新规范结构的设计使用年限
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《混凝土结构设计规范》GB50010-20102引用标准名录1 《工程结构可靠性设计统一标准》GB 501532 《建筑结构可靠度设计统一标准》GB500683 《建筑结构荷载规范》GB 500094 《建筑抗震设计规范》GB 500115 《民用建筑热工设计规范》GB 501766 《混凝土结构工程施工规范》GB 50×××793 基本设计规定3.1 一般规定3.1.1 混凝土结构设计应包括下列内容:1 结构方案设计,包括结构选型、传力途径和构件布置;2 作用及作用效应分析;3 结构构件截面配筋计算或验算;4 结构及构件的构造、连接措施;5 对耐久性及施工的要求;6 满足特殊要求结构的专门性能设计。
3.1.2 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,以可靠指标度量结构构件的可靠度,采用分项系数的设计表达式进行设计。
3.1.3 混凝土结构的极限状态设计应包括:1 承载能力极限状态:结构或结构构件达到最大承载力、出现疲劳破坏或不适于继续承载的变形,或结构的连续倒塌;2 正常使用极限状态:结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。
3.1.4 结构上的直接作用(荷载)应根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 及相关标准确定;地震作用应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 确定。
间接作用和偶然作用应根据有关的标准或具体条件确定。
直接承受吊车荷载的结构构件应考虑吊车荷载的动力系数。
预制构件制作、运输及安装时应考虑相应的动力系数。
对现结构,必要时应考虑施工阶段的荷载。
3.1.5 混凝土结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153 的规定。
混凝土结构中各类结构构件的安全等级,宜与整个结构的安全等级相同。
对其中部分结构构件的安全等级,可根据其重要程度适当调整。
对于结构中重要构件和关键传力部位,宜适当提高其安全等级。
建筑物的设计寿命有何规定?一般民用建筑都是设计的合理使用年限,通常是50年,但是也有60年、70年的主要是看建设单位的要求了,但是50年的合理使用年限并不是指50年以后就不能用了,50年以后相关责任单位根据检测依据评定后可以正常使用的,仍可以按照评定文件使用,或者经加固后继续正常使用,如果合理使用年限到了建筑物突然倒塌,那么责任单位照样承担相应责任。
特殊建筑物如水库、桥梁、大坝、文物保护加固项目等军用建筑其使用年限为永久性,但是这个永久性也是相对应的,也是在检测加固的的基础上说的。
建筑结构的可靠性包括安全性、适用性和耐久性三项要求。
结构可靠度是结构可靠性的概率度量,其定义是:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率,称为结构可靠度。
其“规定的时间”是指设计基准期50年,这个基准期只是在计算可靠度时,考虑各项基本变量与时间关系所用的基准时间,并非指建筑结构的寿命;“规定的条件”是指正常设计、正常施工和正常的使用条件,不包括人为的过失影响;“预定的功能”则是能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用的能力(即安全性);在正常使用时具有良好的工作性能(即适用性);在正常维护下具有足够的耐久性能(耐久性)。
在偶然事件发生时及发生后,仍能保持必需的整体稳定性。
凡由硅酸盐水泥熟料、6%-15%的混合材料及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为普通硅酸盐水泥,简称普通水泥。
国家标准对普通硅酸盐水泥的技术要求有:(1)细度筛孔尺寸为80μm的方孔筛的筛余不得超过10%,否则为不合格。
(2)凝结时间处凝时间不得早于45分钟,终凝时间不得迟于10小时。
(3)标号根据抗压和抗折强度,将硅酸盐水泥划分为325、425、525、625四个标号。
普通硅酸盐水泥由于混合材料掺量较少,其性质与硅酸盐水泥基本相同,略有差异,主要表现为:(1)早期强度略低(2)耐腐蚀性稍好(3)水化热略低(4)抗冻性和抗渗性好(5)抗炭化性略差(6)耐磨性略差矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥简称矿渣水泥。
