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浅析混凝土结构设计安全度

文档作者：傅俊1　胡爱坤2 文档来源： 1. 浙江省慈溪市建筑设计研究院有限公司 2. 华丰建设股份有限公司		点击数：	更新时间： 2021年06月17日
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144 建筑建材装饰2014年第3期　下半刊
经验交流
浅析混凝土结构设计安全度
傅俊1　胡爱坤2
（1. 浙江省慈溪市建筑设计研究院有限公司，浙江宁波315300；2. 华丰建设股份有限公司，
浙江宁波315000）
摘要：建筑结构工程师在设计混凝土的结构设计时一定要综合考虑结构设计的安全度要求，确保满足安全性、适应性
以及耐久性等方面的具体要求。本文通过介绍混凝土结构设计安全度的特征以及安全度的演变，分析了混凝土结构设计中
存在的问题并给了应对措施。
关键词：安全度，结构设计，措施
中图分类号：TU375 文献标志码：A 文章编号：1674—3024（2014）3—144—02
前言
制定和选择科学合理的混凝土结构设计安全度标准综
合反映了国家的整体经济资源状况、施工设计技术水平、
社会财富积累程度以及施工材料的质量水平等，意义深远。
建筑物的承重构件主要有水平结构构件和垂直结构构件两
大类，其中的水平结构构件主要包括网架、梁、薄壳等，
而垂直结构构件主要包括墙、桩和柱子等。因此，建筑结
构工程师在设计建筑物的结构的时候，首先要明确拟建建
筑物的功能，然后比选各个备选方案，最终挑出最佳的结
构设计方案。在确定具体的结构设计方案之后，还需要计
算整个结构体系中各个结构构件的内力以及分析具体结构
的特征，同时，还需要详细研究各个结构构件是如何连接
到一起以及结构构件内部的构造措施。此外，设计结构时
还要确保混凝土结构设计的安全度达到规定的标准，符合
相应的耐久性和承载力要求，以确保设计的混凝土结构能
够安全地投入使用。
1 混凝土结构设计安全度的特征
通常情况下，建筑结构设计师设计建筑结构的终极
目标是为了设计出结构合理、能够安全使用的建筑物，
因此，混凝土结构设计的安全度主要包括安全性、适用
性以及耐久性三个方面的特征。适用性、安全性及耐久
性也是衡量一个建筑物的混凝土结构是否达到经久耐用
和安全可靠的使用标准的基本标志，故统称为混凝土结
构设计安全度。
1.1 混凝土结构设计的安全性特征
结构设计安全性具体是指在正常使用的情况下，设计
的建筑物混凝土结构能够承受必要的外在负荷作用，例如
机械设备、结构自重、人流、家具、风雪以及气温变化等；
在特殊情况下，设计的建筑物混凝土结构需要确保能够屹
立不倒，例如：当遇到飓风、地震、火灾或者暴雨等突发
状况时还能够保持结构稳定。
1.2 混凝土结构设计的适用性特征
结构设计适用性具体是指在正常使用的情况下，设计
的建筑物混凝土结构能够有效发挥建筑物各个构件和各个
系统所应有的使用功能。
1.3 混凝土结构设计的耐用性特征
结构设计耐用性具体是指在正常使用和日常维护的情
况下，设计的建筑物混凝土结构能够安全使用足够长的
年限。
2 我国混凝土结构设计中安全度的演变
我国建筑物的混凝土结构设计的安全度要求具体表现
在设计的结构构件达到规定的安全性承载能力和建筑结构
的整体牢固性两个方面。通过对现行的混凝土结构设计规
范和老规范进行对比发现了以下几个方面的发展演变。
2.1 混凝土结构构件的承载能力
根据以往的观察和研究发现，通常影响混凝土结构设
计安全性的两个主要因素是混凝土结构构件的承载能力和
材料强度及荷载强度分项系数。材料强度分项系数具体是
指在计算混凝土结构构件本身所固有的承载能力时，把结
构构件的材料强度标准值和缩小系数相乘；而荷载强度分
项系数具体是指在计算混凝土结构构件所能承受的荷载作
用时，把结构构件的荷载标准值和放大系数相乘。表示系
数的具体量值体现了在给定负荷标准的情况下混凝土结构
构件的安全度。具体调整如下：
（1）荷载方面的调整：风荷载的基本风压、地面粗糙
度类别、风压高度变化系数、脉动增大系数以及脉动影响
系数发生了改变；活载的具体内容也做了相应的调整。
（2）作用效应组合方面的调整：现行规范中增加了用
永久荷载效应所控制的组合，还增加了永久荷载效应控制
组合中的恒载分项系数的具体取值为1.35。
（3）抗力方面的调整：材料的强度和分项系数都做了
相应调整；板设计规范也发生了一定程度的改变；斜截面
的具体承载能力设计要求也有些许调整。
2.2 混凝土结构的牢固性
混凝土结构设计的安全度要求除了要满足一定程度的
承载能力之外，还需要确保结构构件间的连接满足一定程
度的牢固性。混凝土结构设计的牢固性具体是指当混凝土
结构的某一部位受到局部破坏时不会直接导致建筑物发生
大面积坍塌，换句话说，混凝土结构的整体不会发生与破
2014年第3期　下半刊 建筑建材装饰 145
经验交流
坏原因不对称的严重后果。其中所指的破坏原因具体包括
爆炸、地震、火灾、飓风等可能导致严重后果的突发灾害，
而牢固性越高则抵抗这种突发灾害的能力就越强，以减轻
突发灾害所带来的损失。而混凝土结构设计的牢固性要求
