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政信知识:
在工程检测中应用广泛,但是静载试验测得的现浇楼板挠度值往往远小于规范限值,以致使人对试验结果的可靠性产生怀疑,本文对某厂房现浇楼板静载试验测得的挠度值与理论计算值进行对比分析,并结合相关规范验证了静载试验检测楼板跨中挠度结果的可靠性1. 引言 静载试验是结构试验中最基本和最大量的试验,它具有所需的技术与设备比较简单,操作方便,加载过程易于控制,对所检结构构件五破坏性,可实时观测结构的变形等优点[1][2]
在对现浇楼板结构进行静载试验时,楼板裂缝的发展和挠度的变化是能较为直观反映楼板结构性能的实测指标,但是楼板挠度实测值往往远小于《混凝土结构设计规范》(GB50010―2010)第3.3.2条受弯构件的挠度限值,对于在工程中采用现浇板静载试验测得的楼板挠度来评判楼板的工作状态是否科学的争议,做为一线检测人员,笔者感触颇深
本文对某厂房现浇楼板的静载试验所测得的跨中挠度与理论计算值进行了对比,验证了静载试验检测楼板跨中挠度结果的可靠性
2. 试验概况 杭州市余杭区某厂房为两层框架结构,二层部分楼板在浇注完毕养护期间发现板面有不同程度的不规则裂缝,裂缝宽度约为0.1~0.3mm,裂缝最大深度约为30mm,因此选用静载试验来检测楼板的工作状况
该试验为非破坏性结构性能试验,试验目的是检验现浇楼板是否处于正常工作状态,故试验加载取荷载标准值
试验楼板厚度为120mm,尺寸为3750mm×3600mm,如图1所示
由于试验楼板尚未进行板面找平和板底粉刷处理,故试验加载包括楼板活荷载、相关楼层结构找平层及板底粉刷层作用的荷载,共计4.3KN/m�2
板面共划分为间距为100mm的16块区格,在板底共安装5只百分表以检测楼板的挠度,见图1
试验采用多孔砖均布加载方式进行,荷载共分6级,首先每级荷载按试验荷载的20%递加,加载时间间隔为15min,百分表读数完成后进行下一级试验加载,加至80%后按试验荷载的10%递加,最后加载至100%,待荷载持续30min后读取短期试验荷载变形[3]
试验过程中无可视性裂缝出现,各级外加荷载作用下百分表实测挠度见表1: 3. 试验结果分析 3.1 荷载标准组合下楼板挠度计算
根据试验结果,在外加荷载作用下实测现浇楼板跨中挠度为0.39mm,外加荷载为4.3KN/m�2,楼板自重3.0KN/m�2,则由(1)按线弹性分析方法[4]计算楼板在全部荷载标准组合作用下的挠度为0.66mm
f=q�s+q�gq�sf�s(1) 式中:f ――考虑楼板自重后折算挠度; q�s――试验外加均布荷载值; q�g――楼板自重; f�s――外加荷载产生的挠度值(即载荷试验实测楼板跨中挠度值)
根据《混凝土结构设计规范》(GB50010――2010)第3.3.2条,该楼板考虑荷载准永久组合的最大挠度限值为l�0/200=18mm,由(2)式计算该楼板在荷载标准组合下挠度允许值为11.90mm
[a�s]=M�sM�s+M�l(θ-1)[a�l](2) 式中: a�s――为楼板在荷载标准组合下挠度允许值; a�l――准永久组合挠度允许值; M�l――按荷载准永久组合计算的弯矩值(KN•m); M�s――按荷载标准组合计算的弯矩值(KN•m); θ――考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数,按《混凝土结构设计规范》(GB50010―2010)的7.2.5条规定采用
由以上分析得 f/ a�s=0.055,即载荷试验下的楼板挠度远小于规范规定的挠度限值
图2 楼板计算简图 3.2 楼板理论挠度值计算
按弹性薄板小挠度理论计算试验楼板挠度[5],根据楼板结构情况,楼板周边按固结考虑,计算简图见图2,由(3)、(4)式计算楼板在试验荷载下的挠度值为0.54mm
f=α×ql�4B�c(3) B�c=Eh�312(1-μ�2)(4) 式中:α ――挠度系数,根据楼板周边支撑情况由《建筑结构静力计算手册》查得; q――楼面均布荷载,为楼板自重及试验外加均布荷载; l――楼板跨度,取两方向跨度的较小值; B�c――刚度; E――弹性模量,计算时取混楼板混凝土弹性模量; h――楼板厚度; μ――材料泊松比,取1/6
3.3 楼板挠度理论值与实测值分析
