深度解讀:《建築結構可靠度設計統一標準》:1 總則

1.0.1為統一各類材料的建築結構可靠度設計的基本原則和方法,使設計符合技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量的要求,制定本標準。

1.0.2 本標準適用於建築結構、組成結構的構件及地基基礎的設計

條文說明:1.0.1~1.0.2 本標準對各類材料的建築結構可靠度和極限狀態設計原則做出了統一規定,適用於建築結構、組成結構的構件及地基基礎的設計;適用於結構的施工階段和使用階段。

1.0.3 制定建築結構荷載規範以及鋼結構、薄壁型鋼結構、混凝土結構、砌體結構、木結構等設計規範應遵守本標準的規定;制定建築地基基礎和建築抗震等設計規範宜遵守本標準規定的原則。

條文說明:1.0.3 制定建築結構荷載規範以及各類材料的建築結構設計規範均應遵守本標準的規定,由於地基基礎和建築抗震設計在土性指標與地震反應等方面有一定的特殊性,故規定製定建築地基基礎和建築抗震等設計規範宜遵守本標準規定的原則,表示允許稍有選擇。

1.0.4 本標準所採用的設計基準期為50年。

條文說明:1.0.4 設計基準期是為確定可變作用及與時間有關的材料性能取值而選用的時間參數,它不等同於建築結構的設計使用年限。本標準所考慮的荷載統計參數,都是按設計基準期為50年確定的,如設計時需採用其他設計基準期,則必須另行確定在設計基準期內最大荷載的概率分佈及相應的統計參數。

批註:可變荷載在T時間段裡所出現的最大值F是一個隨機變量(屬於荷載的一種統計參數)。對於荷載標準值而言,它大概可以理解為荷載在設計基準期裡具有某一保證率的的最大值。

1.0.5 結構的設計使用年限應按表1.0.5採用。


深度解讀:《建築結構可靠度設計統一標準》:1 總則

條文說明:1.0.5 隨著我國市場經濟的發展,建築市場迫切要求明確建築結構的設計使用年限。值得重視的是最新版國際標準ISO 2394:1998《結構可靠度總原則》上首次正式提出了設計工作年限(design working life)的概念,並給出了具體分類。本次修訂中借鑑了ISO 2394:1998,提出了各種建築結構的“設計使用年限”,明確了設計使用年限是設計規定的一個時期,在這一規定時期內,只需進行正常的維護而不需進行大修就能按預期目的使用、完成預定的功能,即房屋建築在正常設計、正常施工、正常使用和維護下所應達到的使用年限,如達不到這個年限則意味著在設計、施工、使用與維護的某一環節上出現了非正常情況,應查找原因。所謂“正常維護”包括必要的檢測、防護及維修。設計使用年限是房屋建築的地基基礎工程和主體結構工程“合理使用年限”的具體化。

批註:當結構使用期限超過設計使用年限時,並不意味著結構壞了,而是結構能夠完成預定功能的概率降低了。如果超過設計使用年限後還必須要求結構繼續完成預定的功能,那“正常維護”還不夠,理論上還需要大修。

1.0.6 結構在規定的設計使用年限內應具有足夠的可靠度。結構可靠度可採用以概率理論為基礎的極限狀態設計方法分析確定。

條文說明:1.0.6 結構可靠度與結構的使用年限長短有關,本標準所指的結構可靠度或結構失效概率,是對結構的設計使用年限而言的,當結構的使用年限超過設計使用年限後,結構失效概率可能較設計預期值增大。結構在規定的時間內,在規定的條件下,完成預定功能的能力,稱為結構可靠性。結構可靠度是對結構可靠性的定量描述,即結構在規定的時間內,在規定的條件下,完成預定功能的概率。這是從統計數學觀點出發的比較科學的定義,因為在各種隨機因素的影響下,結構完成預定功能的能力只能用概率來度量。結構可靠度的這一定義,與其他各種從定值觀點出發的定義是有本質區別的。本標準規定的結構可靠度是以正常設計、正常施工、正常使用為條件的,不考慮人為過失的影響。人為過失應通過其他措施予以避免。

1.0.7 結構在規定的設計使用年限內應滿足下列功能要求:

1 在正常施工和正常使用時,能承受可能出現的各種作用;

2 在正常使用時具有良好的工作性能;

3 在正常維護下具有足夠的耐久性能;

4 在設計規定的偶然事件發生時及發生後,仍能保持必需的整體穩定性。

條文說明:

1.0.7 在建築結構必須滿足的四項功能中,第1、第4兩項是結構安全性的要求,第2項是結構適用性的要求,第3項是結構耐久性的要求,三者可概括為結構可靠性的要求。
所謂足夠的耐久性能,係指結構在規定的工作環境中,在預定時期內,其材料性能的惡化不致導致結構出現不可接受的失效概率。從工程概念上講,足夠的耐久性能就是指在正常維護條件下結構能夠正常使用到規定的設計使用年限。
所謂整體穩定性,係指在偶然事件發生時和發生後,建築結構僅產生局部的損壞而不致發生連續倒塌。

批註:結構在設計使用年限內,在正常設計、正常施工、正常維護的前提下,應以所要求的可靠度(概率)完成上述四種功能。

1.0.8 建築結構設計時,應根據結構破壞可能產生的後果(危及人的生命、造成經濟損失、產生社會影響等)的嚴重性,採用不同的安全等級。建築結構安全等級的劃分應符合表1.0.8的要求。


深度解讀:《建築結構可靠度設計統一標準》:1 總則

條文說明:1.0.8 在本標準中,按建築結構破壞後果的嚴重性統一劃分為三個安全等級,其中,大量的一般建築物列入中間等級,重要的建築物提高一級;次要的建築物降低一級。至於重要建築物與次要建築物的劃分,則應根據建築結構的破壞後果,即危及人的生命、造成經濟損失、產生社會影響等的嚴重程度確定。

批註:安全等級越高,結構完成安全性功能的概率理應越大(例如從90%提高到99%)。所以《混凝土結構設計規範》會在承載力極限狀態計算時,對荷載效應設計值根據結構安全等級再乘以一個結構重要性係數。

1.0.9 建築物中各類結構構件的安全等級,宜與整個結構的安全等級相同。對其中部分結構構件的安全等級可進行調整,但不得低於三級。

條文說明:1.0.9 同一建築物內的各種結構構件宜與整個結構採用相同的安全等級,但允許對部分結構構件根據其重要程度和綜合經濟效果進行適當調整。如提高某一結構構件的安全等級所需額外費用很少,又能減輕整個結構的破壞,從而大大減少人員傷亡和財物損失,則可將該結構構件的安全等級比整個結構的安全等級提高一級;相反,如某一結構構件的破壞並不影響整個結構或其他結構構件,則可將其安全等級降低一級。

批註:此條讓我想起了“木桶理論”,無論是一個人還是一個結構,都儘量不要有短板。

1.0.10 為保證建築結構具有規定的可靠度,除應進行必要的設計計算外,還應對結構材料性能、施工質量、使用與維護進行相應的控制。對控制的具體要求,應符合有關勘察、設計、施工及維護等標準的專門規定。

1.0.11 當缺乏統計資料時,結構設計應根據可靠的工程經驗或必要的試驗研究進行。


分享到:


相關文章: