了解鋼結構建築兩大瓶頸
發布時間:2014-07-15
近年我國建築鋼結構得到了迅猛發展,其形式越來越新穎,
鋼結構設計與
施工技術也越來越先進。鳥巢、水立方、央視新址大樓、廣州電視塔、上海環球中心等具有代表性的鋼結構建築達到了世界領先水平。美國《時代》周刊評選出的2007年世界十大建築奇跡,其中第六、七、八位分別是中國的鳥巢、央yang視shi新xin址zhi大da樓lou和he萬wan國guo城cheng。然ran而er,在zai鋼gang結jie構gou建jian築zhu快kuai速su發fa展zhan的de同tong時shi,規gui範fan滯zhi後hou和he技ji術shu人ren才cai的de嚴yan重zhong缺que失shi也ye令ling人ren擔dan憂you。因yin此ci,完wan善shan規gui範fan和he提ti高gao鋼gang結jie構gou從cong業ye人ren員yuan的de技ji術shu水shui平ping與yu經jing驗yan成cheng為wei業ye內nei亟ji待dai解jie決jue的de問wen題ti,中zhong國guo建jian築zhu金jin屬shu結jie構gou協xie會hui鋼gang結jie構gou委wei員yuan會hui資zi深shen專zhuan家jia丁ding芸yun孫sun如ru是shi說shuo。
瓶頸之一:規範滯後引發不良後果
dingyunsunshuo,meiguodexingyeguifanyiniangenghuanyici,meinianyouxiangguanzuzhiqiantouzhuanmenjiuguifanwentizhaokaiyantaohui,duiguifanzhongbuhelidebufenjinxingxiugai,bingxiangquanxingyefabuxiugaitongzhi。zaimeiguo,guifanjinzuoweishejizhedeyiju,shejizhekegenjugongchengdejutiqingkuangjinxingsheji,zhiyaoshejifanganheli、安an全quan就jiu可ke以yi采cai用yong,有you時shi並bing不bu一yi定ding按an照zhao規gui範fan做zuo。但dan是shi,設she計ji者zhe對dui工gong程cheng實shi行xing終zhong身shen負fu責ze製zhi,如ru果guo出chu現xian問wen題ti,設she計ji者zhe須xu承cheng擔dan責ze任ren。因yin此ci,國guo外wai設she計ji師shi的de責ze任ren心xin遠yuan遠yuan高gao於yu國guo內nei設she計ji師shi。
而(er)我(wo)國(guo)的(de)規(gui)範(fan)則(ze)十(shi)幾(ji)年(nian)不(bu)變(bian),雖(sui)然(ran)有(you)些(xie)規(gui)範(fan)已(yi)經(jing)不(bu)能(neng)適(shi)應(ying)當(dang)前(qian)的(de)要(yao)求(qiu),但(dan)仍(reng)然(ran)在(zai)使(shi)用(yong)。塑(su)鋼(gang)型(xing)材(cai)的(de)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)。丁(ding)芸(yun)孫(sun)認(ren)為(wei),我(wo)國(guo)的(de)規(gui)範(fan)規(gui)定(ding)比(bi)較(jiao)刻(ke)板(ban),比(bi)如(ru),規(gui)範(fan)中(zhong)的(de)黑(hei)體(ti)字(zi),設(she)計(ji)單(dan)位(wei)一(yi)定(ding)要(yao)遵(zun)守(shou),如(ru)不(bu)遵(zun)守(shou),設(she)計(ji)單(dan)位(wei)就(jiu)會(hui)受(shou)到(dao)處(chu)罰(fa)。規(gui)範(fan)中(zhong)不(bu)是(shi)黑(hei)體(ti)字(zi)的(de)內(nei)容(rong),如(ru)果(guo)設(she)計(ji)單(dan)位(wei)沒(mei)有(you)遵(zun)守(shou),隻(zhi)要(yao)工(gong)程(cheng)沒(mei)有(you)出(chu)現(xian)問(wen)題(ti),就(jiu)不(bu)會(hui)追(zhui)究(jiu)設(she)計(ji)單(dan)位(wei)的(de)責(ze)任(ren)。