静载试验结果实测现浇板跨中挠度为0.66mm,如按弹性薄板小挠度理论计算试验楼板挠度并考虑楼板开裂后对刚度进行折减,取折减系数为0.85[4],则理论计算跨中挠度为0.64,两者相差约为3%,折减后的楼板跨中挠度理论计算值与规范限值相比为0.054,即理论计算值亦远小于规范限值
根据《混凝土结构设计规范》(GB50010―2010)3.4.3条:构件变形挠度的限值应以不影响结果使用功能、外观及与其他构件的连接等要求为目的,钢筋混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载的准永久组合,并应考虑荷载长期作用的影响进行计算,其计算值不应超过表3.4.3规定的挠度限值
4. 结论 楼板静载试验实测挠度值与按弹性薄板小挠度理论计算并考虑楼板开裂后对刚度进行折减的楼板挠度相差约为3%,两者均远小于规范规定的楼板跨中挠度限值,静载试验实测挠度值能较好的反映楼板的工作性能
参考文献 [1] 蔡中民等,《混凝土结构试验与检测技术》机械工业出版社2005.8. [2] 姚谦峰等,《土木工程结构试验》中国建筑工业出版社2001. [3] 《混凝土结构试验方法标准》(GB50152-92). [4] 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010). [5] 《建筑结构静力计算手册》中国建筑工业出版社1998 表述了铁路施工企业在安全成本管理中普遍存在的问题,以及要加强安全成本管理的迫切性,为施工企业对安全成本的管理与控制提出了建设性意见
关键词: 铁路施工企业安全成本管理 控制 一、安全成本的概念与构成 铁路施工企业的安全成本,是指企业为了预防施工生产过程中发生的人身伤害、设备设施损毁等事故,保证职工在施工生产中的健康、安全及周边环境安全而发生的一切费用,以及因安全问题而产生的一切损失
施工企业安全成本通常包括安全预防成本及事故损失成本,事故损失成本通常包括事故损失直接成本及事故损失间接成本
安全生产预防成本是指为保证安全生产而投入的人工、设备、材料、仪器仪表、培训等费用等;事故损失直接成本是指为处理安全事故而发生的能用货币直接核算的成本,如工伤赔偿、设备损坏、设备更新等;事故损失间接成本是指因安全事故引起的与处理安全事故无直接联系,不能以货币价值衡量的直接或间接损失,如企业信誉等
本文主要以安全预防成本及事故损失直接成本为讨论对象,至于事故损失间接成本,有些是无法估量的,对于一个施工企业来讲,如发生重大的安全事故,轻微的可能失去一方市场,严重的可能是整个企业的发展
二、铁路施工企业安全成本的分析 铁路施工企业安全成本主要有两部分组成:一是安全预防成本,即为了保证安全生产而投入的费用
二是事故损失成本,即为处理安全生产事故而发生的事故损失直接成本及事故损失间接成本
(一)安全预防成本可以分为: 1) 安全管理费:为安全生产所配备人员的工资,如安全监督员、防护员等,开展安全检查等支付的费用
2) 安全培训费:为提高人员素质,对管理人员、操作人员进行的各种安全培训费用(包括内、外培训)
3) 安全设施费:各类防护用品、安全防护装备、劳动保护用品,如防护服、安全帽等
4) 安全宣传费:安全标志、标语、张贴画、板报等费用
5) 安全检验费:对安全防护用品、设施、装置、机械设备进行检验所支付的费用
6) 意外伤害保险费:投保建筑工程施工从业人员意外伤害保险的保险费
(二)事故损失直接成本可以分为: 1) 事故应急救援费:事故临时处理、应急救援、临时过渡费用; 2) 事故医疗费:事故人员救护、医疗费用; 3) 事故赔偿费:事故伤害人身赔偿费、设备损坏赔偿费; 4) 事故设备修复费;事故损坏设备的修复、安装费; 5) 事故停工损失费;由于事故造成的停工损失、整顿费用; 6) 事故处罚费:由于重大安全隐患或事故导致合同相关方或上级有关部门签发的罚款; 7) 事故善后处理费:为处理事故而引起的其他费用; 事故损失间接成本主要是企业信誉、业主评价、社会评价等,本文不做讨论
安全预防成本也就是安全生产费,事故损失直接成本也是事故处理成本,由于施工项目的施工环境、施工组织、施工工期、产值以及施工管理人员的素质不尽相同,所以项目的安全生产成本和事故处理成本的分析相对比较困难,下面是近五年来10个铁路施工项目的各项费用支出统计数据: (三)近五年来10个铁路施工项目的统计分析 1)当安全生产费投入比例较低时,事故处理成本比例将会很高
