对混凝土结构设计安全度和规范修订的几点看法
对混凝土结构设计安全度和规范修订的几点看法

对混凝土结构设计安全度和规范修订的几点看法混凝土结构设计的安全度是指在给定的使用要求下,构件或结构在正常使用和预先规定的荷载下能够保持稳定性、完整性和正常技术性能的能力。
混凝土结构设计的安全度是确保工程质量,保护人身和财产安全的重要方面。
规范修订是为了提高设计安全度和确保建筑物的安全稳定运行。
首先,混凝土结构设计的安全度的提高需要结合科学的理论和经验的总结。
随着科学技术的发展,对混凝土结构设计的认识不断深化,设计方法和计算技术也在不断改进和完善。
通过对工程实例的分析和总结,可以发现设计中的漏洞和不足之处,并从中吸取经验教训,不断完善设计规范。
规范修订需要结合科学研究成果和工程实践经验,进一步提高混凝土结构设计的安全度。
其次,混凝土结构设计的安全度的提高需要依靠先进的设计方法和计算技术支持。
随着计算机应用的普及,计算方法和分析工具的不断发展,设计师可以使用更加精确和高效的计算方法来分析和计算结构的受力性能和稳定性能。
利用先进的工具和技术,可以更准确地评估结构的荷载和风险,提高设计的安全度。
规范修订需要及时吸纳和采纳新的设计方法和计算技术,使其与时俱进,适应和引导工程设计的发展。
此外,混凝土结构设计的安全度的提高需要准确的材料性能数据和可靠的试验数据支持。
混凝土材料的性能直接影响结构的强度和稳定性,因此,需要对材料的力学性能、耐久性能和变形性能等进行准确的测定和评估。
试验和测试的结果能够为结构设计提供可靠的依据和基础数据。
规范修订需要不断更新和完善材料性能的评估标准和测试方法,确保设计的安全度和可靠性。
此外,混凝土结构设计的安全度的提高需要充分考虑建筑物的使用环境和荷载特点。
建筑物的使用环境和荷载特点是影响结构安全度的重要因素,对结构的荷载和地震等外部影响进行合理的评估和计算,能够更好地保证结构的稳定性和安全性。
规范修订需要根据实际情况,合理制定和修订荷载标准和设计方法,确保结构在各种极端和不确定的荷载条件下都具有足够的安全度。
对混凝土结构新规范的几点认识

结构设计理论的完善
❖ 混凝土结构设计包括三大部分,其一是结构选型, 其二是结构分析,其三是截面设计。结构选型与 混凝土结构设计规范没有直接的关系,在高层、 抗震等规范或规程中对于某种具体的结构有相应 的规定。对于结构分析,例如,按混凝土结构课 程的体系,分为连续梁板、排架结构、框架结构、 高层结构等,桥梁专业则分为梁桥、拱桥、刚构 桥、斜拉桥等。
❖新规范最后是在“适当提高”的原则下修 订的。具体表现在以下方面:
(1)降低混凝土的材料强度取值; (2)降低钢筋强度取值,例如,II级钢筋; (3)取消混凝土弯曲抗压强度指标;
(4)修改计算公式中的系数,如抗剪计算; (5)增加构造钢筋,明确构造措施; (6)进一步协调与施工验收规范的关系。
总的可靠度提高5~10%左右。
❖ 从规范文本来看,水工规范将素混凝土结 构的设计规定写入正文,建工规范是将其 写入附录。此外,水工规范有一章专门规 定温度作用下的设计,建工规范中没有规范的过程中,关于结构可 靠度曾有较大的争论。两种截然不同的观点:
(1)要大幅度提高结构安全度(不用可靠度这一名 词)
❖目前研究得尚不充分的是高强混凝土的徐变、 收缩等。不知新规范为什么不从高强混凝土受 弯构件、受压构件正截面承载力及延性的可靠 度校准的角度,对高强混凝土的抗压强度进行 折减,而引用结构概念不甚清楚的脆性折减系 数。
❖这脆性折减系数只是降低了混凝土的强度,也 就是说,当你使用C80级混凝土时,它的轴心 抗压强度标准值和设计值本来分别是 53.6N/mm2和38.4N/mm2或更高(高强混凝土的 立方体-棱柱体强度换算系数大于普通混凝土 的换算系数),但是你只能用到50.2 N/mm2和 35.9 N/mm2对于受压构件,这使截面面积加大, 一般而言,承载能力可靠度得以提高,但延性 问题没有解决。
论混凝土结构设计安全度和规范性

