建筑结构施工质量与结构安全性之研究

建筑结构施工质量与结构安全性之研究

郑嘉锐

身份证号码44522419850616****中山市华晋建筑工程有限公司528402

摘要：作为建筑施工质量的重要衡量标准，建筑结构的可靠性计算给出了构件材料的尺寸及计算模式，而这些要素的不确定性通常与施工因素的影响等有关。因此，通过分析建筑结构施工质量与结构安全性的关系，可了解建筑结构的可靠性及其安全性，同时也可对建筑工程施工质量验收规范的制订提供指导性意见。据此，本文针对建筑结构施工质量与结构安全性展开讨论。

关键词：建筑结构；施工质量；可靠性；安全性

引言

（GB50368-2005）《住宅建筑规范》规定：住宅建筑结构设计所要求的使用年限一般≥50年及其安全等级应≥Ⅱ级；住宅建筑结构在生命周期中应能承受不同环境和作用力的影响；住宅建筑结构及其构件应能满足耐久性、适用性、安全性和可靠性的要求。据此，建筑结构施工质量对结构的可靠性和安全性具有重大影响，而其具体表现在如下几个方面：

一、建筑结构施工质量与结构安全性

一般来讲，建筑结构的施工质量会影响到建筑工程的耐久性、安全性和功能性等，而建筑主体结构与地基基础的施工质量会对建筑工程的安全性产生直接性的影响，同时建筑工程的功能性与墙体保温隔热、屋面防水等有关。但在本案，笔者仅从主体结构出发，浅析其施工质量对结构安全性的影响，具体表现如下：

（一）从对结构安全性的影响角度划分建筑结构的施工质量

从对结构安全性的影响来看，可将建筑结构的施工质量划分为建材、结构施工质量水平、结构构件及其连接水平等，其中建材包括木材、钢材、混凝土和砂浆等；结构构件包括构件轴线偏差、外观质量、内部质量、截面尺寸和长度等。另外，针对木、钢、砌体和混凝土结构等，其质量控制、验收等的要求也各不相同。

（二）建筑材料与结构的安全性

材料是建筑结构构件的组成要素，其会对建筑结构的安全性产生重大影响，比如当混凝土中含有过多的氯离子时，将会锈蚀钢筋，从而降低钢筋的承载力及结构的耐久性。针对这一问题，可通过进场验收和施行见证取样制度来控制建材的质量，注意在进场验收时，应重点检查材料的质量证明材料是否齐全。

（三）建筑结构构件施工质量与结构的安全性

建筑结构构件是建筑结构的组成单位，其施工质量将对结构的安全性产生直接性的影响。建筑结构构件一般由多道工序组成，且每一道工序都会影响到构件的质量。例如，钢筋混凝土结构构件由现浇混凝土、模板和钢筋等工序组成。GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》明确规定了每一验收批次和分项的验收，同时给出了每一道工序的验收评定及上一道工序到下一道工序的交接验收等。

（四）结构构件连接件的施工质量与结构的安全性

一般来讲，建筑结构构件连接件的承载力应比构件的承载力大，亦或说应保证构件的连接件在构件的承载力失效后失效。据此，在对建筑结构进行抗震设计时，针对承载力这一要素，应保证框架节点比梁柱构件大及预埋件比其连接件大。

二、建筑结构施工质量水平与结构安全性

建筑结构施工质量水平要求将构件的截面尺寸、箍筋与钢筋间距的偏差及构件混凝土的离散性、强度等控制在规定范围中等，因此其对建筑结构安全性的影响非常重大，具体表现在如下方面：

