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文檔簡介
1、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010-2011,修訂背景、修訂原則主要修訂內(nèi)容【德】白紹良重慶大學(xué)土木工程學(xué)院,1,2,修訂背景,修訂背景,我國的工程規(guī)范每10年修訂一次,《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》到了應(yīng)該修訂的時候。從規(guī)范頒布使用到現(xiàn)在,應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)了一些問題,有待研究解決。GB 50010-2002頒布后,開展了第六批規(guī)范課題的研究,為修訂規(guī)范做準(zhǔn)備★ 解決高強(qiáng)鋼筋引起正常使用狀態(tài)問題(裂縫、變形等)的試驗研
2、究★ 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的調(diào)研分析,3,修訂背景,★ 既有混凝土結(jié)構(gòu)的再設(shè)計問題★ 結(jié)構(gòu)分析方法(彈塑性損傷本構(gòu)模型、結(jié)構(gòu)計算模型等)★ 間接作用(溫差、收縮等)效應(yīng)及裂縫控制★ 鋼筋綜合抗力(強(qiáng)度、延性等)及對結(jié)構(gòu)破壞的影響★ 各種配筋構(gòu)造(并筋、錨固、連接、最小配筋率等)的試驗研究★ 偶然作用下結(jié)構(gòu)抗災(zāi)性能(如抗連續(xù)倒塌結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性)研究,4,修訂原則,5,總原則:補(bǔ)充、完善、提高、不做大的改動適當(dāng)增加結(jié)
3、構(gòu)的安全儲備以及抗火性能,注重結(jié)構(gòu)的整體性從以構(gòu)件計算為主擴(kuò)展到結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計,強(qiáng)調(diào)概念設(shè)計的重要性逐漸淘汰低強(qiáng)度材料,推廣應(yīng)用高強(qiáng)高性能材料,提高資源利用效率完善耐久性設(shè)計內(nèi)容,補(bǔ)充既有結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則拓展結(jié)構(gòu)分析內(nèi)容,補(bǔ)充、完善構(gòu)件截面計算及連接構(gòu)造措施的有關(guān)內(nèi)容與國際接軌,實現(xiàn)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及土木工程其他專業(yè)規(guī)范的分工、協(xié)調(diào),6,7,修訂概況,2007年2月8日 第一次全體工作會議(北京) 成立修訂組,
4、分工。 2008年8月25~30日 第二次全體工作會議(成都) 討論《征求意見初稿》,對各部分提出修訂意見2008年11月8~9日 第三次全體工作會議(北京) 討論初稿,形成《征求意見稿》◆2009年11月29日~12月2日 第四次全體工作會議(北京):討論修改《送審稿》初稿,形成《送審稿》◆ 2009年12月25~26日 召開了《送審稿》審查會,并通過審查◆ 2010年5月 形成《報批稿》,章
5、節(jié)組成,1~3 總則;術(shù)語、符號;基本計算規(guī)定4 材料5 結(jié)構(gòu)分析6 承載能力極限狀態(tài)計算7 正常使用極限狀態(tài)驗算8 構(gòu)造規(guī)定9 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本規(guī)定10 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件(一般規(guī)定,損失值計算,構(gòu)造規(guī)定)11 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計附錄A~K(10個),8,1 增加結(jié)構(gòu)方案設(shè)計內(nèi)容—思路、原則,■ 思路: 完善規(guī)范的完整性,從以構(gòu)件計算為主適當(dāng)擴(kuò)展到整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計,補(bǔ)充“結(jié)構(gòu)方案”設(shè)計內(nèi)容(3.2節(jié)
6、)■ 結(jié)構(gòu)體系設(shè)計的基本原則 從宏觀上滿足使用功能,控制結(jié)構(gòu)的整體安全性; 結(jié)構(gòu)方案尚應(yīng)考慮:建筑、抗震、耐久、抗災(zāi)、節(jié)材等其他方面的要求,9,10,主要修訂內(nèi)容,1 增加結(jié)構(gòu)方案設(shè)計內(nèi)容—設(shè)計方案,3.2.1 混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案應(yīng)符合下列要求: 1 選用合理的結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)件型式和布置; 2 結(jié)構(gòu)的平、立面布置宜規(guī)則,各部分的質(zhì)量和剛度宜均勻、連續(xù); 3 結(jié)構(gòu)傳
7、力途徑應(yīng)簡捷、明確,豎向構(gòu)件宜連續(xù)貫通、對齊; 4 宜采用超靜定結(jié)構(gòu),重要構(gòu)件和關(guān)鍵傳力部位應(yīng)增加冗余約束或有多條傳力途徑。 5 宜減小偶然作用的影響范圍,避免發(fā)生因局部破壞引起的結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌。,11,12,13,【說明】災(zāi)害調(diào)查和事故分析表明:結(jié)構(gòu)方案對建筑物的安全性有著決定性的影響。 ● 在與建筑方案協(xié)調(diào)時應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)體型(高寬比、長寬比)適當(dāng); ●傳力途徑
8、和構(gòu)件布置應(yīng)能夠保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性; ●應(yīng)避免因局部破壞引發(fā)結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌。 本條提出了在方案階段應(yīng)考慮加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)固性的設(shè)計原則。,14,1 增加結(jié)構(gòu)方案設(shè)計內(nèi)容—結(jié)構(gòu)縫,3.2.2 混凝土結(jié)構(gòu)中結(jié)構(gòu)縫的設(shè)計應(yīng)符合下列要求: 1 應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)受力特點及建筑尺度、形狀、使用功能,合理確定結(jié)構(gòu)縫的位置和構(gòu)造形式; 2 宜控制結(jié)構(gòu)縫的數(shù)量,并應(yīng)采取有效措施減少設(shè)縫
9、的不利影響; 3 可根據(jù)需要設(shè)置施工階段的臨時性結(jié)構(gòu)縫(施工后澆帶)。,15,【說明】結(jié)構(gòu)設(shè)計時通過設(shè)置結(jié)構(gòu)縫將結(jié)構(gòu)分割為若干相對獨(dú)立的單元。結(jié)構(gòu)縫包括伸縮縫、沉降縫、防震縫、構(gòu)造縫、連續(xù)倒塌的分割縫等。不同類型的結(jié)構(gòu)縫是為消除下列不利因素的影響:混凝土收縮、溫度變化引起的脹縮變形;基礎(chǔ)不均勻沉降;剛度及質(zhì)量突變;局部應(yīng)力集中;結(jié)構(gòu)防震;防止連續(xù)倒塌等。除永久性的結(jié)構(gòu)縫以外,還應(yīng)考慮設(shè)置施工槎、后澆帶、控制縫等臨
10、時性縫以消除某些暫時性的不利影響。 結(jié)構(gòu)縫的設(shè)置應(yīng)考慮對建筑功能(如裝修觀感、止水防滲、保溫隔聲等)、結(jié)構(gòu)傳力(如結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件傳力)、構(gòu)造做法和施工可行性等造成的影響。應(yīng)遵循“一縫多能”的設(shè)計原則,采取有效的構(gòu)造措施。,16,1 增加結(jié)構(gòu)方案設(shè)計內(nèi)容—連接,3.2.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接應(yīng)符合下列要求: 1 連接部位的承載力應(yīng)保證被連接構(gòu)件之間的傳力性能; 2 當(dāng)混凝土構(gòu)件與其他材料構(gòu)
11、件連接時,應(yīng)采取可靠的連接措施; 3 應(yīng)考慮構(gòu)件變形對連接節(jié)點及相鄰結(jié)構(gòu)或構(gòu)件造成的影響?!菊f明】構(gòu)件之間連接構(gòu)造設(shè)計的原則●保證連接節(jié)點處被連接構(gòu)件之間的傳力性能符合設(shè)計要求;●保證不同材料(混凝土、鋼、砌體等)間的融合,選擇可靠的連接方式以保證可靠傳力;●連接節(jié)點尚應(yīng)考慮被連接構(gòu)件之間變形的影響以及相容條件,以避免、減少不利影響。,17,3.2.4 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)符合下列要求: 1
12、 滿足不同環(huán)境條件下的結(jié)構(gòu)耐久性要求; 2 節(jié)省材料、方便施工、降低能耗與保護(hù)環(huán)境?!菊f明】本條提出了結(jié)構(gòu)方案設(shè)計階段應(yīng)綜合考慮的其他問題方案設(shè)計: 基本原則; 結(jié)構(gòu)縫設(shè)置原則; 連接原則; 其他問題,18,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—基本思想,(1) 結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌控制與設(shè)計的基本思想★突發(fā)事件是難以預(yù)測的, 其發(fā)生的概率小但危險大, 且事件發(fā)生
13、的可能性正逐漸增加, 減小結(jié)構(gòu)遭受突發(fā)事件的影響值得學(xué)者與設(shè)計人員廣泛關(guān)注和慎重考慮;★加強(qiáng)局部構(gòu)件或連接對減小結(jié)構(gòu)遭受突發(fā)事件的影響是有益的, 但更重要的是提高結(jié)構(gòu)整體抵抗連續(xù)性倒塌的能力, 從而減少或避免結(jié)構(gòu)因初始的局部破壞引發(fā)連續(xù)性的倒塌, 而一般情況下要求結(jié)構(gòu)在突發(fā)事件下不發(fā)生局部破壞是不可取的;,19,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—基本思想,★提高結(jié)構(gòu)抵抗連續(xù)性倒塌的能力應(yīng)著眼于結(jié)構(gòu)的整體性能或者說魯棒性, 即最低強(qiáng)
14、度、冗余特性和延性等能力特征, 一般可通過拉結(jié)力設(shè)計、備用荷載路徑分析及良好的構(gòu)造要求等方法實現(xiàn);★不同結(jié)構(gòu)體系的整體抵抗連續(xù)性倒塌能力各異, 應(yīng)分別考察各類結(jié)構(gòu)體系發(fā)生連續(xù)性倒塌的機(jī)理和能力特征。[魯棒性( Robustness) 是系統(tǒng)控制理論中的重要術(shù)語, 指系統(tǒng)抵抗外部環(huán)境干擾和內(nèi)部不確定性因素影響而能保持穩(wěn)定工作的能力],20,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—基本思想,構(gòu)件與連接的最低強(qiáng)度 結(jié)構(gòu)在初始
15、局部破壞后為達(dá)到新的穩(wěn)定平衡而發(fā)生內(nèi)力重分布, 可能導(dǎo)致框架梁的彎矩反向, 甚至在極限狀態(tài)下形成懸鏈線效應(yīng)。 這種內(nèi)力需求在通常的結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中是不予考慮的, 而一旦出現(xiàn)這種內(nèi)力需求, 構(gòu)件或連接往往因為強(qiáng)度過低而發(fā)生破壞, 從而導(dǎo)致連續(xù)性破壞的擴(kuò)展甚至倒塌。 為此, 有必要保證構(gòu)件和連接在不同受力狀態(tài)下的最低強(qiáng)度, 使得結(jié)構(gòu)各部分能在極限狀態(tài)下“抱成一團(tuán)”。 保證構(gòu)件和連接的最低
16、強(qiáng)度, 以往的研究是通過拉結(jié)力設(shè)計來實現(xiàn)的, 但對不同的結(jié)構(gòu)體系, 最低強(qiáng)度或承載力的要求一般各有側(cè)重。如鋼筋混凝土框架和剪力墻結(jié)構(gòu)宜著重加強(qiáng)底部縱向受力鋼筋的布置并要求恰當(dāng)?shù)目v筋搭接構(gòu)造;鋼框架宜充分保證梁柱連接的抗彎與抗拉強(qiáng)度; 大跨空間結(jié)構(gòu)則應(yīng)保證受拉構(gòu)件具備適當(dāng)?shù)氖軌撼休d力。,21,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—基本思想,結(jié)構(gòu)的冗余特性結(jié)構(gòu)冗余特性是指結(jié)構(gòu)在初始的局部破壞下改變原有的傳力路徑, 并達(dá)到新的穩(wěn)定平衡狀態(tài)的能力
17、特征。充分的結(jié)構(gòu)冗余特性允許結(jié)構(gòu)“跨越”初始的局部破壞而不向外擴(kuò)展, 從而避免連續(xù)性破壞或倒塌的發(fā)生。結(jié)構(gòu)的冗余特性首先取決于結(jié)構(gòu)體系的類型。比如, 無支撐框架主要取決于梁柱連接的剛度、樓層數(shù)和跨數(shù); 有支撐框架主要取決于支撐的數(shù)量和分布, 以及適量的剛性梁柱連接構(gòu)成的雙重防御機(jī)制。,22,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—基本思想,構(gòu)件與連接的變形能力與延性特征 構(gòu)件或連接的良好延性能力可顯著耗散能量, 因此是減
18、少結(jié)構(gòu)發(fā)生連續(xù)性破壞的重要能力特征。 局部構(gòu)件在承載力不過多喪失的情況下, 其塑性大變形將允許內(nèi)力傳遞逐步轉(zhuǎn)移到其他構(gòu)件上, 從而實現(xiàn)內(nèi)部冗余特性的充分發(fā)揮。 適當(dāng)?shù)难有詫μ岣呓Y(jié)構(gòu)的整體承載力具有顯著的影響。必要的延性是充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)內(nèi)部冗余潛力的重要條件。 延性的概念并不能完全脫離強(qiáng)度概念而作簡單的評價。當(dāng)構(gòu)件或連接的強(qiáng)度過低時,延性能力并不能避免發(fā)生局部斷裂或嚴(yán)重破壞的可能.,23