在一般 的情况下 , 对于混凝土的结构设 计师必须要能够在建筑 靠度 的设计理论 , 其 自身在混凝土规范 中的相关计算 的表 达形 式又 物 的结构进行设计的时候 ,对其 自身 内力 的计算 以及结构 的分析 , 和许多 的安全系数的计算方法很 大程度的相似 , 所 以在实 际的实用 可 以综 合的考虑到建筑物 整体 的结构 以及各个分散 构件 的基本 使 上 简单 的将它理解为混凝 土的多安全 系数没有太大的差异。 混凝土 用功能 , 并且还要严格的遵照相关 的规定及 安全 度来 对各 个构件的 可靠度 的理论主要强调三个正常来 作为可靠 的前提 , 其 中指的是 正 总体耐久性 以及 承载力进行测量 , 确保 所设 计混凝土的结 构能够符 常设计 和正常施工以及正常的使用 。 其 中包括 的这三个正常 比较具 合安全度的标准 , 保证建筑物能够安全的使 用。结构师要 明确拟建 有模糊性 , 所以非 常难 以对其界定 。如果对建筑物设定规 范的安全 建筑物 以后要承担的功能 , 进而来 对各个备选 的方案进行 综合 的 比 度标准不进行考虑 , 不思考可能会增加某种程度上 的造成人为失误 较, 最 后 挑 选 出最 佳 的设 计 方 案 。 可 能 性 和 对 工 程 的 质 量带 来 的影 响 , 这 样 显 然 是 非 常 不 合 适 的 。混 1 混凝 土 结 构 设 计 安 全 度 的特 征 凝 土规 范所面对 的是整个 的群体并不是一个具 体的建筑施 工 的现 在对混凝土规范进行修订的时候 , 不仅需要从专业科 学的技术 场 。 角度上来对 混凝 土建筑 的安全度作整体细致的分析 , 还要着 眼于社 2 我国混凝土结构设计中安全 度的演变 会经济的角度来进行系统深入的探讨。二十世纪 以来 , 我 国的经济 2 . 1混凝 土结构构件的承载能力 。基于以往对混凝 土结构设计 发展状况发生了翻天覆地 的变化 , 而现在所设计 的混凝土建筑 物需 的观察 以及相应 的研究会发现 , 影响混凝土整体结构设计 的安全性 要能够适应 以后很长一段时间的生产以及生活水平 的发展。 混凝 土 的主要 因素包括混凝土结 构构件 自身所能承载 的能力 以及 材料 的 的结构设计 整体 的安全度 主要分 为安全性和适用性 以及 耐久性三 强度和 自身荷载的强度分项系数 。 混凝土荷载强度的分项 系数 主要 个特征。 需要仔细科学 的研究混凝 土各个结构构件是怎样 连接成整 指 的是在计算混凝土 的结构构件是 自身所能承受 的荷载作用 , 再把 体的 , 混凝土结构构件的内部构造 。对 于混凝土 的结构设计要严格 混凝土结构构件 的荷 载标准数值与放大系数进行相乘 。 对 于荷载方 要求结 构设计 的安全度能够达到规定要求的标准 , 达 到国家要求 的 面做 出的调 整主要包括风荷载 的基 本风压和地 面粗 糙度类别 以及 使用的耐久性 以及 自身承载力的规定 , 实现混凝土结构可 以安全 的 风压高度变化系数 和脉动增大系数及脉动影 响系数发生 的改变 , 对 使 用。 于活载所包 含的具体 内容也相应的做出了调整。 1 . 1混凝土结构设计的安全性特征 。一个建筑物的适用性 以及 对于混凝土作用 效应 组合方面 的调 整主要是对 现行 的规 范 中 安全性和耐久性是衡 量相关建筑物 的混凝 土结构是否可 以满足经 进行相应增加永 久荷载效应所 控制的组合和永久荷 载效应控 制组 久耐用 以及整体安全可靠的标准 , 所 以他们可 以统称为建筑物混凝 合 中的恒载分项 系数 的具体取值为 1 . 3 5 。 对 混凝 土抗力方面 的调整 土结构 的设计安全度 。 混凝土结构设计 的安全性主要 指的是在实际 主要是对材料 的强度分项系数都做了相应 调整 。 正常的使用情况下 , 所设计 的建筑物混凝土 的结构需要能够承受外 2 . 2混凝土结构的牢固性 。混凝土结构设计 的安全度要求除了 界 带来 的必要 的负荷 作用 , 在受 到外界特殊影 响的情况 下 , 需 要所 要满足一定程度 的承载能力之外 , 还需要确保结 构构件间的连接满 设计 的建筑物混凝土的结构能够保证 屹立不倒 , 譬如在建筑物遇到 足一定程度 的牢 固性 。 混凝土结构设计 的牢 固性具体是指 当混凝土 飓 风和地震 以及火灾 和暴 雨等外界环境 的突发状 况 的时侯还 能够 结构 的某一部位 受到局部破坏 时不会 直接导致建筑 物发生大 面积 保证混凝土建筑物的不倒塌。 坍塌 , 换句话说 , 混凝土结构 的整体不会发生与破坏 原因不对 称的 1 . 2混凝土结构设计 的耐用性特征。建筑物混凝 土结构设计 的 严重后果 。 而混凝土结构设计的牢固性要求结构构件之间 的连接具 耐用性 主要是指在建筑物正常的使用 以及 日常合理 维护 的情况下 , 有 比较 良好 的延展性 、 一定程度 的冗余度 和较强 的可靠性 能。现行 所设计 的建筑物混凝土结构可以安全长久 的使用。 提 高建筑物混凝 的混凝土结构设计 规范相对 以往 的规范在结构设计 的构造方 面有 土 的结 构安全性要从建筑 物的结构选型 和结构构 造 以及结构 布置 所 调整 , 具体包括钢筋 的连 接 、 钢筋 的锚 固以及钢筋 的最小配筋 率 和材料选择等诸多方面上来作 出相应 的努力 , 进而来加强建筑物混 等方面的规范做 了一定程度的改变。 