2.32009年7月1日起实施修订的《工程结构可靠性设计统一标准》(GB 50153-2008),提出3.3.2条,房屋建筑结构、铁路桥涵结构、公路桥涵结构和港口工程结构的设计使用年限应符合附录A的规定。
其中规定公路桥涵结构的设计使用年限,应按表3公路桥涵结构的设计使用年限采用。
注:对有殊要求结构的设计使用年限,可在上述规定基础上经技术经济论证后予以调整。
2.4“混凝土结构设计规范”(GB 50010-2010)自2011年7月1日实施,其中专门有节“3.5耐久性规定”,混凝土结构的耐久性应根据表3.5.2 混凝土结构环境类别和表3.5.3结构混凝土材料的耐久性基本要求进行设计。
2.5为保证混凝土结构的耐久性达到规定的设计使用年限,确保工程的合理使用寿命要求,2008年11月12日发布“混凝土耐久性设计规范”(GB/T 50476-2008),自2009年5月1日起实施。
其适用的工程对象除房屋建筑和一般构筑物外,还包括城市市政基础设施工程,如桥梁、涵洞、隧道、地铁、轻轨、管道等。
对于公路桥涵混凝土结构,可比照本规范的有关规定进行耐久性设计。
2.6“公路水泥混凝土路面设计规范”(JTG D40-2011)规定高速公路、一级公路设计基准期为30年,二级公路、三级公路的设计基准期为15年、四级公路为10年。
按此设计基准期设计的工程,与其相对应的设计使用年限相一致时,是符合要求的,如不一致,应另行按设计使用年限对应的设计基准期进行设计。
当水泥混凝土路面的设计基准期(设计使用年限)确定后,同样应有个耐久性设计的基本要求,目前来看,尚是个薄弱环节,因此有人认为设计基准期就是设计使用年限,就完事,这是不符合规范要求的。
2.7“公路沥青路面设计规范”(JTG D50-2006)规定各级公路的沥青路面设计年限,高速公路、一级公路为15年,二级公路为12年,三级公路为8年,四级公路为6年。
当设计年限确定后,根据公路等级、使用要求、交通等级相适应的面层类型,其进行路面设计的设计基准期也应与其相适应,以此来进行设计。
381.“设计使用年限”的起源与作用从本世纪初开始,我国建设工程的设计文件中开始标注 “设计使用年限”。
这一概念起源于1997年4月1日我国颁布的《中华人民共和国建筑法》的第六十条:“建筑物在合理使用寿命内,必须确保地基基础工程和主体结构的质量”。
第六十二条关于建筑工程实行质量保修制度的规定:“建筑工程的保修范围应当包括地基基础工程、主体结构工程、屋面防水工程和其他土建工程,以及电气管线、上下水管线的安装工程,供热、供冷系统工程等项目。
保修的期限应当按照保证建筑物合理寿命年限内正常使用,维护使用者合法权益的原则确定。
具体的保修范围和最低保修期限由国务院规定。
”根据该法的规定,国务院2000年颁布了《建设工程质量管理条例》(以下简称为《条例》),在第四十条中明确规定:“在正常使用条件下建设工程最低保修期限为:(一)基础设施工程、房屋建筑的地基基础工程和主体结构工程的最低保修期为设计文件规定的该工程的合理使用年限;(二)屋面防水工程、有防水要求的卫生间、房间和外墙面的防渗漏,为5年;(三)供热与供冷系统,为2个采暖期、供冷期;(四)电气管线、给排水管道、设备安装和装修工程,为2年。
其他项目的保修期限由发包方与承包方约定。
建设工程的保修期,自竣工验收合格之日起计算。
”建筑物寿命是指从规划、实施到使用、毁坏的全部时间。
建筑物的合理使用寿命是指地基基础、主体结构、建筑附件、建筑设备等不同类别的使用寿命期。
在《条例》第四十条保修期的具体规定,我们不难看出,建筑附件、建筑设备的保修期限均在3-5年,说明它们的合理使用寿命较短,而基础设施工程、房屋建筑的地基基础工程和主体结构工程的合理使用年限应由设计文件规定。
因为此类工程结构的使用寿命是其质量得以量化的集中表现,工程结构的实际使用年限或者说设计使用寿命应该是工程结构设计使用年限的预期目标。
根据《混凝土耐久性设计规范》条文说明,建筑物的主体结构设计使用年限在量值上与建筑物的合理使用年限相同。
表1-7 结构的设计使用年限与结构的重要性系数注:1、要使不同设计使用年限的建筑工程完成预定的使用功能时具有足够的可靠度。
2、所对应的各种可变荷载(作用)的标准值及变异系数,材料强度设计值,设计表达式的各个分项系数,可靠指标的确定等需要配套,是一个系统工程,目前还没有解决。
3、抗震设计时,对不同的设计使用年限,可参考以下原则处理:(1)若投资方提出的所谓设计使用年限100年的功能要求仅仅是耐久性的要求,则抗震设防类别和相应的设防标准仍可按《建筑抗震设防分类标准》(2008年版)执行。