这说明在安全上少投入,表面上企业支出减少,而实质上却隐含着巨大的经济损失
2)随着安全生产费的投入比例的上升,事故处理成本比例很快降低
项目安全生产费占项目产值的比例越高,项目的事故处理成本占项目产值的比例相对越低,说明伴随安全预防成本的逐步增加,项目的安全事故在减少,事故损失直接成本在逐步降低
由此可以看出,安全生产费比例与安全管理和防护水平成正比关系,即预防成本越大,安全生产越好,损失成本越小
事故处理成本为损失性费用,与施工安全水平成反比关系,即损失成本越大,安全生产越差
预防成本和损失成本是两类不同性质的成本,预防成本属于控制成本,随着安全水平和现场文明施工水平的提高,这部分成本会不断增大;损失成本则属于机会成本,随着安全防护水平的提高,这部分成本将逐步降低
施工单位应该根据施工现场的实际情况,适当加大预防成本的投入,以减少损失成本的付出
三、安全成本管理中的问题 (一)安全成本投入不够 长期以来,铁路施工企业成本管理主要是工程直接费的管理,安全生产投入往往是雷声大、雨点小,安全出了问题才去弥补,总是在事后控制,而不能事前防范
所以,对安全成本的投入不能只停留在口头上,要有实际的投入,才会收到较好的效益
(二)安全成本预防意识不强 近年来,随着市场经济的深入发展,施工企业为完成施工生产任务,在施工生产上不惜人力物力,而在施工安全成本上,却缺乏应有的安全生产预防意识,安全防护人员不足,施工机械老化,企业领导对安全成本控制的意识淡薄,存在侥幸心里,发生事故后又缺乏相应的应变能力,导致事故损失成本增加,给企业造成严重的经济负担
(三)安全成本归集不明确 安全成本中许多内容可从财务统计报表中分离出来,列为安全成本的内容,如职工安全教育培训、特殊作业人员培训、事故处理善后费用、因安全事故而上缴的罚款等,但施工企业一般都归集到工程直接费中,不能真实的反映安全成本和事故处理成本的内容,为安全成本的分析和研究带来不便
上述问题在我国铁路施工企业中普遍存在,如果施工企业对安全成本的投入过低,必然是以降低施工安全为代价,施工企业最终将面临被淘汰的命运
施工企业必须要加强施工安全,在加大安全预防成本的同时,加强事故损失成本的管理与控制
四、安全成本的管理控制措施 (一)制定合理的安全目标 施工与安全是相互矛盾的统一体,为施工不顾安全是不可取的,但盲目提高安全目标也是错误的,施工企业应根据市场竞争度及国家对安全管理的要求,确定适合企业实际的合理的安全管理程序,避免制订过高安全管理目标,盲目超越市场和国家对安全管理的要求,从而造成安全成本乃至工程成本的增加,损失工程利润
(二)强化管理,奖罚分明 施工企业要强化管理,加大对事故责任者的处罚力度,增强操作人员与管理人员的安全生产意识,避免无谓的由于人为失误而导致损失成本的增加
加强危险源预防排查,制定相关的预防措施,并对预防纠正措施的实施情况进行全过程跟踪检查
(三)安全成本独立核算 通过安全成本核算,分清经济责任,企业把安全成本纵向分解到项目班组,横向分解到分管领导和职能科室,建立纵向到底、横向到边的安全成本管理控制体系,建立把个人利益与安全成本密切挂钩、严格考核、及时奖惩的分配机制,形成全员、全方位、全过程的安全成本管理格局
安全成本管理是追求企业效益最大化的有效工具,是调整经济效益与安全施工关系的有力武器,是实现施工企业可持续发展的重要手段之一,安全成本的分析将安全工作的经济合理性与管理有效性有机的结合起来,找出了安全成本与企业效益的最佳结合点
通过安全成本的分析与核算,可以控制安全生产费的合理投入比例,有效地避免事故给企业造成的损失,以期达到以最小的预防成本投入,最大限度的降低事故成本的目的,提高企业的经济效益
【参考文献】 1. 《安全经济学》 作者:罗云 等著化学工业出版社 2004年04月 2. 《安全管理基本理论与技术》作者:常占利 著 冶金工业出版社 2007年05月 3. 《安全成本与安全工作经济优化》作者:姚庆国 《煤炭学报》-2001年26卷3期 4. 《安全成本及安全成本分析指标的确定》作者:马红伟 陆刚《徐州建筑职业技术学院学报》-2004年4卷1期 5. 《企业安全经济分析与决策》作者:李红霞、田水承, 化学工业出版社 2006-4第1版 6. 《建设工程施工安全控制》 作者:李世蓉,出版社:中国建筑工业出版社出版日:200
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