凝土结构的整体性和延 展性 以及耐久性 , 进而能够实现提高建筑物 综合 的对各 国的混凝 土规范进行横 向 比较及对 我国混凝 土规 自身抗 御灾难 以及 防止墙 身倒 塌甚至是抵抗 可能发生的连续 倒塌 范 的演 变 进 行 竖 向观 察 , 可 以很 容 易 的认 识 到混 凝 土 规 范作 为 上 层 的能力 。基于建筑概念 的设计采取相应 的措施 , 可以增进建筑混凝 建 筑 , 反映了时代社会 的经济特色 以及 总体需要 。建筑物 的适 用性 土结构 的安全 , 并且能够符合工程经济的节约原则。对于建筑物混 以及安全性和耐久性 都可 以作为衡量建 筑物的混凝 土整体 的结 构 凝土设计的可靠度理论 , 将建筑混凝土可靠 度的设计 理论 应用于建 能否达 到耐用及安全可靠的长时间的使用 的基本要求 。 所 以说结构 筑设计 的规范 , 而对于这一要求在 学术 界以及工程界都存 在严 重的 工程师在对建筑物进 行混凝土结构 的设计 时就一定要 全方面 的考 分歧 。但是更加的倾 向于对 于安全系数 的极 限状态 的设计法 , 这是 虑到结构设计相关安全度的要求 , 来实现建筑物 的安全性 以及 适应 由于安 全系数的极 限状态对混 凝土安全度 的整体 阐述 比较灵 活科 性 和耐久性等要求 。 学 同时又方便理解 , 并且在确定建筑 物各 项的安全 系数 时侯 , 合 理 参考文献 利用混凝土可靠度的理论来进行系统 的分析对 比, 进 而整体的考虑 [ 1 】 陈肇元. 要大幅度提 高建筑 结构 设计的安全 度『 J 1 . 建筑结构 , 1 9 9 9 相关因素进行修正。 ( 1 ) . 1 . 3混凝 土结构设计的适用性特征。建 筑物混凝土结构设计的 [ 2 ] 李翔 , 马伟 召. 对混凝 土结构设 计安全度的剖析[ J ] . 中华民居 , 2 0 1 1 适用性主要是指在建筑物正常 的使用情况下 , 能够保 证所设计 的建 ( 1 0 ) . 筑物混凝 土整体 的结构能够很 大程度 的发挥建筑 物 自身 的各个 组 [ 3 ] 李 明顺 , 胡德 忻. 我 国建筑 结构设计 可靠度设定水 平的分析 与改 成构件的承载能力 以及相关 的系统所需要的使用功 能。 进 意见 [ Z 】 . 1 9 9 9 . 因为现行 的建筑 结构设计 的规 范业 已经全 面的采 用 了非 常可
对混凝土结构设计方案安全度和规范修订的几点看法

对混凝土结构设计安全度和规范修订的几点看法陈肇元教授清华大学土木工程系教授中国工程院院士中国土木工程学会副理事长摘要对混凝土结构设计安全度和规范的修订,提出了以下三方面看法:①规范中的安全度设定水平需要大幅度提高;②关于可靠度设计理论;③关于设计规范的强制性。
关键词混凝上结构设计规范可靠度设计安全度设定水平对于混凝土结构设计规范中的安全度设置水平,我在1998年7月提交规范修订组领导的一封信中和1999年年初刊出的一篇文章[1]中已经表达了看法。
这篇题为《要大幅度提高建筑结构设计安全度》的文章,代表了一部分同志的看法,原本是应约撰写,从不同角度为规范修订提供参考意见。
这份材料中有两处不妥,一是对抗震设计的“小震不坏”原则提出了质疑而又未做详细解释。
我在原稿寄出后不久就写信通知要求删去,但最后还是未能及时转到杂志社并刊了出来。
另外,这篇文章冠以“建筑结构”的标题也不合适,因为文中只论及混凝土结构,而钢、木等结构的安全度可能是另一回事。
1、规范中的安全度设定水平需要大幅度提高我对规范低安全度的看法,最早源于从事高强混凝土结构科研和推广应用工作中的感受。
用现行规范设计C50~C60级高强混凝土结构,其安全储备比普通强度的混凝土还要低,给推广造成困难和阻力,何况一项新技术的开始应用会存在经验不足等问题,更需要有较为宽松的安全度环境;过低的安全度难免捉襟见肘,对新技术推广不利。
我国规范安全度与国外的差别已有不少资料作过报道,现在再看我国规范安全度从解放后的演变,以受弯构件为例,将安全度统一折算成解放初期按破损阶段设计方法时的总安全系数K,则在最早的东北人民政府设计规程中K等于2.0;后改为与当时的苏联规范相同即1.8,但钢材强度取值仍低于苏联;约在1956年后,按三系数极限状态方法的苏联规范设计,K降到约1.55~1.6,1965年我国颁布的BJG21-66规范与此相同;1974年颁布TJ10-74规范,受弯构件K值又略有降低;1989年颁布的现行规范,K值大体保持在1965年规范的水平。
混凝土结构设计安全度和规范性问题

