简述建筑结构规范重要性

发表时间:2015/12/30   来源:《基层建设》2015年18供稿   作者:王立江
[导读] 本文主要从各建筑结构设计规范的不同,对我国建筑结构标准做的简要分析。

身份证号码:33062219690714071X  浙江绍兴  312300
摘要:本文主要从各建筑结构设计规范的不同,对我国建筑结构标准做的简要分析。
关键词:建筑结构;设计规范;差异

 
引言
        2008年5月12日和2010年4月14日我国的汶川和玉树分别发生了8.8级和7.1级的强烈地震,当地建筑遭受了毁灭性的的破坏。2011年3月11日,日本东北地方外海三陆冲的矩震级规模9.0级,当地的房屋居然没有完全损毁。其实,建筑可靠关系着国家人民的生命财产可靠,基于不同的建筑结构设计规范的问题,本文对建筑结构规范差异因素做一简要叙述。
一、灾难发生率
        日本是临海国家,相对于中国,日本的海啸和地震发生率是世界上排列靠前的国家,正因为灾难发生率,日本在建筑结构设计规范上,也高过其他国家。
        “日本的民居大部分是木结构,抗震性能较好。”“据我了解,日本建筑在隔震、减震方面几乎可以说是全世界做得最好的。”中国工程院院士、广州大学工程抗震研究中心主任周福霖曾经表示,尽管此次日本大地震超过了日本建筑的抗震设防,但日本一直以来的高设防标准、高警惕意识还是有效地减少了生命、财产损失。而曾经在日本的留学生说,强震来临时,只见眼前的高楼大厦左右摇晃,仿佛在“跳舞”。但强震过后一看,不仅房屋未垮塌,甚至连大的裂缝都没有。是因为日本建筑质量特别好吗?周福霖院士还曾介绍,日本的房屋抗震性能好与其房屋结构有关。“抗震性能最好的是钢结构房屋,其次是木结构房屋,再次是钢筋混凝土结构房屋。”而日本的民居大多正是木结构。周福霖指出,木结构是一种柔性结构。在房屋承受地震作用引起的晃动时,木结构可以更好地吸收能量。因此木结构房屋更不容易散开和松动。“比如我国的一些古老的木塔,遇到强震也不容易倒塌,是因为其采用的是木结构。”
中国是陆地比较集中的国家,各地域差异较大,包括:盆地,高原、临海、平原等等。因此,所以建筑设计过程中无法集中按照一个标准,只能制定相应的规范政策,例如高原地区的房屋结构设计规范无法与临海地区的结构设计规范相比。另外,我国是陆地国家,发生海啸和地震的效率相比临海国家的发生率要低很多,国家为了成本的考虑,并没有太高的硬性要求,才导致我国的建筑规范无法与国外的标准相媲美。
        当然,从上世纪80年代开始,高规范理论也开始进入我国的建筑结构设计的规范。在将近30年的实际运用中,专家得出不一样的结论。从国外引进先进的高规范理论是我国建筑结构设计规范更进一步的一大标志。结构可靠性在实际应用中将随机过程转化为随机变量表示的效应方程,以经验校准为辅,加以运用失效概率来度量。高规范在设计理念上进度毋庸置疑,但将高规范运用到具体的规范中就会出现大量问题,其三个基础点仍需进一步完善。另外正常和不正常之间缺少明确的界定导致可靠性理论依赖的三个正常也模糊不清。但在我国,仍有很多建筑装饰公司,还是常常为了美观而任意改造原建筑或房屋的内部结构,结果导致美观有余质量不足。一旦发生轻微地震,极有可能造成很大隐患。
        如果想彻底解决建筑结构设计规范不高的缺陷问题,还要势必将国际的规范继续引进,并且继续加大力度控制建筑设计规范和标准,使得老百姓住上放心楼。还要加强对装修公司的验收管理,禁止违规改造。
二、国家经济投放差异
        结构设计高规范的高低,是一个国家经济和资源状况、社会财富积累程度以及设计施工技术水平与材料质量水准的综合反映。具体来说,显然,提高结构设计规范时,结构的直接造价将有所提高,而维修费用将减少,投资风险亦将减少;如果降低工程造价,则维修费用和投资风险都将提高。所以,确定建筑的结构设计高规范,实际上是在结构造价(包括维修费用在内)与结构风险之间权衡得失,寻求较优的选择。