19、,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—基本思想,■ 基本思想 結(jié)構(gòu)構(gòu)件必須具備足夠的整體連續(xù)性、冗余承載力和耗能能力(包括延性),能夠?qū)⒊跏季植科茐膮^(qū)域的荷載有效地傳遞到能夠承擔(dān)這些冗余荷載的周邊結(jié)構(gòu)上,從而提高整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。,24,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—設(shè)計方法,(2) 結(jié)構(gòu)抵抗連續(xù)性倒塌的主要設(shè)計方法事件控制:要求突發(fā)事件在發(fā)生前即予以阻止, 或通過設(shè)置防柵欄將爆炸等危險源隔離在建筑之外, 是結(jié)構(gòu)設(shè)
20、計以外的一類措施 間接設(shè)計:指不直接體現(xiàn)突發(fā)事件的具體影響, 而采用拉結(jié)力法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計, 以提高結(jié)構(gòu)的最低強(qiáng)度、冗余特性和延性能力。直接設(shè)計:分為備用荷載路徑分析和特殊抗力設(shè)計, 前者通過假定主要承重構(gòu)件的初始失效來研究或評價結(jié)構(gòu)的冗余性能及抵抗連續(xù)性倒塌的能力, 后者則是對主要承重構(gòu)件進(jìn)行防爆或防撞設(shè)計, 避免在突發(fā)事件下發(fā)生局部破壞。,25,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—設(shè)計方法,拉結(jié)力設(shè)計法 拉結(jié)力設(shè)計即要求構(gòu)
21、件和連接滿足最低的抗拉強(qiáng)度要求, 且各相連構(gòu)件形成的傳力路徑必須是直線的和連續(xù)的。 4方面要求: 內(nèi)部拉結(jié)力:主要由梁或樓板承擔(dān), 可根據(jù)發(fā)揮梁懸鏈線效應(yīng)或樓板薄膜效應(yīng)的要求確定; 周邊拉結(jié)力:主要由周邊大梁承擔(dān), 可用以錨固內(nèi)部拉結(jié)的大梁或樓板; 懸掛拉力:對邊柱或邊墻的水平拉結(jié)力, 除滿足內(nèi)部拉結(jié)力要求外, 還應(yīng)承受一定的懸掛拉力; 豎向拉結(jié)力:由上下連續(xù)貫通的柱子
22、承擔(dān), 要求能夠承受與其軸壓力相等的拉力。,26,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—設(shè)計方法,圖,27,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—設(shè)計方法,備用荷載路徑分析 備用荷載路徑分析是將初始的失效構(gòu)件“刪除”,分析結(jié)構(gòu)在原有荷載作用下發(fā)生內(nèi)力重分布, 并向新的穩(wěn)定平衡狀態(tài)逐步趨近的方法。其中, 構(gòu)件單元的“刪除”是指讓相應(yīng)的構(gòu)件退出計算, 但不影響相連構(gòu)件之間的連接。,28,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—設(shè)計方法,關(guān)于結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的利用
23、 抗震設(shè)計中提出的結(jié)構(gòu)冗余特性和連接延性能力等要求, 對提高結(jié)構(gòu)的抵抗連續(xù)性倒塌能力是有益的。在尚未建立合適的抗倒塌設(shè)計方法時, 采用有關(guān)抗震設(shè)計的方法是有效的。 兩者差別: 地震作用主要是水平向的, 而連續(xù)性倒塌時結(jié)構(gòu)主要承受豎向的恒載和部分活載; 結(jié)構(gòu)抗震時抗側(cè)力構(gòu)件是主要的, 樓板通常按剛性樓板假定考慮, 而倒塌分析中應(yīng)考慮樓板的準(zhǔn)確建模和薄膜效應(yīng)機(jī)制; 地震作用下構(gòu)件反復(fù)
24、受力而出現(xiàn)嚴(yán)重的強(qiáng)度與剛度退化, 延性較差, 倒塌設(shè)計時不必對這類參數(shù)作過多的折減。 結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法的有益作用并不能使它可以取代抗倒塌設(shè)計, 而應(yīng)立足于結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌控制的自身特點, 建立合適的評價方法和設(shè)計體系。,29,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—設(shè)計方法,結(jié)構(gòu)設(shè)計策略與加固措施 抗倒塌設(shè)計應(yīng)當(dāng)結(jié)合結(jié)構(gòu)的力學(xué)特點提出明晰的設(shè)計策略, 并采取合理有效的加強(qiáng)措施:●合理設(shè)計樓層的平面布置, 適當(dāng)減小墻體和柱子的間距, 以
25、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性并減小墻體遭受局部破壞的影響 ; ●結(jié)構(gòu)平、立面設(shè)計規(guī)則, 力求構(gòu)件內(nèi)力傳遞連續(xù)而直接, 并加強(qiáng)端部的錨固措施;●增設(shè)樓板非跨度方向的受力主筋, 一旦樓板在跨度方向失去支承可以改變跨度方向繼續(xù)承擔(dān)荷載, 同時保證主梁或承重墻體可以承擔(dān)樓板從非跨度方向傳遞的荷載 ;●在框架頂層或中部樓層處增設(shè)跨間支撐, 形成帽桁架或腰桁架的傳力機(jī)制;,30,31,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—設(shè)計方法,結(jié)構(gòu)設(shè)計策略與加固措施
26、●在主梁下方采用鋼索加固, 當(dāng)樓層大變形破壞時發(fā)揮鋼索的懸鏈線效應(yīng) ;●改進(jìn)鋼框架梁柱連接的構(gòu)造, 采用CFRP 碳纖維布等加固關(guān)鍵構(gòu)件以有效抵抗局部破壞;●采用鋼骨混凝土柱、鋼管混凝土柱等形式的構(gòu)件, 開發(fā)高溫抗火性能優(yōu)良的新型結(jié)構(gòu)用鋼及其型材。,32,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則,結(jié)語:★防止結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌應(yīng)當(dāng)高度重視結(jié)構(gòu)的整體性能( 魯棒性) 以及相關(guān)的冗余特性、延性、連接強(qiáng)度和保障上述性能的構(gòu)造措施?!锊煌愋徒Y(jié)構(gòu)體