總(zong)而(er)言(yan)之(zhi),我(wo)國(guo)的(de)規(gui)範(fan)是(shi)硬(ying)性(xing)規(gui)定(ding),國(guo)外(wai)規(gui)範(fan)不(bu)是(shi)硬(ying)性(xing)規(gui)定(ding)。但(dan)在(zai)國(guo)外(wai),如(ru)果(guo)工(gong)程(cheng)出(chu)現(xian)問(wen)題(ti),承(cheng)擔(dan)責(ze)任(ren)的(de)還(hai)是(shi)設(she)計(ji)方(fang)。
從cong我wo國guo的de工gong程cheng實shi例li看kan,隻zhi要yao設she計ji者zhe根gen據ju規gui範fan要yao求qiu設she計ji,後hou期qi如ru果guo工gong程cheng出chu現xian問wen題ti,設she計ji者zhe也ye無wu須xu承cheng擔dan責ze任ren。這zhe樣yang的de方fang式shi有you利li有you弊bi,利li處chu是shi提ti高gao了le規gui範fan的de權quan威wei性xing,全quan行xing業ye都dou要yao遵zun守shou規gui範fan;弊bi處chu是shi降jiang低di了le設she計ji師shi的de責ze任ren感gan,不bu利li於yu技ji術shu的de進jin步bu與yu提ti升sheng。在zai我wo國guo,設she計ji人ren員yuan隻zhi要yao根gen據ju規gui範fan進jin行xing設she計ji就jiu可ke以yi,即ji使shi采cai用yong的de規gui範fan有you問wen題ti,造zao成cheng工gong程cheng垮kua塌ta,設she計ji單dan位wei也ye不bu用yong承cheng擔dan責ze任ren。在zai國guo外wai,設she計ji師shi若ruo發fa現xian規gui範fan有you問wen題ti,他ta們men會hui積ji極ji解jie決jue問wen題ti,發fa揮hui設she計ji者zhe的de主zhu觀guan能neng動dong性xing,絕jue不bu會hui按an照zhao錯cuo誤wu的de規gui範fan條tiao款kuan進jin行xing設she計ji。
在我國,有些規範的具體內容也存在一些問題,比如,《門式剛架輕型房屋
鋼結構技術規程》(以下簡稱《規程》)中提到已經考慮了“陣風係數”是不對的,這個《規程》是按照《美國MBMA
鋼結構設計手冊》(以下簡稱“MBMA”)設定的。而《MBMA》中提出“陣風反應考慮了兩種紊流狀態:一種是漸進風中的紊流,另一種是在風路中房屋及結構引起的風流形式遮斷後所產生的紊流”。《MBMA》考慮陣風係數是正確的,因為考慮了紊流,並且風載按3秒計算,可以將之看作瞬時風速。由於測量原因,瞬時風速也隻能是2秒的風。我國的《規程》僅考慮了很少部分陣風中的紊流,由於我國風載是按10分鍾平均風速設計的,與瞬時風壓有較大差別,因此,絕不能說《規程》已考慮了陣風。
丁芸孫介紹說,我國的《規程》是依據美國標準編製的,但在具體操作中,存在較大問題。比如,在《規程》中有一條款寫到,“當建築物跨度大於60米時,在內柱適當增加柱間支撐”,言外之意就是如果建築物跨度小於60米時,就不加支撐。這一條款是借鑒美國的《MBMA》編製的,美國在編製這一規範時,把建築物的“蒙皮作用”作為主要考慮因素。所謂“蒙皮作用”就是
鋼板和檁條的連接作用,再計算出相應的剛度和強度,得出的結論是:建築物跨度小於60米時,可以不加支撐。而在我國,因技術水平有限,不能利用“蒙皮作用”,所以此款規定不適用於中國。而在實際操作中,有相當一部分建築采用了這個《規程》,當(dang)遭(zao)遇(yu)大(da)風(feng)時(shi),有(you)些(xie)建(jian)築(zhu)物(wu)由(you)於(yu)支(zhi)撐(cheng)薄(bo)弱(ruo)而(er)倒(dao)塌(ta),在(zai)鑒(jian)定(ding)事(shi)故(gu)時(shi),往(wang)往(wang)會(hui)歸(gui)於(yu)天(tian)災(zai)。事(shi)實(shi)上(shang),這(zhe)是(shi)一(yi)個(ge)嚴(yan)重(zhong)的(de)技(ji)術(shu)問(wen)題(ti),至(zhi)今(jin)無(wu)人(ren)重(zhong)視(shi)。反(fan)之(zhi),美(mei)國(guo)公(gong)司(si)ABC和巴特勒也采用了《門式剛架輕型房屋