混凝土结构设计安全度和规范性问题摘要:混凝土结构的安全问题是建筑施工中的重要问题,它关系到建筑结构的稳定和建筑的寿命。
而且近年来我国出现多起因混凝土结构设计安全度不强引起的坍塌事故,对人民生产生活造成巨大的损失。
所以如何提高混凝土结构设计安全度成为当下建筑业首要解决的问题。
本文就混凝土结构设计安全度和规范性展开探讨,分析存在的问题,找到解决的方法。
关键词:混凝土; 结构设计;安全度;规范性引言建筑工程结构设计师在设计建筑时必需对建筑结构、应力进行分析和计算,合理考虑整个建筑结构及组成建筑的分结构。
还要根据相关设计规定和安全度来测量整个建筑结构的耐用性、整体强度和寿命。
从而确保所设计的混凝土结构能达到与预期的安全度。
这些设计在以后使用过程中出现问题,设计者是要承担相应的责任,所以在设计初期,设计师要设计多种方案然后从中挑选出最合理的一种付诸实施,最大限度的保证混凝土结构设计的安全度。
在对混凝土结构设计安全度进行规范前必须从根本上了解混凝土结构安全。
1.混凝土结构设计安全度的意义混凝土结构在设计时要考虑适用性、安全性和耐用性等内容,它是整个建筑结构设计中最重要的一环,主要功能就是安全性。
而在任何一个工程中安全问题是每个工程责任人首先要想到的问题,混凝土结构设计的安全性主要体现在成型的混凝土能承受的最大稳定性,也包括在施工过程中所能承受的稳定性以及遇到自热灾害的稳定性。
因此混凝土结构在突发事件中所能达到的稳定性,保证建筑的安全性的概率就是衡量它的安全度。
影响混凝土结构安全度的因素有很多,如何在这些因素影响下保证混凝土结构设计的安全度是建筑工程中一大难题,需要经过科学的预测和分析。
如果从技术层面来讲,影响混凝土结构设计安全度的因素分别有:混凝土本身结构的合理性;设计理念的合理性;材料选择的合理性;施工工艺的合理性等。
这些因素直接影响着混凝土结构设计的安全度,每一个都是重要的环节,一旦其中一个环节出现失误将直接导致混凝土结构不稳定,最终发生坍塌。
对混凝土结构设计安全度和规范修订的几点看法

对混凝土结构设计安全度和规范修订的几点看法混凝土结构设计的安全度是保证建筑安全和结构稳定的关键因素之一。
随着科技的发展和经验的积累,相关规范也需要不断修订和完善,以满足更高的安全要求和建筑设计的需要。
首先,混凝土结构设计的安全度需要考虑各种外部力和内力的作用。
外部力包括自重、活荷载、风荷载和地震荷载等,内力主要来自于混凝土的抗压和抗弯强度。
规范修订应该重点关注新材料和新工艺的安全性能,确保在新的设计条件下仍能保证结构的稳定和安全。
其次,规范修订还应考虑建筑使用寿命和可维护性的需求。
现在的建筑寿命往往在几十年以上,因此设计时需要考虑到结构在使用寿命内的耐久性。
规范修订应该着重于提高混凝土的耐久性,包括抗冻性、耐腐蚀性和耐久性等方面的要求。
此外,规范也应该给出相应的维护要求,以延长建筑的使用寿命。
另外,规范修订还需要考虑新的设计方法和先进的分析工具的应用。
随着科技的进步,建筑设计和结构分析的方法也在不断地更新和改进。
规范修订应该及时考虑引入新的设计方法,例如性能设计和基于性能的规范,以及使用先进的分析工具,如有限元分析和计算机模拟等,来提高结构设计的精确性和可靠性。
最后,规范修订还应考虑灾害防护和可持续发展的要求。
在规范修订中,应该加强地震和风灾害的防护措施,并提供相应的设计要求和建议。
此外,规范还应该鼓励使用更环保和可持续的材料和技术,以减少对环境的负面影响,并提高建筑的可持续性。
综上所述,混凝土结构设计的安全度是一个动态的过程,需要不断地根据新的需求和技术进展进行修订和改进。
规范的修订应该关注新材料和新工艺的安全性能,考虑建筑使用寿命和可维护性的需求,引入新的设计方法和先进的分析工具,以及考虑灾害防护和可持续发展的要求。
只有不断地提高规范的科学性和适应性,才能更好地保障混凝土结构的安全。
混凝土结构设计的安全度和规范修订是建筑行业的重要领域之一。
混凝土结构在建筑工程中广泛应用,如房屋、桥梁、水利工程等,其设计的合理性和安全性直接关系到建筑物的使用寿命和稳定性。
对混凝土结构设计安全度和规范修订的几点看法
对混凝土结构设计安全度和规范修订的几点看法摘要:提高结构的安全性能需要从结构选型、结构构造、结构布置、材料选择等多个方面作出努力,以加强结构的整体性、延性和耐久性,提高其抗御不测之灾和防止倒塌、特别是抵抗连续倒塌的能力。
也许基于概念设计的这些措施,对于增进结构安全更为有效且更符合经济节约的原则。
关键词:混凝土结构;设计安全度;规范修订;看法一、混凝土结构设计安全度的特征1.混凝土结构设计的安全性特征建筑工程主要是承担各种负荷的作用,而且建筑工程的主要使用者就是人类本身,毫无疑问的安全性成为安全度的第一衡量标准。