27、系具有不同的倒塌特點, 需要研究和制定不同的倒塌控制設(shè)計方法?!?結(jié)構(gòu)抗倒塌設(shè)計的范圍(可能遭受偶然作用的重要結(jié)構(gòu)):臺風(fēng)、暴雨下的抗倒塌設(shè)計屋面積冰的抗倒塌設(shè)計罕遇地震的抗倒塌設(shè)計抗倒塌設(shè)計的范圍,地質(zhì)災(zāi)害等不包括在內(nèi),33,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—概念設(shè)計,3.6.1 混凝土結(jié)構(gòu)宜按下列要求進(jìn)行防連續(xù)倒塌的概念設(shè)計: 1 采取減小偶然作用效應(yīng)的措施; 2 采取使重要構(gòu)件及關(guān)鍵傳力部位避
28、免直接遭受偶然作用的措施; 3 在結(jié)構(gòu)容易遭受偶然作用影響的區(qū)域增加冗余約束,布置備用傳力途徑; 4 增強(qiáng)重要構(gòu)件及關(guān)鍵傳力部位、疏散通道及避難空間結(jié)構(gòu)的承載力和變形性能; 5 配置貫通水平、豎向構(gòu)件的鋼筋,采取有效的連接措施并與周邊構(gòu)件可靠地錨固; 6 通過設(shè)置結(jié)構(gòu)縫,控制可能發(fā)生連續(xù)倒塌的范圍。 概念設(shè)計主要從結(jié)構(gòu)體系的備用路徑、整體性、延性、連接構(gòu)造和關(guān)
29、鍵構(gòu)件的判別等方面進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)布置設(shè)計,避免存在易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌的薄弱環(huán)節(jié)。,34,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—概念設(shè)計,對可能出現(xiàn)的意外荷載和作用有所估計 居民樓:燃?xì)獗赡墚a(chǎn)生的破壞作用; 化工廠:易燃易爆危險品、化工反應(yīng)裝置可能產(chǎn)生的破壞作用設(shè)置整體性加強(qiáng)構(gòu)件或設(shè)結(jié)構(gòu)縫 局部構(gòu)件破壞后,控制由此引起的破壞范圍??稍O(shè)置整體型加強(qiáng)構(gòu)件或設(shè)置結(jié)構(gòu)縫,對整個結(jié)構(gòu)進(jìn)行分區(qū)。一旦發(fā)生局部構(gòu)件破壞,可將
30、破壞控制在一個分區(qū)內(nèi),防止連續(xù)倒塌的蔓延。整體型加強(qiáng)構(gòu)件是結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵構(gòu)件,其安全儲備應(yīng)高于一般構(gòu)件。增加結(jié)構(gòu)的冗余度,使結(jié)構(gòu)體系具有足夠的備用荷載傳遞路徑 采用合理的結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)布置,增加結(jié)構(gòu)的冗余度,形成具有多個和多向荷載傳遞路徑傳力的結(jié)構(gòu)體系,可避免存在引發(fā)連續(xù)性倒塌的薄弱部位??赏ㄟ^拆除構(gòu)件法判定結(jié)構(gòu)是否具有備用荷載傳遞路徑,35,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—概念設(shè)計,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接構(gòu)造,保證結(jié)構(gòu)的整體性
31、 如對于框架結(jié)構(gòu),當(dāng)某根柱發(fā)生破壞失去承載力,其直接支承的梁應(yīng)能跨越兩個開間而不致塌落。這就要求跨越柱上梁中的鋼筋貫通并具有足夠的抗拉強(qiáng)度,通過貫通鋼筋的懸鏈線傳遞機(jī)制,將梁上的荷載傳遞到相鄰的柱。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的延性構(gòu)造措施,保證剩余結(jié)構(gòu)的延性 結(jié)構(gòu)在局部破壞發(fā)生后,剩余結(jié)構(gòu)中部分構(gòu)件會進(jìn)入塑性。因此,應(yīng)選擇延性較好的材料,采用延性構(gòu)造措施,提高結(jié)構(gòu)的塑性變形能力,增強(qiáng)剩余結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布能力,可避免發(fā)生連續(xù)倒塌
32、??刹捎貌鸪龢?gòu)件后的結(jié)構(gòu)失效模式概念判別,來確認(rèn)需要加強(qiáng)延性的部位。,36,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—拉結(jié)構(gòu)件法,3.6.2 重要結(jié)構(gòu)的防連續(xù)倒塌設(shè)計可采用下列方法: 1 拉結(jié)構(gòu)件法:在結(jié)構(gòu)局部豎向構(gòu)件失效的條件下,按梁-拉結(jié)模型、懸索-拉結(jié)模型和懸臂-拉結(jié)模型進(jìn)行極限承載力計算,維持結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性。 該法是使結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的連接強(qiáng)度滿足一定的要求,以保證結(jié)構(gòu)的整體性和備用荷載傳遞路徑。
33、 基本原則:某柱失效后,其支承的梁具有足夠的承載力,避免發(fā)生連續(xù)破壞。 該法簡單易行,能一定程度上保證結(jié)構(gòu)在連續(xù)性和整體性上的基本要求,但對于復(fù)雜不規(guī)則結(jié)構(gòu)難以采用。,37,38,(a)梁-拉結(jié)模型,(b)懸索-拉結(jié)模型,(c)懸臂-拉結(jié)模型,拉結(jié)構(gòu)件法中剩余結(jié)構(gòu)體系的抗倒塌模型,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—拉結(jié)構(gòu)件法,拉結(jié)設(shè)計法的基本原則和基本假定如下:拆除豎向構(gòu)件后,其所支撐的水平構(gòu)件在維持其極限承載力的條件
34、下,能夠承受直接傳遞到水平構(gòu)件上的荷載,具備足夠的跨越能力。水平構(gòu)件的跨越能力由塑性鉸機(jī)制(即梁端和跨中的形成塑性鉸)和連續(xù)貫通鋼筋的懸鏈線機(jī)制(即連續(xù)貫通鋼筋抗拉強(qiáng)度)實現(xiàn)。由于梁跨中底部鋼筋的抗拉強(qiáng)度已在懸鏈線機(jī)制中被利用,對于塑性鉸機(jī)制,偏于安全地僅考慮梁端負(fù)彎矩塑性鉸的抗彎能力,不考慮跨中正彎矩塑性鉸的貢獻(xiàn)。,39,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—拉結(jié)構(gòu)件法,拉結(jié)設(shè)計法的基本原則和基本假定如下:可考慮雙向梁的拉結(jié)貢獻(xiàn),如對圖
35、E.2.2a的中柱拆除時,兩個方向的梁均可考慮拉結(jié)貢獻(xiàn);而對于圖E.2.2b邊柱拆除時,偏于安全只考慮縱向梁的拉結(jié)貢獻(xiàn);圖E.2.2c角柱拆除時,則偏于安全只考慮一根梁的拉結(jié)貢獻(xiàn)。當(dāng)豎向構(gòu)件支撐的水平構(gòu)件多于兩個方向時,可偏于安全的僅考慮兩個方向水平構(gòu)件所提供的拉結(jié)強(qiáng)度。粱端的塑性鉸應(yīng)具有足夠的變形能力,梁應(yīng)具有足夠的抗剪承載力。,40,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—拉結(jié)構(gòu)件法,圖,41,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—拉結(jié)構(gòu)件法,考慮到樓板