(2)不同设计使用年限的地震动参数与设计基准期(50年)的地震动参数之间的基本关系,可参阅有关的研究成果。
(3)当设计使用年限少于设计基准期(50年)时,抗震设防要求相应降低。
(4)临时性建筑(设计使用年限小于5年)可以不考虑抗震设防。
4、设计基准期和设计使用年限是两个不同的概念:各本建筑设计规范、规程采用的设计基准期均为50年,但建筑设计使用年限可依据具体情况而定,见GB50068-2001《建筑结构可靠度设计统一标准》。
5、设计基准期是为确定可变作用(可变荷载)及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数,它不一定赞同于设计使用年限。
GB50009-2001《建筑结构荷载规范》提供的荷载统计参数,除风、雪荷载的设计基准期为10、50、100年外,其余都是按设计基准期为50年确定的。
如设计需采用其他设计基准期,则必须另行确定在该基准期内最大荷载的概率分布及相应的统计参数。
设计文件中,如无特殊要求时不需要给出设计基准期。
6、结构重要性系数γ0应按下列规定采用:(1)对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件,不应小于1.1。
(2)对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件,不应小于1.0。
(3)对安全等级为三级或设计使用年限为5年的结构构件,不应小于0.9。
7、现阶段重要性增大0.1,结构的可靠指标约增加0.5。
《公路斜拉桥设计规范》修订解读近日,交通运输部发布了《公路斜拉桥设计规范》(JTG 3365-01—2020,以下简称《规范》),作为公路工程行业标准,自2020年8月1日起施行,原《公路斜拉桥设计细则》(JTG/T D65-01—2007,以下简称原《细则》)同时废止。
为便于理解本次修订的主要内容,切实做好贯彻实施工作,现将有关修订情况解读如下:一、修订背景原《细则》自2007年实施以来,在公路斜拉桥设计、施工、养护等方面发挥了重要的规范和指导作用。
近年来,我国斜拉桥建造技术迅速发展,建设了大量大跨度、特殊结构型式的斜拉桥,积累了大量设计、施工经验。
原《细则》已不能满足我国目前斜拉桥设计的需求了。
为适应斜拉桥建设技术的发展,交通运输部组织完成了《规范》的修订工作。
二、标准的定位《规范》涵盖了公路斜拉桥常用材料、作用、总体设计、构造设计、结构分析计算、设计对施工监控的要求以及养护条件设计,与上游的公路桥涵通用设计规范、钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范、钢结构桥梁设计规范等,共同形成了公路斜拉桥设计体系。
《规范》以规范和指导公路斜拉桥设计为目标,旨在体现全寿命周期设计理念。
《规范》充分考虑了与其他标准的衔接,以国内外工程实践和先进研究成果为依托,根据我国公路斜拉桥建设的现状以及实际特点,以容全面、分类指导、重点突出、简单适用为基本原则,广泛征求意见,具有清晰明确的定位,对进一步提升公路斜拉桥设计工作具有较强的指导作用。
三、《规范》的特点《规范》注重落实新发展理念和交通强国建设纲要,对标国内国际先进水平,充分吸纳我国公路斜拉桥的设计、施工和养护中的先进成果,广泛征求了设计、施工、建设、养护、管理等有关单位和专家的意见,经过反复讨论、修改后定稿。
主要修订内容包括:(一)使用科学的极限状态设计方法,满足大跨径建设需求。
借鉴和吸收国内外先进的设计方法,结构设计根据可靠性设计理论,按照相关设计规范要求,采用了以概率理论为基础、按分项系数表达的极限状态设计方法。
现代建筑的标准使用年限的要求一般是
除了大型公建、军用建筑物、重要建筑物,一般住房都是五十年的设计使用年限。
一级建筑使用年限为100年以上;
二级建筑使用年限为50-100年;
三级建筑使用年限为25-50年;
四级建筑使用年限为15年以下。
结构在规定的设计使用年限内应满足的功能要求如下:当然另一方面讲,设计使用年限是正常情况下建筑结构保持良好使用的年限,并不是结构的寿命年限,即是不需大修的年限,超过50年结构可能在正常使用情况下需要进行大修,也可能超过设计年限后也不需大修。
在大修后可以延长结构的使用年限,即结构的寿命应远不止50年。
1.0.8 建筑结构设计时,应根据结构破坏可能产生的后果(危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等)的严重性,采用不同的安全等级。
建筑结构安全等级的划分应符合表1.0.8 的要求
表1.0.8