鋼結構技術規程》,但這兩家公司所建造的鋼結構建築從未出現倒塌現象,原因是,它們利用了“蒙皮作用”,在設計時進行了精確計算。 丁芸孫說,我國規範編製人員的選擇也存在問題。上世紀90年代前,參與規範編製的人員比例是:高校占1/3、設計單位占1/3、施工單位占1/3,這樣的比例還是比較合理的。上世紀90年nian代dai以yi後hou,參can與yu規gui範fan編bian製zhi的de人ren員yuan大da部bu分fen是shi高gao校xiao的de教jiao授shou和he少shao量liang的de設she計ji單dan位wei,施shi工gong單dan位wei幾ji乎hu不bu參can加jia,這zhe樣yang的de人ren員yuan格ge局ju令ling人ren擔dan憂you。教jiao授shou沒mei有you設she計ji經jing驗yan,更geng沒mei有you施shi工gong經jing驗yan,規gui範fan編bian製zhi完wan成cheng後hou常chang常chang會hui存cun在zai許xu多duo問wen題ti。
瓶頸之二:從業人員缺乏職業培訓
丁ding芸yun孫sun認ren為wei,目mu前qian,我wo國guo的de鋼gang結jie構gou事shi業ye蓬peng勃bo發fa展zhan,但dan老lao的de技ji術shu人ren才cai太tai少shao,年nian輕qing一yi代dai技ji術shu人ren員yuan又you經jing驗yan不bu足zu,因yin此ci,行xing業ye發fa展zhan與yu人ren才cai的de矛mao盾dun愈yu來lai愈yu突tu出chu。要yao解jie決jue這zhe個ge矛mao盾dun,隻zhi能neng是shi加jia快kuai培pei養yang新xin一yi代dai人ren才cai,使shi人ren才cai發fa展zhan趕gan上shang工gong程cheng建jian設she日ri新xin月yue異yi的de步bu伐fa。上shang世shi紀ji50niandai,shejirenyuanjingchanggoutong,hububaoliu,xuexijiaoliuhuodongdingqijuxing,xueshuqifenfeichangnonghou,erxianzaishejiyuanzhijianjibenhubuwanglai,gengbuhuijiaoliu。qianjinianhaiyouyixiepingyihui,huishangyouxiejiaoliu,houlaiyouleshentuzu,ershentuzuchengyuanzhongyouxiangdangyibufenshicongshihunningtudetuixiuzonggong,bingbunengjiejue
鋼結構設計中的問題,而一些學術交流會,內容大多是圍繞新技術和重點工程進行,涉及不到
鋼結構設計,而且收費比較高,參會的主要是領導,一般的設計人員無法參加。
目前,大部分培訓都是針對混凝土建築的,鋼結構不是重點。事實上,
鋼結構設計存在許多問題。由於種種原因,這些問題並未從根本上得到解決,在設計中存在浪費、設(she)計(ji)不(bu)合(he)理(li)問(wen)題(ti),甚(shen)至(zhi)有(you)些(xie)設(she)計(ji)存(cun)在(zai)安(an)全(quan)隱(yin)患(huan)。加(jia)之(zhi)當(dang)前(qian)嚴(yan)重(zhong)缺(que)乏(fa)交(jiao)流(liu)平(ping)台(tai),雖(sui)然(ran)中(zhong)國(guo)建(jian)築(zhu)金(jin)屬(shu)結(jie)構(gou)協(xie)會(hui)鋼(gang)結(jie)構(gou)委(wei)員(yuan)會(hui)在(zai)年(nian)度(du)報(bao)告(gao)中(zhong)提(ti)出(chu)要(yao)把(ba)培(pei)訓(xun)列(lie)入(ru)今(jin)年(nian)的(de)工(gong)作(zuo)計(ji)劃(hua),但(dan)執(zhi)行(xing)情(qing)況(kuang)不(bu)甚(shen)理(li)想(xiang)。
為此,丁芸孫建議,相關部門應牽頭開設一個交流和培訓的平台,提高從業人員的水平,使鋼結構行業健康穩步發展。