36、內(nèi)配筋對結(jié)構(gòu)整體性具有較大貢獻(xiàn),對內(nèi)部和周邊構(gòu)件水平拉結(jié)配筋設(shè)計,可計入梁兩側(cè)各3倍樓板厚度內(nèi)樓板與梁平行的貫通鋼筋。豎向拉結(jié)應(yīng)能保證豎向構(gòu)件可懸掛該豎向構(gòu)件從屬樓面面積上最大樓層荷載標(biāo)準(zhǔn)值。,42,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—設(shè)計方法,2 局部加強(qiáng)法:對可能遭受偶然作用而發(fā)生局部破壞的豎向重要構(gòu)件和關(guān)鍵傳力部位,可提高結(jié)構(gòu)的安全儲備;也可直接考慮偶然作用進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。 對于破壞后易引發(fā)連續(xù)倒塌的重要構(gòu)件,認(rèn)為其是關(guān)鍵構(gòu)
37、件并進(jìn)行局部加強(qiáng)設(shè)計。 3 去除構(gòu)件法:按一定規(guī)則去除結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件,采用考慮相應(yīng)的作用和材料抗力,驗算剩余結(jié)構(gòu)體系的極限承載力;也可采用受力-倒塌全過程分析,進(jìn)行防倒塌設(shè)計。 假定某個主要構(gòu)件失效→從結(jié)構(gòu)中拆除→分析剩余結(jié)構(gòu)是否會倒塌→如不滿足抗連續(xù)倒塌的要求→增強(qiáng)拆除后的剩余結(jié)構(gòu)來避免連續(xù)倒塌,43,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—設(shè)計方法,抗連續(xù)倒塌的拆除構(gòu)件設(shè)計方法 對結(jié)構(gòu)的長邊、短邊邊柱、角柱和底層內(nèi)柱
38、,以及結(jié)構(gòu)長邊、短邊和底層剪力墻,應(yīng)從頂層到底層逐個拆除,分析拆除后結(jié)構(gòu)的內(nèi)力,并驗算剩余結(jié)構(gòu)各結(jié)構(gòu)構(gòu)件的是否失效。 每次拆除剪力墻總長度應(yīng)不小于剪力墻寬度和10m中的較小值。對于拐角處剪力墻,每側(cè)拆除長度不應(yīng)小于剪力墻寬度和5m中的較小值。剩余結(jié)構(gòu)的內(nèi)力可采用彈性靜力分析或彈塑性動力分析。采用彈性靜力分析時需要考慮豎向荷載的動力放大系數(shù)2,并考慮水平構(gòu)件強(qiáng)度折減系數(shù)0.67。,44,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—
39、設(shè)計方法,剩余結(jié)構(gòu)構(gòu)件的極限承載力應(yīng)滿足下式 : R ≥ SS —— 剩余結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力;R ——剩余結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力; ——采用彈性靜力分析時考慮水平構(gòu)件端部塑性耗能后強(qiáng)度折減系數(shù),水平構(gòu)件兩端均考慮出現(xiàn)塑性鉸,取0.67,對角部和懸挑水平構(gòu)件,取1.0。采用彈塑性分析時不進(jìn)行強(qiáng)度折減,b =1.0。 抗連續(xù)倒塌的拆除構(gòu)件設(shè)計,是通過在結(jié)構(gòu)中按一定規(guī)則
40、逐個去除豎向構(gòu)件,計算結(jié)構(gòu)在偶然作用下豎向構(gòu)件失效后剩余結(jié)構(gòu)的失效面積。剩余結(jié)構(gòu)的失效面積不應(yīng)超過75m2或樓面總面積的15%。 失效面積是指豎向構(gòu)件拆除后,上部水平構(gòu)件不滿足其極限承載力而產(chǎn)生破壞所涉及的面積。,45,2 防連續(xù)倒塌設(shè)計原則—可靠度,3.6.3 當(dāng)進(jìn)行偶然作用下結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌的驗算時,作用宜考慮結(jié)構(gòu)相應(yīng)部位倒塌沖擊引起的動力系數(shù)。 在承載力函數(shù)的計算中,混凝土強(qiáng)度仍取用強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值
41、fck,鋼筋強(qiáng)度改用極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值f stk(或 f ptk),根據(jù)本規(guī)范第4.1.3 條及第4.2.2條的規(guī)定取值,ak 宜考慮偶然作用下結(jié)構(gòu)倒塌對結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)的影響。必要時可考慮材料強(qiáng)度在動力作用下的強(qiáng)化和脆性,并取相應(yīng)的強(qiáng)度特征值。荷載效應(yīng)應(yīng)乘動力系數(shù);材料強(qiáng)度取標(biāo)準(zhǔn)值或?qū)崪y值(平均值),考慮材料強(qiáng)化和脆性的影響。,46,3 增加了既有結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則—應(yīng)用范圍,3.7.1 為既有結(jié)構(gòu)延長使用年限、安全復(fù)核、改變用
42、途、改建、擴(kuò)建或加固修復(fù)等,應(yīng)對其進(jìn)行評定、驗算或重新設(shè)計。【說明】既有結(jié)構(gòu)為已建成、使用的結(jié)構(gòu)。既有混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計將成為未來工程設(shè)計的重要內(nèi)容。為保證既有結(jié)構(gòu)的安全可靠并延長其使用年限,以及近年日益增多的結(jié)構(gòu)加固改建的需要,本次修訂新增一節(jié),強(qiáng)調(diào)既有結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則。 既有結(jié)構(gòu)設(shè)計適用于下列六種情況: 達(dá)到設(shè)計年限后延長繼續(xù)使用的年限;為消除安全隱患而進(jìn)行的設(shè)計校核; 結(jié)構(gòu)改變用途和使用環(huán)境而進(jìn)行的復(fù)核性設(shè)計;
43、對既有結(jié)構(gòu)進(jìn)行改建; 擴(kuò)建既有的建筑結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)事故或災(zāi)后受損結(jié)構(gòu)的修復(fù)加固等。 應(yīng)根據(jù)不同的目的,選擇不同的設(shè)計方案。,47,3 增加了既有結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則—原則,3.7.2 對既有結(jié)構(gòu)的評定、驗算或重新設(shè)計應(yīng)符合下列原則: 1 應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的要求,進(jìn)行安全性、適用性、耐久性及抗災(zāi)害能力的評定。 2 應(yīng)根據(jù)評定結(jié)果、使用要求和后續(xù)使用年限確定既有結(jié)構(gòu)的(加固)設(shè)計方
