土建结构工程的安全性与耐久性_0

土建结构工程的安全性与耐久性

摘要：土建结构工程的安全性与耐久性是我国建设行业的一大课题。分析我国土建结构工程的安全性与耐久性现状，探讨解决的重大问题与应对途径，使土建工程结构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，是建设者的一项重要任务。

关键词：土建结构工程安全性耐久性 一、土建结构工程的安全性

1、土建工程结构构件承载能力的安全性

土建工程的结构是由若干个不停的构件共同组成的，所以其结构构件承载能力的安全性直接决定着土建工程的整体结构的安全性。一般情况下土建结构构件的的荷载标准应该不低于二百帕。还可以根据土建结构的材料的不同来计算其安全承载的能力，一般情况下不同的材料在相同的结构中的安全性和承载能力是不同的。①规范规定结构需要承受多大的荷载；②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。 安全系数或分项系数越大，表明安全度越高。

现以承载能力极限状态的基本组合的例子来说明规范中结构构件承载能力的安全性。 在某办公楼的设计中楼面上有活动的双面抹灰板条隔墙一道，高3.6米；楼面为厚150毫米的钢筋混凝土无梁楼盖及20 毫米厚的抹灰层。设计中钢筋混凝土的自重为25KN/m³，抹灰砂浆自重20KN/m³双面抹灰板条隔墙自重0.9KN/m³该楼面承载能力时的楼面荷载设计值如下：

①根据规范查得：楼面均布活荷载标准值为2.0KN/㎡活动的双面抹灰板条隔墙自重给予楼面的的活荷载附加值：0.9KN/m³*3.6m*1/3=1.08KN/㎡>1.00, 取用1.08KN/㎡，楼面的活荷载标准值为（2.00+1.08）KN/㎡=3.08KN/㎡

②抹面层自重20KN/m³*0.02m=0.40KN/㎡钢筋混凝土板自重25KN/ m³*0.15m=3.75KN/㎡楼面的永久荷载标准值为（0.40+3.75）KN/㎡=4.15KN/㎡

③永久荷载效应起控制时，楼面的荷载设计值应为1.35*4.15KN/㎡+1.40*0.7*3.08KN/㎡=8.62KN/㎡，可变荷载效应起控制时，楼面的荷载设计值应为：1.2*4.15KN/㎡+1.40*3.08KN/㎡=9.29KN/㎡取楼面的荷载设计值为9.29KN/㎡ 通过设计计算可知，在规范当中，当隔墙位置可灵活自由布置时，非固定隔墙的自重应取每延米墙重（KN/m）的1/3 作为楼面活荷载的附加值（KN/㎡）计入，附加值不小于1.0KN/㎡，而根据②的计算值为1.08KN/㎡>1.00KN/㎡,取

用1.08KN/㎡，用1/3；永久荷载的分项系数1.2、1.35；可变荷载的分项系数1.4；组合值系数0.7的这些量值表示的系数就体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全性。

2、结构的整体牢固性

结构的整体的牢固性是整个的土建工程的整体结构的组合方式和形式是否能够抵御一定的外部侵害，能够达到良好的保护内部结构的效果和目的。这种牢固性是针对一些自然灾害而言的，虽然在灾害和意外事故来临的时候，良好的牢固性可以尽量减小土建工程受到的冲击。另外，与牢固性密切相关的是土建工程的延展性，良好的延展性可以在灾害发生之时，有效的转移外力或者疏散外力，保护土建工程的结构。结构构件要有一定的承载能力，并且结构物还要有整体的牢固性。结构的整体牢固性是依靠结构优良的延性和必要的冗余度，用于预防地震、爆炸等自然灾害或人为原因导致的灾难，尽量减轻灾害所造成的损失。

在设计中要设多道防线：安全的整体的牢固的结构体系是层层设防的，灾难来临，所有抵抗的结构都在通力合作，如果把生存的希望全部寄托在某个单一的构件上，是非常危险的。多肢墙比单片墙好，框架剪力墙比纯框架好等，就是体现了多道防线的设计思路。在设计中要分清主次，强柱弱梁、强剪弱弯等是建筑结构设计中重要的概念。虽然整个结构体系是由各种构件协调组成一体，但各个构件担任的角色不尽相同，按照重要性也就有轻重之分。一旦不可意料的破坏力量突然袭来，各个构件协作抵抗的目的，就是为了保住最重要的构件免遭摧毁或者是最后摧毁，要让次要构件先去承担灾难，在建筑结构中，柱倒了，梁会跟着倒；而梁倒了，柱还可以不倒的。关键时刻要分清主次。让所有互不相关的静态构件相聚之后使其保持静态或处于相对的静态之中。即构件相聚处也就是关节处，关节是指变化相聚之处，或变化出现的地方。不同类型的构件相接之处，同一构件截面改变之处，是关节。诸如结构错层之处，体量改变之处，转换层亦是节点。关节无处不在，因为结构体系是变化的统一。外力突然袭来之时，对于单一的构件，力量的传递简明，因而容易控制。对于复杂的结构体系，关节的复杂性难于预测和控制，即使从理论上保证了每个组成构件的强度和刚度，但因关节的普遍存在，力量的传递往往不能畅通而出现集中甚至中断，破坏由此而发生。

3、结构的耐久安全性

土建结构工程的耐久安全性更多地体现在适用性。我国建设部于80年代的一项调查表明，国内大多数工业建筑物在使用25-30年后即需大修，处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15-20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好，一般可维持50年以上，但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30-40年。使混凝土结构的耐久性问题进一步加剧的主要表现为：①由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强度指标作为衡量标准，导致水泥工业对水泥强度的不适当追求，使水泥细度增加，早强的矿物成份比例提高，这些都不利于混凝土的耐久性。②工程施工单位不适当地加快施工进度。混凝土的耐久性质量尤其需要足够的施工养护期加以保证，早产有损生命健康的概念同样适用于混凝土。③环境的不断恶化，如废气、酸雨、水位的不断下降等。在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机构强度要求，而对环境因素作用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，其严重程度已远远过于因结构构件安全水准偏低所带来的危害。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。

4、提高土建结构工程安全性的措施

①加强新技术的推广：在土建结构的危害中，我们可以总结为以下几个方面的危害：裂缝、盐冻、渗漏和侵蚀，在这其中最影响安全性和使用性的就是裂缝，在一些安全的检测中，可以应用探测的方式去确定裂缝的病害，在传统的探测方法中，我们可以使用的是超声波法和声波等，在土建结构的强度检测上，我们主要应用的方法是回弹法、超声回弹综合法以及射线法等，我们可以利用这种检测来反映土建结构的表层强度等级。

②应用合理的技术规范：在土建结构的规范标准下，想要摆脱计划经济年代遗留下来的过分强求统一、较少考虑个性和缺乏实事求是灵活性的倾向，就要求我们对于规范进行合理的编制和改进，不要去强求统一，以免使得一些个性化的东西减少，同时导致缺乏实事求的灵活性的优点。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范，在工程的安全性和耐久性标准上，可有不同的设置水准。规范荷载值，规范荷载分项系数与材料强度分项系数的大小;增强结构的整体牢固性，避免当结构出现局部破坏时引起的大范围灾害；结构的安全耐久性，严格要求施工材料的质量，提高结构构件承载能力的安全设置水准。