建筑结构的安全等级
安全等级破坏后果建筑物类型
一级很严重重要的房屋
二级严重一般的房屋
三级不严重次要的房屋
注1 对特殊的建筑物,其安全等级应根据具体情况另行确定;
2 地基基础设计安全等级及按抗震要求设计时建筑结构的安全等级,尚应符合国家现行有关规范的规定。
建筑物的设计寿命有何规定?一般民用建筑都是设计的合理使用年限,通常是50年,但是也有60年、70年的主要是看建设单位的要求了,但是50年的合理使用年限并不是指50年以后就不能用了,50年以后相关责任单位根据检测依据评定后可以正常使用的,仍可以按照评定文件使用,或者经加固后继续正常使用,如果合理使用年限到了建筑物突然倒塌,那么责任单位照样承担相应责任。
特殊建筑物如水库、桥梁、大坝、文物保护加固项目等军用建筑其使用年限为永久性,但是这个永久性也是相对应的,也是在检测加固的的基础上说的。
建筑结构的可靠性包括安全性、适用性和耐久性三项要求。
结构可靠度是结构可靠性的概率度量,其定义是:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率,称为结构可靠度。
其“规定的时间”是指设计基准期50年,这个基准期只是在计算可靠度时,考虑各项基本变量与时间关系所用的基准时间,并非指建筑结构的寿命;“规定的条件”是指正常设计、正常施工和正常的使用条件,不包括人为的过失影响;“预定的功能”则是能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用的能力(即安全性);在正常使用时具有良好的工作性能(即适用性);在正常维护下具有足够的耐久性能(耐久性)。
在偶然事件发生时及发生后,仍能保持必需的整体稳定性。
凡由硅酸盐水泥熟料、6%-15%的混合材料及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为普通硅酸盐水泥,简称普通水泥。
国家标准对普通硅酸盐水泥的技术要求有:(1)细度筛孔尺寸为80μm的方孔筛的筛余不得超过10%,否则为不合格。
(2)凝结时间处凝时间不得早于45分钟,终凝时间不得迟于10小时。
(3)标号根据抗压和抗折强度,将硅酸盐水泥划分为325、425、525、625四个标号。
普通硅酸盐水泥由于混合材料掺量较少,其性质与硅酸盐水泥基本相同,略有差异,主要表现为:(1)早期强度略低(2)耐腐蚀性稍好(3)水化热略低(4)抗冻性和抗渗性好(5)抗炭化性略差(6)耐磨性略差矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥简称矿渣水泥。
桥梁结构设计基准期与设计使用年限辨析摘要:设计基准期和设计使用年限是两个与时间有关的概念,是桥梁结构设计的两个重要参数。
本文通过对相关规范的对比,指出了部分规范在这两个概念上存在的模糊认识,分析了设计基准期和设计使用年限的区别与联系,供相关人员参考。
关键字:铁路,公路,桥梁,标准,规范abstract: the design and the design of the benchmark use fixed number of year is two and time related concept, is the bridge structure design of the two important parameters. this article through to the contrast of the related standard, and points out that some of the standard, in the two concepts are fuzzy understanding, analysis and design of the design benchmark use fixed number of year of difference and contact, a reference for related.key word: railway, highway, bridges, standards, norms活载作用和使用寿命是桥梁结构设计所关心的两个重要指标。
桥梁上活载作用的取值和设计基准期密切相关,桥梁的使用寿命与设计使用年限密切相关。
在日常的桥梁工程教学中,发现目前现行的部分国家规范中对设计基准期和设计使用年限这两个概念存在模糊认识,有的甚至混为一谈,给使用者带来一定的困惑,也影响到规范的权威性。
本文首先对与这两个概念相关的国家规范标准相互关系进行排序,再对国家的相关规范进行对比分析,后对这两个概念进行澄清。