44、案。 3 對既有結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全復(fù)核、改變用途或延長使用年限而進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的驗算時,宜符合本規(guī)范的規(guī)定。 4 對既有結(jié)構(gòu)進(jìn)行改建、擴(kuò)建或加固改造而重新設(shè)計時,承載能力極限狀態(tài)的計算應(yīng)符合本規(guī)范和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 5 既有結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài)驗算及構(gòu)造要求宜符合本規(guī)范的規(guī)定。 6 必要時可對使用功能作相應(yīng)的調(diào)整,提出限制使用的要求。,48,【說明】既有結(jié)構(gòu)設(shè)計前,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑
45、結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50344等進(jìn)行檢測,根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50153、《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB 50144、《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB 50292等的要求,對其安全性、適用性、耐久性及抗災(zāi)害能力進(jìn)行評定,從而確定設(shè)計方案。設(shè)計方案有兩類:復(fù)核性驗算和重新進(jìn)行設(shè)計。 鑒于我國傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度偏低以及結(jié)構(gòu)耐久性不足的歷史背景,有大量的既有結(jié)構(gòu)面臨評定、驗算、加固等問
46、題。驗算宜符合本規(guī)范的規(guī)定,強(qiáng)調(diào)“宜”是可以根據(jù)具體情況作適當(dāng)調(diào)整,如控制使用荷載和功能,減短使用年限等。因為充分利用既有建筑符合可持續(xù)發(fā)展的國策。 當(dāng)對既有結(jié)構(gòu)進(jìn)行改建、擴(kuò)建或加固修復(fù)時,須進(jìn)行重新設(shè)計。為保證安全,承載能力極限狀態(tài)計算“應(yīng)”按本規(guī)范要求進(jìn)行,但對正常使用狀態(tài)驗算及構(gòu)造措施僅作“宜”符合本規(guī)范的要求。同樣可根據(jù)具體情況作適當(dāng)調(diào)整,盡量減少重新設(shè)計的經(jīng)濟(jì)代價。 無論是復(fù)核驗算和重新
47、設(shè)計,均應(yīng)考慮檢測、評定的結(jié)果確定設(shè)計參數(shù)。,49,3 增加了既有結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則—重新設(shè)計原則,3.7.3 既有結(jié)構(gòu)的重新設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定: 1 應(yīng)優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案、提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性、避免承載力及剛度突變; 2 荷載可按現(xiàn)行荷載規(guī)范的規(guī)定確定,也可按使用功能和后續(xù)使用年限作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整; 3 應(yīng)根據(jù)檢測、評定的結(jié)果確定既有結(jié)構(gòu)的設(shè)計參數(shù); 4 結(jié)構(gòu)既有部分混凝土、鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)根據(jù)強(qiáng)
48、度的實測值確定;當(dāng)材料的性能符合原設(shè)計的要求時,可按原設(shè)計的規(guī)定取值;,50,3 增加了既有結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則—重新設(shè)計原則,5 設(shè)計時應(yīng)考慮既有結(jié)構(gòu)構(gòu)件實際的幾何尺寸、截面配筋、連接構(gòu)造和已有缺陷的影響;當(dāng)符合原設(shè)計的要求時,可按原設(shè)計的規(guī)定取值; 6 結(jié)構(gòu)后加部分的材料性能應(yīng)按本規(guī)范第4 章的規(guī)定確定; 7 既有結(jié)構(gòu)與后加部分可按二階段成形的疊合構(gòu)件,按本規(guī)范第9.5 節(jié)的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計; 8
49、設(shè)計時應(yīng)考慮既有結(jié)構(gòu)的承載歷史及施工狀態(tài)的影響: 9 既有結(jié)構(gòu)與后加部分之間應(yīng)采取可靠的連接構(gòu)造措施。,51,【說明】本條規(guī)定了既有結(jié)構(gòu)重新設(shè)計的原則。避免只考慮局部處理的片面做法,本規(guī)范強(qiáng)調(diào)既有結(jié)構(gòu)加強(qiáng)整體穩(wěn)固性的原則,適用的范圍更為廣泛和系統(tǒng)。應(yīng)避免由于僅對局部進(jìn)行加固引起結(jié)構(gòu)承載力或剛度的突變。 設(shè)計應(yīng)考慮既有結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀,通過檢測分析確定既有部分的材料強(qiáng)度和幾何參數(shù),并盡量利用原設(shè)計的規(guī)定值。結(jié)
50、構(gòu)后加部分則完全按本規(guī)范的規(guī)定取值。應(yīng)注意新舊材料結(jié)構(gòu)間的可靠連接,并反映既有結(jié)構(gòu)的承載歷史以及施工支撐卸載狀態(tài)對內(nèi)力分配的影響。,52,4 完善承載力極限狀態(tài)設(shè)計內(nèi)容,增加以構(gòu)件分項系數(shù)進(jìn)行應(yīng)力設(shè)計等內(nèi)容,3.3.3 對持久或暫短設(shè)計狀況下的二維、三維混凝土結(jié)構(gòu),當(dāng)采用應(yīng)力設(shè)計的形式表達(dá)時, 應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的計算: 1 按彈性分析方法設(shè)計時,可將混凝土應(yīng)力按區(qū)域等代成內(nèi)力,根據(jù)公式(3.3.2-