在对安全性进行考察的时候,我们不但要考虑到各种一成不变的影响因素,更多的是要考虑到各种突发因素以及自然因素的影响,毕竟人是流动的。
在对于建筑工程使用的时候,自然因素的影响有时比人为因素更大。
所以一定要结合当地的环境影响,在确保突发强对流天气的时候的安全性。
2.混凝土结构设计的适用性特征在确保混凝土的安全性的同时,混凝土的实用性特征理所当然也要考虑。
混凝土结构设计适用性主要是用来表达建筑物各方面构件的协调性。
3.混凝土结构设计的耐用性特征混凝土的耐用性主要是体现在使用的年限,只有保证安全性的前提下,使用的年限符合建筑的标准,才能说混凝土有相应的耐用性。
如果只具有安全性而不具有使用的耐久性,那么这样的建筑工程在使用的年限上将会很短,这样将会导致建筑工程的经济效益难以达到预期的效果。
二、混凝土结构设计安全控制的思考混凝土结构裂缝的形成原因,其客观因素十分复杂.特别在施工阶段,还掺杂有人为因素。
总的来说,控制结构裂缝的主要因素有温差或收缩、线膨胀系数、弹性模量板厚或墙高、地基对结构体的约束程度、结构物的长度、材料的极限拉伸率等。
所以,混凝土结构的裂缝问题不是单纯的结构理论问题,而是由结构设计、结构近似计算、材料的物理力学性能及其质量组成、施工工艺及灌浆处理等多专业组成的综合性问题。
为了进一步提高混泥土建筑物的安全程度,延长混凝土建筑物结构的使用寿命,混凝土结构的裂缝需要进行安全检测及修补。
关于规范修订的几点建议
式中 = M Vh0 , 对 于一般受弯 构件, ( 1 5+ 1) = 0 7, 也即:
A sv h s 0 以此式计算结果与 2002 年的混凝土 规范相 比, 承载力 V = 0 7f t bh 0 + f yv 又减少了一大块。仍以前面所举两根梁为 例, 甲梁 V cs = 212kN, 比规 范 GB50010 ! 2002 的减 少 约 10% , 比按 规范 GBJ10 ! 89 的减少约 20% 。 规范公式可 能有 不尽完 善之 处, 这 是难 免的。例 如: 文[ 2] 指出 混凝土 规范受 剪承 载力的 计算 公式, 对 于均布荷载和集中荷载两种情况, 有不 连续现象, 出现 了均布荷载减 少而 所需箍 筋反而 增加 的不合 理情况。
Suggestions on the revision of Chinese design codes Cheng Maokun
( Beijing Institute of Architectural Design, Beijing 100045, China) Abstract: The comments on several design codes, which include Code for Design o f Concrete Structures , Code f or Seismic Design o f Buildings , Code f or Design o f Concrete Building Foundation and Technical Specification for Concrete Structures of Tall Building , now under revision. It contents the suggestion on the design methods of shear strength of flexural members, punching shear strength of slabs, and the crack width of flexural members and some other topics. Keywords: code; punching shear; slab column
对混凝土结构设计规范修订内容的理解
对混凝土结构设计规范修订内容的理解摘要:《混凝土结构设计规范》不断地修订、完善,规范不是单纯的技术性文件,它还具有一定的社会性,受制于当代社会的经济条件和技术水平。
条文说明中只有一些作为依据的简单理论性解释,需对规范中的修订内容加以理解,使设计具备可操作性。
关键词:规范修订;理解应用1 理解混凝土规范的必要性随着结构理论的发展和工程实践的深入,《混凝土结构设计规范》不断地修订、完善。
规范不是单纯的技术性文件,它还具有一定的社会性,受制于当代社会的经济条件和技术水平,需充分考虑施工工艺和设计习惯,以具备可操作性。
规范只在条文说明中才有一些作为依据的简单理论性解释,必须充分理解结构理论和工程背景,才能根据具体情况做好设计,否则只能死抠着规范条例进行拼凑式设计。