（一）建筑结构构件截面尺寸的施工质量水平与结构的安全性

建筑结构构件的截面尺寸会对其承载面积和刚度产生直接性的影响。因此，在仅考虑离散性的情况下，其与构件承载面积的二次方有关及与构件刚度的四次方有关。例如钢筋混凝土框架柱，当矩形柱的截面尺寸等于400mm-700mm及其截面边长的偏差为-5mm-+8mm时，柱侧移刚度在边长作用下产生的绝对误差为6%-12%，且这一事实将导致地震作用效应出现差异性分配。另外，针对框架柱的侧力刚度，其与承载面积存在二次方的关系及与边长存在四次方的关系，而当按抗侧力刚度来分配地震的作用效应时，截面承载面积的增大幅度远比刚度的增幅小。据此，当框架柱的截面较多且较大时，的值呈减小趋势，同时当地震作用效超过开裂荷载或与其相等时，构件将会开裂，而当地震作用效应超过屈服剪力或与其相等时，构件将表现出塑性状态，此时结构构件的内力将重新分布。

（二）结构构件钢筋的均匀布置与结构的安全性

结构构件截面钢筋的均匀受力要求其主筋的间距对称且均匀。研究发现，当主筋偏向一侧配置时，先屈服的钢筋一般分布在少钢筋的一侧，可见主筋的配置将会对构件的承载力产生影响。另外，箍筋在对混凝土产生约束作用的同时，又对主筋起支撑作用。因此，箍筋间距的不均匀度将会降低其对混凝土的约束力，同时过大的间距又会降低其在主筋上所发挥的支撑作用。据此，混凝土在强烈地震时会发生剥落，从而使箍筋外露，而过大的箍筋间距会导致主筋压曲。

（三）结构构件材料强度的施工质量水平与结构的安全性

在钢筋混凝土结构构件中，一般以养护28d的混凝土试块来评判混凝土强度的施工质量，同时以养护28d的砂浆试块来评判砌体墙所用的砌筑砂浆。研究发现，构件材料强度会影响到结构的安全性，而因标准养护试块的强度不同于构件材料的强度，因此其施工缺陷及砂浆的饱满度将会影响到构件的承载力，具体表现如下：

1.当楼层构件材料强度的离散性偏大时，其会对结构的安全性产生影响。研究发现，对于由现浇混凝土板制成的刚性楼盖来讲，地震的作用力一般根据抗侧力构件的实际刚度来进行分布，而若在同一楼层中，当构件材料的强度存在较大的离散性时，则构件抗侧力的刚度会偏离原设计方案，同时与原设计的分析结果相比，构件的开裂与破坏也会有所差异，如此无疑会降低结构的抗震力。

2.当结构楼层构件材料的强度偏离设计要求时，其会对结构的安全性产生影响。结构构件材料的强度一般会对构件的刚度及受剪、受压和受弯承载力产生重大影响，而在同一楼层中，会导致抗侧力构件的内力重新分布。据此，在地震作用下，先开裂及引起钢筋屈服的抗侧力构件一般较弱，而当材料的强度存在较大差异时，抗侧力构件会出现分别击破的问题，这无疑会降低整个楼层的抗震力及承载力。

3.当结构楼层构件的材料强度偏离设计要求时，其会对结构的安全性产生影响。在抗震设防地区，结构的抗震能力一般由结构体系的合理性、结构布置的规则性、结构抗震构造的科学性及结构抗震承载力等所决定，其中前两者的影响尤为突出。当结构平面的布置存在不对称性时，可通过分析水平地震的作用来消除这一影响。针对这一问题，GB5001-2001《建筑抗震设计规范》还提出将偶然偏心对边榀的增大系数考虑其中。另外，针对结构沿竖向规则均匀布置的情况，应对层间屈服强度和刚度进行控制，以免其发生较大的突变，即与上一层相比，该层的侧向刚度应≥70%，而其抗侧力结构层间的受剪承载力应≥80%。与此同时，当结构楼层构件材料的强度存在偏差时，将会对建筑结构竖向的规则性产生直接影响。

三、讨论

综上，建筑结构施工质量会对结构的安全性产生重大影响，本文对此作了深入的分析，同时讨论了建筑结构施工中存在的一系列问题。针对这一问题，本文的研究尚待深入，即需分析和确定具体需要解决的问题，同时应从建筑施工的实际出发，研究和解决问题，从而提高我国建筑结构施工的质量水平。

参考文献：

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