51、2)進(jìn)行計算,應(yīng)符合本規(guī)范第6.1.2 條的規(guī)定; 2 按彈塑性分析或采用多軸強(qiáng)度準(zhǔn)則設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)材料強(qiáng)度的平均值進(jìn)行承載力函數(shù)的計算,并應(yīng)符合本規(guī)范第6.1.3 條的規(guī)定。,53,,,,,完善承載力極限狀態(tài)設(shè)計內(nèi)容,增加以構(gòu)件分項系數(shù)進(jìn)行應(yīng)力設(shè)計等內(nèi)容,[說明]對于二維或三維非桿系結(jié)構(gòu)構(gòu)件,當(dāng)按彈性分析方法得到構(gòu)件的應(yīng)力設(shè)計值分布后,可根據(jù)配筋方向上的主拉應(yīng)力分布確定所需的鋼筋布置和配筋量,并應(yīng)符合相應(yīng)的構(gòu)造要
52、求;當(dāng)壓應(yīng)力不大于混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計值時,受壓鋼筋可按構(gòu)造要求配置。計算時,作用效應(yīng)和材料性能指標(biāo)可取為設(shè)計值。 當(dāng)混凝土處于多軸受壓狀態(tài)時,其抗壓強(qiáng)度設(shè)計值可根據(jù)實際受力情況按本規(guī)范附錄C的有關(guān)規(guī)定采用。,54,5 調(diào)整了正常使用極限狀態(tài)荷載組合,3.4.2 對于正常使用極限狀態(tài),結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)應(yīng)分別按荷載的準(zhǔn)永久組合、標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合并考慮長期作用的影響或標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長期作用的影響,采用下列極限狀態(tài)設(shè)
53、計表達(dá)式進(jìn)行驗算: S ≤ C (3.4.2)【說明】對正常使用極限狀態(tài),89規(guī)范規(guī)定按荷載的持久性采用兩種組合,即荷載的短期效應(yīng)組合和長期效應(yīng)組合。02規(guī)范根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068的規(guī)定,將荷載的短期效應(yīng)組合、長期效應(yīng)組合改稱為荷載
54、效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合。在標(biāo)準(zhǔn)組合中,含有起控制作用的一個可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng);在準(zhǔn)永久組合中,含有可變荷載準(zhǔn)永久值效應(yīng)。這就使荷載效應(yīng)組合的名稱與荷載代表值的名稱相對應(yīng)。 本次修訂對構(gòu)件撓度、裂縫寬度計算采用的荷載組合進(jìn)行了調(diào)整,對鋼筋混凝土構(gòu)件采用荷載準(zhǔn)永久組合并考慮長期作用的影響;對預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件采用荷載標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長期作用的影響。,55,5 調(diào)整了正常使用極限狀態(tài)荷載組合,3.4.3 鋼筋混凝土受彎
55、構(gòu)件的最大撓度應(yīng)按荷載的準(zhǔn)永久組合,預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的最大撓度應(yīng)按荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合,并均考慮荷載長期作用的影響進(jìn)行計算,其計算值不應(yīng)超過表3.4.3 規(guī)定的撓度限值。 【說明】懸臂構(gòu)件是工程實踐中容易發(fā)生事故的構(gòu)件,設(shè)計時對其撓度需從嚴(yán)控制;表注4中參照歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1992的規(guī)定,提出了起拱、反拱的限制,目的是為防止起拱、反拱過大引起的不良影響;當(dāng)構(gòu)件的撓度滿足表3.4.3的要求,但相對使用要求仍然過大,設(shè)計
56、時可根據(jù)實際情況提出比表中的限值更加嚴(yán)格的要求。 RC構(gòu)件:按荷載的準(zhǔn)永久組合,并考慮荷載長期作用的影響 計算裂縫寬度和變形; PC構(gòu)件:按荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合,并考慮荷載長期作用的影響計算 裂縫寬度和變形。(為了推廣高強(qiáng)度材料的應(yīng)用,節(jié)約資源),56,6 增加樓蓋舒適度要求,規(guī)定了樓蓋豎向自振頻率的限值,3.4.6 對大跨度混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)
57、進(jìn)行豎向自振頻率驗算,其自振頻率宜符合下列要求: 1 住宅和公寓不宜低于5Hz; 2 辦公樓和旅館不宜低于4Hz; 3 大跨度公共建筑不宜低于3Hz; 4 工業(yè)建筑及有特殊要求的建筑應(yīng)根據(jù)使用功能提出要求。,57,6 增加樓蓋舒適度要求,規(guī)定了樓蓋豎向自振頻率的限值,【說明】 為提高使用質(zhì)量,增加了樓蓋舒適度的要求,提出了控制樓蓋豎向自振頻的限值。 考慮第9.1 節(jié)、9.2
58、節(jié)中已有對板、梁跨厚比的控制,一般結(jié)構(gòu)及跨度不大的樓蓋可以不作舒適度驗算??缍容^大的樓蓋及業(yè)主有要求時,可按本條執(zhí)行。 一般樓蓋的豎向自振穎率采用簡化方法計算,由手冊表達(dá)。有更高要求時,按《混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)抗微振設(shè)計規(guī)程》GB 50190 進(jìn)行設(shè)計。,58,7 完善了結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計方法—耐久性設(shè)計內(nèi)容,3.5.1 混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)設(shè)計使用年限和環(huán)境類別進(jìn)行耐久性設(shè)計,耐久性設(shè)計包括下列內(nèi)容: 1
59、 確定結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境類別; 2 提出材料的耐久性質(zhì)量要求; 3 確定構(gòu)件中鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度; 4 滿足耐久性要求相應(yīng)的技術(shù)措施; 5 在不利的環(huán)境條件下應(yīng)采取的防護(hù)措施; 6 提出結(jié)構(gòu)使用階段檢測與維護(hù)的要求。注:對臨時性的混凝土結(jié)構(gòu),可不考慮混凝土的耐久性要求。,59,7 完善了結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計方法—耐久性設(shè)計內(nèi)容,【說明】耐久性設(shè)計按正常使用極限狀態(tài)控制,表現(xiàn)為:鋼筋混凝
