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建筑结构设计追求的目标

    1.建筑结构设计追求的第一目标是安全           

    建筑结构设计追求的第一目标是安全。一个结构可以不美,可以不经济,但是不可以不安全,不安全的结构师结构工程师的造孽。设计要从多个方面来保证结构的安全性。
    结构设计的首要任务是选用经济合理的结构方案,其次是结构整体分析、构件及构件的连接设计,并取用规范规定的安全系数或可靠指标以保证结构的安全性。影响结构安全性的因素很多,安全度是保证结构安全性的重要方面但不是全部。有些设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要,而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强 和保证结构的安全性。有的结构整体性和延性不足,抗偶然作用和防倒塌能力差;或者计算图形和受力路线不明确,造成局部受力过大,或者混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄,削弱了结构耐久性,这些都会严重影响结构的安全性。
    结构耐久性不足已成为最现实的一个安全问题,设计时要从构造、材料等角度采取措施加强结构耐久性,并要对施工单位提出具体要求。现在有这样的倾向;设计中考虑强度多而考虑耐久性少,重视强度极限状态而不重视使用极限状态,重视新建筑的建造而不重 视旧建筑的维护。设计人员不能只套规范,应该根据不同的设计对象,不同的环境和使用 条件,发挥自己的才智和创造性,规范再详细也不能包罗本来应由设计人员自己去解决的各种问题。
    多大的安全度才算够?这是一个探讨已久的国际性课题。所谓“安全”,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,结构安全度还应保证结构有修复的可能,加上“可修复”则为三原则。确定结构的安全储备或安全度水平,应考虑到国家和社会的经济、技术水平,结构的生命周期,结构的功能需求,以及增加安全度与增加费用之间的关系。
    2.建筑结构设计追求的第二目标是经济
    日本著名的结构专家渡边邦夫认为:结构设计的整个分类,分成了“力学”、“材料”、 “施工”、‘“空间”四个因素。在这些因素组成及它的综合化作业中,必须考虑到隐藏着的 ,“安全性”、“经济性”、“耐久性”的主要因素。尤其要考虑到现在的世界正受到“金钱的绝对法则”所支配的事实,无视“经济性”因素的建设将无法实现,这是显而易见的事。
    建筑结构的经济性就是指以较少的成本来获得最大的效用。.由美国建筑师、工程师R·B·富勒提出的“少费多用(more with less)”原则的含义是,凭借有效的手段或方式,利用最小化的量的材料、资源来投资,目的在于获得尽可能大的发展效益。“少费多用”原则顺应‘目前的发展形势,在建筑坚持可持续发展的思路上,该原则是一条重要的、 有效的、节约型的设计方式。
    建筑结构设计追求的第二目标是经济。材料、工期、环境等都是经济的要素,需要设计师的艺术平衡。结构设计师的职责就是以较少的材料去完成建筑物各种功能要求,如果将构件截面任意加大,钢筋用量任意增多,那么,这个设计工作就不需要专业人士来做了。即使是在发达国家,约材料也是工程师所迫求的,这与结构的安全度并无矛盾和冲突,有些浪费的设计并不一定安全。结构安全水远是第一位的,人的生命比建筑物更重要。所以我们提们的节约是不浪费,使不合理变得合理。使合理的更优化。
    3.建筑工程中存在资源过度消耗的情况
    我国不少钢筋混凝上高层建筑的用钢量,已超过国外同等高度钢结构的用钢量。中小规模的建筑结构,其设计的经济性也千差万别,离散性较大,不少工程存在着较为严重的、不必要的浪费现象。
    从某种意义上讲,今天的富裕生活是靠过度耗用资源实现的。住房和城乡建设部副部长仇保兴在2005年2月23日国务院新闻办公室发布会上披露了一组惊人的数据:我国建筑业物耗水平与发达国家相比,钢材消耗高出10%~25%,每拌和1m³棍凝土要多消耗水泥80kg。日前,我国每年生产混凝土约15亿m³,一年要消耗5亿t水泥,17亿m³石 子,10亿m³沙子。作为建筑结构工程师,我们应该确保结构的安全,但同时不应该通过过度的消耗资像来提高结构安全度,我们没有资格透支应该留给子孙后代的资源.