结构构件之间的连接具有比较良好的延展性、一定程度的
冗余度和较强的可靠性能。现行的混凝土结构设计规范相
对以往的规范在结构设计的构造方面有所调整，具体包括
钢筋的连接、钢筋的锚固以及钢筋的最小配筋率等方面的
规范做了一定程度的改变。
3 加强混凝土结构设计中安全度的意义
建筑结构工程师设计建筑混凝土结构的目的就是赋予
建筑混凝土结构一定的安全性能、牢固性能以及耐久性能，
确保混凝土结构在规定的使用年限以内能够有效发挥其预
定的各种使用功能。混凝土结构设计规范中所制定的各种
计算公式和结构要求的出发点就是为了确保混凝土结构设
计的安全度，因此，混凝土结构设计的安全度要求全面考
虑经济、技术和政策等方面的因素。从经济的角度来看，
混凝土结构设计的安全度直接体现了工程造价、投资风险
以及维修费用等之间的关系，即若要增强结构设计的安全
度，则必然会增加工程造价，但会相应降低投资风险和维
修费用；反之，若结构设计的安全度较低，尽管工程造价
较低，但又会相应提高投资风险和维修费用。因此，合理
的混凝土结构设计的安全度要求权衡工程造价和工程风险，
并寻求两者间的最佳平衡点。从技术的角度来看，混凝土
结构设计的安全度直接关乎选择的结构类型、力学模型以
及设计概念等是否合理，需要全面考虑，切忌和多种材料
直接等同处理。从政策的角度来看，选择合理的混凝土结
构设计安全度不仅关乎人们的生命财产安全，甚至还会影
响社会安全和政治稳定，导致国家的技术经济政策和基本
经济基础发生改变。总而言之，制定和选择科学合理的混
凝土结构设计安全度标准综合反映了国家的整体经济资源
状况、施工设计技术水平、社会财富积累程度以及施工材
料的质量水平等，意义深远。
4 根据建筑混凝土结构设计方法存在的问题给予
的措施
4.1 提高技术标准，加强安全系数
在建筑设计方法中要提高技术标准和安全系数，在设
计前首先要对技术标准进行相关计划，紧跟技术标准走，
技术标准的设计不要过大，也不可过小。跟着规范走，才
能使设计不偏离实际，同时要加强安全系数。安全系数不
过关会使其他一切都为零，在设计中要突出安全的设计。
要达到安全的效果可以聘请相关的设计专家制定符合标准
的技术，并根据设计的技术标准制定相应的安全系数。要
根据相关的产业的要求对建筑的防治自然灾害和人为的灾
害进行相应的预防，有的建筑需要防水，在建筑过程中要
加强对水的防范，还要加强防震的要求，建筑一定要通过
地震检测，真正意义上做到安全系数第一位、技术水平过
硬的原则，为建筑服务。
4.2 加强结构的耐久性和材料的耐久性
在设计的方法中要加强对结构和材料的管理，加强材
料的选择，材料的质量一定要过关，只有这样才能保证结
构上的设计方法过关。使用的材料要经过检测方可实用，
结构的混凝土的量一定要到，并且混凝土的质量一定是上
品，只有这样才能使结构耐久性。设计方法中要把结构的
耐久性和材料的耐久性制定相关的规程，让质量有规程保
证，切记没有规矩不成方圆。让设计中规中矩、让设计完
美无缺。只有这样才能使结构和材料具有耐久性。耐久性
是设计的要求，同样是质量上的要求，要服从大局，让设
计方法完美无缺。
4.3 加强设计过程中的质量监管
在建筑混凝土结构设计方法中要加强设计工程中的质
量监管。政府要投入相关的精力去完成。在设计中政府就
应宣传质量过关的要求，并随时进行监督，并用相关的工
程质量法作为监督的背景，投入到相关的执法中。同时设
计人员也应减少人为的错误和差错，要以相关职业道德和
职业操守为基础去完成每一次设计工作。要加强相关经验
的积累，向经验丰富的设计者学习，并加强自我锻炼。同
时公司要对每个设计师进行了解，清楚他们擅长的工作，
让它们在自己擅长的领域工作，公司应严把质量关，对质
量不合格的人员进行惩戒，并对质量合格的优秀员工进行
奖励，做到一碗水端平，对质量水平切记不能放宽要求，
在相关的质量监管中把设计方法的高质量设计更好地应用
到每一次的设计中，做到用质量提高实际生产率，让质量
带动设计方法。
4.4 提高设计方法的安全检测
在设计方法中要提高安检，每一步骤都要经过相应的
安全检查，政府也要辅助进行安检。在公司安检后，政府
也要相应的进行复查，让安检万无一失不存在任何的问题。
设计方法中的安全检查是不可缺少的一个步骤，要加强安
全措施，对不符合安全措施的设计要从开始就加以杜绝。
安检是设计完成不可缺少的一步，也是关键的步骤，要编
入设计流程。在政府和设计者的双管齐下监督下会让安全
检测得到保证，为设计方法的正确投入做出贡献。
5 结束语
综上所述，建筑结构工程师在设计混凝土的结构设
计时一定要综合考虑结构设计的安全度要求，确保满足
安全性（牢固性）、适应性以及耐久性等方面的具体要求。
同时，制定和选择科学合理的混凝土结构设计安全度标
准综合反映了国家的整体经济资源状况、施工设计技术
水平、社会财富积累程度以及施工材料的质量水平等，
意义深远。
参考文献：
[1] 陈雯. 谈混凝土结构设计规范安全度[J]. 改革与开
放，2010（5）
[2] 李翔，马伟召. 对混凝土结构设计安全度的剖析[J].
中华民居，2011（10）

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