60、土構(gòu)件表面出現(xiàn)銹漬或銹脹裂縫;預(yù)應(yīng)力筋開始銹蝕;結(jié)構(gòu)表面混凝土出現(xiàn)可見的耐久性損傷(酥裂、粉化等)。耐久性引起的材料劣化進(jìn)一步發(fā)展,還可能引起構(gòu)件承載力破壞,甚至結(jié)構(gòu)倒塌。 由于影響混凝土結(jié)構(gòu)材料性能劣化的因素復(fù)雜,規(guī)律不確定性很大,目前一般建筑結(jié)構(gòu)的耐久性只能采用經(jīng)驗性的方法解決。根據(jù)調(diào)查研究及國情,參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》GB/T 50476 的規(guī)定,并考慮房屋混凝土結(jié)構(gòu)的特點加以簡
61、化和調(diào)整,本規(guī)范規(guī)定了混凝土結(jié)構(gòu)耐久性定性設(shè)計的基本內(nèi)容。,60,7 完善了結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計方法—環(huán)境類別,3.5.2 混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別劃分應(yīng)符合表 3.5.2 的要求。 將原三類環(huán)境分為三a、三b【說明】本次修訂對影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的環(huán)境類別進(jìn)行了更為詳盡的分類。環(huán)境對混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的影響分為:正常環(huán)境、干濕交替、凍融循環(huán)、氯鹽腐蝕四種。按嚴(yán)重程度以表3.5.2 及附注詳細(xì)列出了各“環(huán)境類別”
62、相應(yīng)的具體條件。但規(guī)范不可能窮盡所有的情況,設(shè)計者應(yīng)根據(jù)實際條件作出判斷。,61,7 完善了結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計方法—環(huán)境類別,3.5.6 混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計使用年限內(nèi)尚應(yīng)遵守下列規(guī)定: 1 設(shè)計中的可更換混凝土構(gòu)件應(yīng)按規(guī)定定期更換; 2 構(gòu)件表面的防護(hù)層,應(yīng)按規(guī)定維護(hù)或更換; 3 結(jié)構(gòu)出現(xiàn)可見的耐久性缺陷時,應(yīng)及時進(jìn)行處理。 [提出了使用期維護(hù)、管理的要求],62,7 完善了結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計方法—
63、環(huán)境類別,【說明】本條規(guī)定了不同構(gòu)件在各種惡劣環(huán)境下應(yīng)采取的針對性保護(hù)性措施。預(yù)應(yīng)力筋有應(yīng)力腐蝕及氫脆等不利于耐久性的弱點,且直徑一般較細(xì)對腐蝕更為敏感,破壞后果更嚴(yán)重。故除應(yīng)滿足一般要求外,尚應(yīng)考慮采取有效的構(gòu)造措施以保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋、錨頭等容易遭腐蝕的部位。 提高混凝土抗?jié)B、抗凍性能,有利于結(jié)構(gòu)在惡劣環(huán)境下的耐久性?;炷恋目箖?、抗?jié)B性能試驗方法、等級劃分及配合比限制等,按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行。 對
64、于三類環(huán)境,腐蝕環(huán)境提出了可采用的耐久性設(shè)計附加要求;采用阻銹劑、環(huán)氧樹脂涂層鋼筋、陰極保護(hù)、可更換構(gòu)件等方法。對耐久性腐蝕敏感的構(gòu)件,如懸臂構(gòu)件不宜采用板而宜采用梁-板的形式承載;還應(yīng)采取有效的鋼筋定位措施并加強(qiáng)構(gòu)件上表面的保護(hù)。不利環(huán)境中的預(yù)埋件、吊鉤等外露件容易引導(dǎo)銹蝕,宜采用內(nèi)埋式或?qū)嵤└綦x指施。,63,8 混凝土材料參數(shù),4.1.4 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度、軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計值【說明】 本條刪除了02 版規(guī)范表
65、注中受壓構(gòu)件尺寸效應(yīng)(截面尺寸小于300mm)的規(guī)定,該規(guī)定源于前蘇聯(lián)規(guī)范,最近俄羅斯規(guī)范已經(jīng)取消。對離心混凝土的強(qiáng)度設(shè)計值,應(yīng)按專門的標(biāo)準(zhǔn)取用,也不再列入。4.1.8 當(dāng)溫度在 0℃到100℃范圍內(nèi)時,混凝土的熱工參數(shù)可按下列規(guī)定取值: 線膨脹系數(shù) c 1×10-5/℃; 導(dǎo)熱系數(shù)λ 10.6 kJ/(m·h·℃); 比熱c
66、 0.96 kJ / (kg·℃)?!菊f明】本條提供了混凝土在溫度變化時,進(jìn)行間接作用計算所需的基本熱工參數(shù)。包括線膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)和比熱,數(shù)據(jù)源自《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》DL/T5057。,64,8 混凝土材料參數(shù),4.1.6 混凝土軸心抗壓、軸心抗拉疲勞強(qiáng)度設(shè)計值 應(yīng)按表4.1.4 中的強(qiáng)度設(shè)計值乘疲勞強(qiáng)度修正系數(shù)確定?;炷潦軌夯蚴芾趶?qiáng)度修正系數(shù) 應(yīng)根據(jù)受壓或受拉疲勞應(yīng)力比值分別按
67、4.1.6-1、4.1.6-2 采用;當(dāng)混凝土受拉-壓疲勞應(yīng)力作用時,受壓或受拉疲勞強(qiáng)度修正系數(shù)均取0.60。注:直接承受疲勞荷載的混凝土構(gòu)件,當(dāng)采用蒸汽養(yǎng)護(hù)時,養(yǎng)護(hù)溫度不宜高于60℃?!菊f明】疲勞指標(biāo)是指等幅疲勞二百萬次的指標(biāo),不包括變幅疲勞。本次修訂將單純受壓疲勞、受拉疲勞、和承受拉-壓交變作用的疲勞分別表達(dá),擴(kuò)大了疲勞應(yīng)力比值的覆蓋范圍。疲勞強(qiáng)度修正系數(shù)的數(shù)值也作了局部調(diào)整。 02 規(guī)范中有關(guān)蒸養(yǎng)溫度
68、超過60C的內(nèi)容刪去,因為對此做法尚有爭議。高溫蒸養(yǎng)引起的主要問題是裂縫,不是提高設(shè)計強(qiáng)度所能解決的。因此,蒸養(yǎng)溫度不宜高于60C,不再提倡增加強(qiáng)度20%的觧決辦法。,65,9 淘汰低強(qiáng)鋼筋,納入高強(qiáng)、高性能鋼筋,提出鋼筋延性(極限應(yīng)變)的要求,鋼筋修訂時作下列改動:增加500MPa級高強(qiáng)鋼筋;列入HRBF系列細(xì)晶粒鋼筋;淘汰低強(qiáng)的HPB235鋼筋,代之以HPB300鋼筋,並規(guī)定了過渡方法;列入中強(qiáng)鋼絲以增加預(yù)應(yīng)力筋品種,
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