2 对规范修订的理解2.1 修订背景混凝土结构需要消耗大量的钢筋和水泥,从而消耗大量资源和能源,并造成环境污染,迫切地需要提高材料的强度和性能;近年来天灾人祸不断,人类对结构的安全度要求显著增加,迫切地需要提高结构的抗灾害能力;为可持续性发展,迫切地需要提高混凝土耐久性;而大量的现有混凝土结构增加其使用率,迫切地需要进行结构再设计。
根据上述情况,修订的内容强调:从截面计算到结构设计;提高结构的抗灾害能力;耐久性及既有结构的再设计;调整结构的安全度设置水平;采用高强—高性能材料。
2.2 材料的提高我国建筑事业发展迅速,随着建筑更高、更大、更轻,对建筑材料的要求也更高,作为建筑主要的结构形式—混凝土结构,混凝土和钢筋要求轻质高强、耐久性更好。
2.2.1 混凝土规范修订提高了混凝土强度等级下限,除素混凝土可以用C15外,均采用C20及以上强度等级的混凝土。
采用400MPa及以上高强钢筋的构件,混凝土强度等级不应低于C25。
承受重复荷载的构件,混凝土强度等级不应低于C30。
对于预应力构件的混凝土,强度不应低于C30。
采用高强预应力钢筋时不宜低于C40。
建筑结构设计安全性的思考
建筑结构设计安全性的思考近年来,国内混凝土建筑出现了质量问题,给我国人民带来了生命财产的威胁。
所以,现在国家相关部门密切关注混凝土建筑结构的安全性与规范性问题。
随着科学技术的不断进步,要运用先进的技术来对混凝土建筑结构进行改造设计,经过科学合理地规范修灯,进一步调整了安全性。
1.小议混凝土结构设计安全性与规范性的相关内容1.1了解安全性在混凝土结构设计中所起到的作用在进行混凝土结构设计中,主要是为了提高结构安全、耐用性能,使混凝土建筑在使用期限内,不能出现安全问题。
其实,安全性能是结构设计中需要考虑的重要性能之一,安全性能是保证混凝土建筑出现任何突发装抗所承受的能力,从而维持建筑的稳定性,安全性就是用概率来度量安全性。
在结构设计中,应规范整体的计算理论与公式,从而来满足建筑的安全使用性。
为了达到这个目标,首先应需要先进、科学地设计结构,利用力学理论将材料的性能发挥到最佳。
在经济成本运算中,结构设计安全性可以体现出工程的建设、维修等成本,当提高整个工程的安全性,虽然建设成本增加了,但是维修费用会大量地减少,如果降低建设成本,那么不但会增加维修费用,而且会威胁到人们的生命安全。
因此,一定要找到安全与经济成本的最佳平衡点,这样既能保证建筑的质量,又能从中得到经济效益。
1.2提高混凝土结构设计安全性的重要意义随着我国经济地发展,人们对混凝土结构建筑的功能有了更高的要求,建筑不但要满足居住舒适性的要求,更要保证建筑整体地安全性能。
因此,必须提高混凝土结构设计的安全性,这样才能跟上时代的发展。
首先,现在的建筑材料多为高质量的钢筋、混凝土等,这就要求安全性必须随之作出适当地调整;其次,虽然建筑物并不属于商品,但是也需要拥有自己的质量品牌,而安全性的高低正是衡量建筑物质量的重要标志之一。
其实,我国的结构设计安全性较低,与外国建筑相差甚远,伴随着改革开放后,国家必须提高混凝土结构设计的安全性,来避免国外建筑业带来的冲击,同时也会促进我国建筑行业健康、稳定地发展。
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对混凝土结构设计安全度和规范修订的几点看法作者:陈肇元来源:建筑科学类别:结构设计、论文日期:20RR.02.13今日/总浏览:3/950陈肇元教授清华大学土木工程系教授中国工程院院士中国土木工程学会副理事长摘要对混凝土结构设计安全度和规范的修订,提出了以下三方面看法:①规范中的安全度设定水平需要大幅度提高;②关于可靠度设计理论;③关于设计规范的强制性。
关键词混凝上结构设计规范可靠度设计安全度设定水平对于混凝土结构设计规范中的安全度设置水平,我在1998年7月提交规范修订组领导的一封信中和1999年年初刊出的一篇文章[1]中已经表达了看法。
这篇题为《要大幅度提高建筑结构设计安全度》的文章,代表了一部分同志的看法,原本是应约撰写,从不同角度为规范修订提供参考意见。
这份材料中有两处不妥,一是对抗震设计的“小震不坏” 原则提出了质疑而又未做详细解释。
我在原稿寄出后不久就写信通知要求删去,但最后还是未能及时转到杂志社并刊了出来。
另外,这篇文章冠以“建筑结构”的标题也不合适,因为文中只论及混凝土结构,而钢、木等结构的安全度可能是另一回事。
1、规范中的安全度设定水平需要大幅度提高我对规范低安全度的看法,最早源于从事高强混凝土结构科研和推广应用工作中的感受。
