布置可变荷载，并做出相应的计算，然后按最不利的情况进行设计。例如积雪荷载应按全跨均匀分布、不均匀分布半跨均匀分布的几种情况进行设计，这样才能保证屋面结构的安全。

结语：

为了改善我国土建结构工程的安全性与耐久性，政府有关部门应制定相应得技术政策，以期土建结构工程的安全性与耐久性能够更好地适应我国现代化建设的需求，适应我国经济转型后面向市场经济的需求。

参考文献：

[1]徐昆明.土建工程结构安全性与耐久性设计[J].中国高新技术企业，2008，（11）.

[2]金伟良，宋志刚，赵羽习.工程结构全寿命可靠性与灾害作用下的安全性[J].浙江大学学报（工学版），2006，（11）.