那种单纯以建造时的材料消费用量和经济指标来评价结构高规范的观点,将导致片面的结论,实际上,结构设计高规范的选择,不仅涉及生命财产的损失,有时还会产生严重的社会影响,对某些结构,还将可能产生严重的政治后果;而且还有可能涉及到国家的经济基础和技术经济政策。单单一个日本,因为灾难发生率过高,所以,在建筑设计上所投放的资金大大超过了我国。早在1923年关东大地震之后,日本就制定法律,要求建造房屋时必须计算防震程度。1995年的阪神大地震重创日本。当年,日本颁布了建筑防震标准《建筑基准法》。《基准法》规定,高层建筑必须能够抵御里氏7级以上的强烈地震。一个建筑工程为获得开工许可,除了设计、施工图纸等文件外,还必须提交建筑抗震报告书。抗震报告书的主要内容包括,根据地震的不同强度,计算不同的建筑结构在地震中的受力大小,进而确定建筑的梁柱位置、承重以及施工中钢筋、混凝土的规格和配比。
三、整体技术水平
        所谓“可靠”,包括保证人员财产不受损失和保证结构功能的正常运行,即所谓的“强度”和“功能”二原则,结构高规范还应保证结构有修复的可能,加上“可修复” 则为三原则。有部分专家认为我国在结构设计规范要求上比欧洲模式偏低,比欧美规范低20%-40%,更甚的是有些建筑物楼层的可靠储备相差已超过40%。但是我国梁受压钢筋的配筋率与美国基本相等,最小配筋量与国外配筋量基本相平,说明我国的构造配筋并不比国外的少。设计者在实际工作中根据结构的重要性适当的提高我国规范规定的最低用钢量,所以不能以我们的最低值与国外比,在实际设计中,用钢量与国外差异不大。另外,在剪力墙的最小配筋率等构造要求上与国外持平。墙的暗柱配筋率已超过其他国家。我国人口众多,人均资源极少,钢产量与日本持平,人均产量却只有日本的1/10,另外,我国钢的品种不全,质量也不高,大量用钢是错误的选择。1988年美国建筑师学会举办了以“节省材料”为主题的最佳建组设计竞赛,显示出了,发达国家对节约资源的重视,节约材料应该是每个工程师的追求,建筑结构设计师有责任在结构设计中节约钢材,以最少的资源去完成建筑物多项功能的需要。
        日本在构筑高层建筑物的基础中普遍采用“地基地震隔绝”技术,在建筑物底部安装橡胶弹性垫或摩擦滑动承重座等抗震缓冲装置。为了提高传统木结构房屋的抗震能力,日本最普通的民宅也是箱体设计,地震灾害发生时房屋可以整体翻滚而不损毁;在专业技术人员对民房进行抗震加固等级评定基础上,政府给予居民适当的补贴鼓励抗震加固
四、依据国家政策合理提高设计规范
        我国根据可靠性原则制定的设计规范的标准是可靠的,是符合我国国情的。我国制定的规范不仅在建筑结构设计的技术层面有所反应,甚至通过规定的设计能够把握我国政治经济反面的方针政策。规范的材料用量是从我国具体国情出发的,与欧美标准相比较,虽有差距,但是是最适合我国发展的规范。我国现行规范仍存在一些不足,需要不断调整和修改,但基本上正确的,能够满足高规范的要求。例如对关于地震的规范,各国也是根据自己本国的国情设计不同的抗震规范。按照我国设计的抗震工程,在抗震方面成效显著,经受住了大地震的考验。
五、提出几点建议
1.提高设计人员的提高规范意识
        建筑结构设计这项工作具有复杂性、精确性、专业性等特征,对设计人员要求特别严格,从工作态度、专业知识对设计人员都有严格要求。设计人员既要有认真负责的工作态度,对专业知识也要应用自如。增强设计人员的可靠意识,认真学习国家制定的各项规范,能过把握住行业发展的新动向。
2.严格遵守国家建筑结构规范
        我国建筑规范是根据国情依法指定的,符合社会经济的健康发展。规范在我国具有强制性,相当于法律条文,有相应的法律效力。建筑设计人员要严格按照规范设计,在规范不能满足具体情况的设计时,要向国家及时反映,然后根据具体情况制定相应的解决方案。对于发现的违规、钻规范空子的不法设计人员要依法处理,从严处理。
结束语
        每个国家的文化及地域都有着极大的差别,相对而言,我国在结构设计上还有许多需要改进的地方,但目前而言,我国现行的规范和标准是符合我国国情的。然而,创新是一个民族进步发展的灵魂。要提高建筑结构设计高规范需要结构设计人员进行开发创新,推陈出新,开发出更好的软件用于建筑设计。现今,依然有许多外国大公司购买我国的建筑产品,表明我国建筑设计高规范大大提高。建筑设计人员要抓住机遇,设计出更可靠、更合理的建筑物,加快与世界接轨的步伐。

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