用现行规范设计C5旷C60级高强混凝土结构,其安全储备比普通强度的混凝土还要低,给推广造成困难和阻力,何况一项新技术的开始应用会存在经验不足等问题,更需要有较为宽松的安全度环境;过低的安全度难免捉襟见肘,对新技术推广不利。
我国规范安全度与国外的差别已有不少资料作过报道,现在再看我国规范安全度从解放后的演变,以受弯构件为例,将安全度统一折算成解放初期按破损阶段设计方法时的总安全系数K,则在最早的东北人民政府设计规程中K等于2.0 ;后改为与当时的苏联规范相同即1.8,但钢材强度取值仍低于苏联;约在1956年后,按三系数极限状态方法的苏联规范设计,K降到约1.55〜1.6,1965年我国颁布的BJG21-66规范与此相同;1974年颁布TJ 10-74规范,受弯构件K值又略有降低;1989年颁布的现行规范,K值大体保持在1965年规范的水平。
这里需要指出的是,50年代设计时所用的楼层活荷载标准值基本参照了苏联荷载规范的取值,而在1959年颁布我国的荷载规范后,不少类型建筑物的楼层活荷载标准值都降低了,导致这类结构安全储备的进一步降低。
横向比较各国规范以及竖向纵观我国规范的演变,可以深切体会到规范作为上层建筑,必然反映时代社会经济的特色和需要。
在这次规范修订中,除了必需从专业的技术角度对安全度作细致分析外,如何从社会经济的角度进行深入探讨可能更为重要。
这是因为我国正处在从短缺型的社会主义计划经济体制过渡到社会主义市场经济体制的转型期,而整个世界正面临科技和生产飞速更新时代的到来。
近十年来,我国的社会经济状况发生了从未有过的根本性变化,而我们现在设计的建筑物又必需适应今后几十年乃至上百年内生产和生活水平的发展。
规范和标准如何从短缺型计划经济影响下走出来,使之更好地为社会主义市场经济基础服务,这是本次规范修订不同于以往历次修订的主要区别,理应作为本次修订中首要考虑的问题。
随便举例来说,我们对普通公寓住宅的层高标准作了限制,在北京地区规定为 2.7m (净空仅2.55m),也不准设计人员或用户提高房屋抗震设防等级,这些限制是否反映了过去短缺经济年代的特色?短缺经济的主要倾向是竭尽全力去约束消费和限制投资,并伴以过多的行政干预来加以保证。
过去讲节约,偏重于初期一次性投资和用料的节省,较少顾及长期和整体效益,更少考虑用户的利益和要求;设计规范的低安全度和某些荷载标准值的过低取值,也是短缺经济造成的。
在今天的市场经济体制下,如果只需花相对较少的钱,换得更为结实耐久的房子住,应属合理消费受到鼓励,为此而必须多花一些钢材也属于合理使用,说不上有违节约原则。
安全度的设置本来就是用来对付比较意外的情况,低安全度的房子尽管在一般情况下安全可靠,但是抵御外界不确定性作用的能力相对较弱。
房子结实些,寿命长些,符合国家提高人民生活质量的要求;万一发生不测地震,可以减少生命财产损失;再说这种合理消费并不要政府掏钱,而且合理的多用些钢材、水泥又能促进生产发展,从眼前讲,还多少能缓解通货紧缩的困难。
这些说法从短缺经济的立场上看是格格不入的,但符合眼前和长远利益以及市场经济的需要。
当然,节约作为人类可持续发展的需要和一种美德,应该是结构设计人员的重要守则。
这里提出探讨的只是计划经济年代曾经盛行一时的片面的节约,但即使是那种节约在过去短缺经济下仍是合理和必需的,问题是将它搬到今天的社会经济状况和体制下,有时就不再适宜。
提高结构的安全性能需要从结构选型、结构构造、结构布置、材料选择等多个方面作出努力,以加强结构的整体性、延性和耐久性,提高其抗御不测之灾和防止倒塌、特别是抵抗连续倒塌的能力。
也许基于概念设计的这些措施,对于增进结构安全更为有效且更符合经济节约的原则。
比如这次规范修订组提出的用新川级钢替代U级或I级钢,就能带来立竿见影的效果。
可是为了增强延性和防倒塌能力,主要还得靠合理加大构造用钢量。
上述与结构安全性能有关的众多因素较难用数值形式加以度量,而我们在这里所讨论的安全度,则仅限于截面强度的安全度和与之有关的荷载标准值和材料强度标准值等能够用数值度量的那些参数。
提出要大幅度提高设计安全度,无非是基于客观形势变化和对现行安全度进行初步分析比较后的一种宏观的定性估计。
究竟需要提高多少,则需经过课题立项研究才能确定。
对于规范修订组这次提出的设计可靠度改进意见[2],总的趋势是往高处调,对此我表示拥护;虽然幅度不够大。
我国幅员广阔,各地经济发展很不平衡,象京、沪、穗等国际性大都市,建筑结构的安全度应高些,经济不发达的边缘地区允许适当低些。
规范修订时是否尚可通过结构重要性系数,或者荷载标准值取值,或地方性标准予以区别对待,大城市的结构安全储备是否能再高些,当然也可以分步渐进。
钢材的分项系数过去偏低,似不宜再低于1.1。
梁的最小配筋率一般根据截面抗弯屈服能力不低于截面拉区混凝上抗裂能力的原则来定,具体计算时所用的材料强度似宜采用平均值而不是标准值,否则从概率保证的角度不能符合要求。
2、关于可靠度设计理论将可靠度设计理论用于设计规范,不论在学术或工程界一直有分歧意见[3]。
我倾向于多安全系数的极限状态设计法,因为其中对安全度的表示比较灵活又易于理解,而且在确定各项安全系数时并不排斥利用可靠度理论手段进行分析对比,然后再综合考虑其它因素加以修正。
由于现行建筑结构设计规范业已采用了可靠度设计理论,其在规范中的计算表达形式又与多安全系数方法相似,在实用上姑且将它理解为多安全系数也并无不可。
在这种情况下,我赞成承认现实,在这次修订中还是保留现有的设计方法体系为好。
可靠度理论对于不同类型工程结构的适用程度肯定会有很大差别,用于混凝土建筑结构尚没有解决不了的大问题,所以不宜再变。
至于尚未使用的规范似宜适当放慢“统一”步伐,实在难以使用的更不宜通过行政手段去统一。
可靠度理论还在发展,这方面的学术讨论希望能够深入开展下去。
结构安全度需要考虑的因素过于综合,尤其是规范中的结构安全度,它不同于某个具体工程,需要考虑和照顾的方面更多,包括非技术性的社会经济因素、政策因素等等。
可靠度设计理论有其先进的一面,也有其不足之处;可靠度理论也有某些假定和约束条件,会有意或无意地省略某些本应考虑而用这一理论又难以处理的一些因素。
技术科学理论一般擅长于分析,而规范安全度的设定除了要用分析外更需要综合,因此经验和判断更为重要。
可靠度理论强调三个“正常”作为前提,即正常设计、正常施工和正常使用。
这三个正常带有较大的模糊性,有时甚难界定。
比如野蛮施工绝非正常,很容易确认;可是针对我国施工中的上千万农民队伍以及管理水平薄弱的现状,这种状况是否正常?这个问题带有普遍性,而且要改变这一状况需有较长的过程。
如果在设定规范安全度水平时完全不予理采,不考虑它会增加某种程度人为失误的可能性及其对工程质量的影响,显然是不合适的。
规范面对的是群体而不是某个具体建筑的施工现场。
我们不能因为不好统计、不好用理论分析处理,就将某些应该考虑的问题列入不正常。
再举居民装修房屋用地板砖压裂了预制混凝土楼板的事例,有的同志认为这是不正常使用,因为设计时并没有考虑过装修地面;或者认为这是不正常设计,因为设计人员在设计时漏掉了地板砖这项恒载,而规范则无责任。
但是用户则认为现在城市里家家搞装修,不装修才是不正常使用。
而设什人员也说地面装修应属活载,因为今天地板砖,明天拆掉改成木地板,不能作为恒载,仍反正常设计。
这个问题其实出在规范荷载标准值的统计上,规范的荷载统计样本取自过去不搞装修的短缺经济年代里。
所以单凭过去或现有样本所得出的荷载统计值,理论上看来完整无缺,但用到规范仍需通过经验和判断加以修正,因为这些数据尚不能代表未来可能的发展。
但如规范的安全度比较宽裕,就不至于出现这种问题。
这次规范修订组提出了今后要加列装修荷载,对于这一规定,似乎还可商榷,因为随着生产、生活水平的发展,类似装修荷载那样的其它小型荷载,在今后几十年内还有可能出现。
我们现在很难加以充分想象和估计,这类小型荷载应该通过提高活载的标准值和相应的分项系数来解决。
国外规范的楼板荷载中还考虑偶然撞击的影响。
作出这些改进其实都容易办到,因为每平米造价可能增加不了5元钱。
前些时候有报纸报道,有些房管部门给住户发通知,规定住户室内荷载不许超过 1.5kPa,即规范确定的标准值。
这种做法损害了住户的利益,荷载标准值是按正常使用情况统计出来的,统计对象中有的就超过标准值,否则就用不到荷载分项系数。
这一房管部门的做法不知出于何种考虑,也给住户带来心理压力。
但是这种现象是否从另一个侧面反映了设计安全度过低所带来的不必要麻烦。
3、关于设计规范的强制性我国的设计规范是强制性的。
对于设计人员来说,规范就是法律,只要不违反规范要求,即使设计出了问题,设计人就有可能不负任何法律责任。
而国外发达国家的许多设计规范则是指导推荐性的,设计出了问题得自己负责,休想将责任推向规范。
所以我国规范的编制工作有着更高的要求,同时也会遇到一些不好解决的困难。
以往的最小配筋率为例,国外规范中是0.8 %〜1 %,这个数值作为指导值是比较适宜的,而设计人员可以根据具体情况取用更低的配筋率。
例如国际知名的芝加哥WaterTower大厦,其上层柱的轴力甚小,而截面和承载力很大,所以一些柱的配筋率就远低于AC I规范的最小配筋率,但如换成我国规范,也采用0.8 %〜1%的最小配筋率,遇到这一情况就不能合理降低配筋率。