1.0.1 为在工程建设中贯彻落实建筑方针,保障工程结构安全性、适用性、耐久性,满足建设项目正常使用和绿色发展需要,制定本规范。
1.0.3 工程建设所采用的技术方法和措施是不是满足本规范要求,由相关责任主体判定。其中,创新性的技术方法和措施,应进行论证并符合本规范中有关性能的要求。
2.1.2 结构体系应具有合理的传力路径,能够将结构可能承受的各种作用从作用点传递到抗力构件。
2.1.3 当发生可能遭遇的爆炸、撞击、罕遇地震等偶然事件及人为失误时,结构应保持整体稳固性,不应出现与起因不相称的破坏后果。当发生火灾时,结构应能在规定的时间内保持承载力和整体稳固性。
2.1.6 结构应按照设计文件施工。施工全套工艺流程应采取保证实施工程质量和施工安全的技术措施和管理措施。
2.1.7 结构应按设计规定的用途使用,并应定期检查结构状况,做必要的维护和维修。严禁下列影响结构使用安全的行为:
2.1.8 对结构或其部件进行拆除前,应制定详细的拆除计划和方案,并对拆除过程有几率发生的意外情况制定应急预案。结构拆除应遵循减量化、资源化和再生利用的原则。
2.2.1 结构设计时,应依照结构破坏可能会产生后果的严重性,采用不一样的安全等级。结构安全等级的划分应符合表2.2.1的规定。结构及其部件的安全等级不能低于三级。
2.2.2 结构设计时,应依据工程的使用功能、建造和使用维护成本以及环境影响等因素规定设计工作年限,并应符合下列规定:
2.2.3 结构的防水层、电气和管道等附属设施的设计工作年限,应根据整体的结构的设计工作年限和附属设施的材料、构造和使用上的要求等因素确定。
2.2.4 结构部件与结构的安全等级不一致或设计工作年限不一致的,应在设计文件中明确标明。
2.3.1 结构构件及其连接的作用效应应通过考虑了力学平衡条件、变形协调条件、材料时变特性及稳定性等因素的结构分析方法确定。
2.3.2 结构分析采用的计算模型应能合理反映结构在相关因素作用下的作用效应。分析所采用的简化或假定,应以理论和工程实践为基础,无成熟经验时应通过试验验证其合理性。分析时设置的边界条件应符合结构的实际情况。
2.3.3 结构分析应依照结构类型、材料性能和受力特点等因素,选用线性或非线性分析方法。当动力作用对结构影响显著时,尚应采用动力响应分析或动力系数等方法考虑其影响。
2.3.4 当结构的变形可能使作用效应显著增大时,应在结构分析中考虑结构变形的影响。
2.4.1 结构上的作用根据时间变化特性应分为永久作用、可变作用和偶然作用,其代表值应符合下列规定:
2.4.2 结构上的作用应根据下列不同分类特性,选择恰当的作用模型和加载方式:
2.4.3 确定可变作用代表值时应采用统一的设计基准期。当结构采用的设计基准期不是50年时,应按照可靠指标一致的原则,对本规范规定的可变作用量值进行调整。
2.4.4 对结构在施工和使用期间也许会出现,而本规范未规定的各类作用,应依照结构的设计工作年限、设计基准期和保证率,确定其量值大小。
2.4.7 作用组合的效应设计值,应将所考虑的各种作用同时加载于结构之后,再通过一系列分析计算确定。
2.4.8 当作用组合的效应设计值简化为单个作用效应的组合时,作用与作用效应应满足线 材料和岩土的性能及结构几何参数
2.5.1 在选择结构材料种类、材料规格进行结构设计时,应考虑各种可能会影响耐久性的环境因素。
2.5.2 材料特性应通过标准化测试方法确定。当实际应用条件与试验条件有差异时,应对试验值进行修正。
2.5.3 岩土性能指标和地基承载力、桩基承载力等,应通过原位测试、室内试验等直接或间接试验方法测定,并应考虑由于钻探取样、室内外试验条件与实际建筑结构条件的差别以及所采用计算公式的误差等因素的影响。
3.1.1 涉及人身安全及结构安全的界限状态应作为承载能力界限状态。当结构或结构构件出现下列状态之一时,应认为超过了承载能力界限状态:
3.1.2 涉及结构或结构单元的正常使用功能、人员舒适性、建筑外观的界限状态应作为正常使用界限状态。当结构或结构构件出现下列状态之一时,应认为超过了正常使用界限状态:
3.1.3 结构设计应对起控制作用的界限状态进行计算或验算;当不能确定起控制作用的极限状态时,结构设计应对不同极限状态分别计算或验算。
3.1.5 结构设计时选定的设计状况,应涵盖正常施工和使用的过程中的各种不利情况。各种设计状况均应进行承载能力界限状态设计,持久设计状况尚应做正常使用界限状态设计。
3.1.6 对每种设计状况,均应考虑各种不同的作用组合,以确定作用控制工况和最不利的效应设计值。
6 当静力平衡等界限状态设计对永久作用的位置和大小很敏感时,该永久作用的有利部分和不利部分应作为单独作用分别考虑;
7 当一种作用产生的几种效应非完全相关时,应降低有利效应的分项系数取值。
3 当几何参数的变异性对结构性能无明显影响时,几何参数的设计值应取其标准值;当有明显影响时,几何参数设计值应按不利原则取其标准值与几何参数附加量之和或差。
4 结构或结构构件的抗力设计值应为考虑了材料性能设计值和几何参数设计值之后,分析计算得到的抗力值。
1 对于结构或结构构件的破坏或过度变形的承载能力界限状态设计,作用组合的效应设计值与结构重要性系数的乘积不应超过结构或结构构件的抗力设计值,其中结构重要性系数γ0应按本规范表3.1.12的规定取值。
2 对于整个结构或其一部分作为刚体失去静力平衡的承载能力界限状态设计,不平衡作用效应的设计值与结构重要性系数的乘积不应超过平衡作用的效应设计值,其中结构重要性系数γ0应按本规范表3.1.12的规定取值。
3 对于结构或结构构件的疲劳破坏的承载能力界限状态设计,应根据构件受力特性及疲劳设计方法采用不一样的疲劳荷载模型和验算表达式。
3.1.11 结构或结构构件按正常使用界限状态设计时,作用组合的效应设计值不应超出原有设计要求的效应限值。
1 永久作用:当对结构不利时,不应小于1.3;当对结构有利时,不应大于1.0。
2 预应力:当对结构不利时,不应小于1.3;当对结构有利时,不应大于1.0。
3 标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面活荷载,当对结构不利时不应小于1.4;当对结构有利时,应取为0。
4 除第3款之外的可变作用,当对结构不利时不应小于1.5;当对结构有利时,应取为0。
3.1.16 房屋建筑的可变荷载考虑设计工作年限的调整系数γL应按以下规定采用:
1 对于荷载标准值随时间变化的楼面和屋面活荷载,考虑设计工作年限的调整系数γL应按表3.1.16采用。当设计工作年限不为表中数值时,调整系数γL不应小于按线 对雪荷载和风荷载,调整系数应按重现期与设计工作年限相同的原则确定。
3.2.1 采用容许应力法进行结构设计时,结构在作用的标准组合或地震组合下的应力值不应超过材料的容许应力值。
3.2.2 采用安全系数法进行结构设计时,结构在作用标准组合或地震组合下的效应值乘以安全系数之后,不应超过结构或构件的抗力值。
3.2.3 结构或结构构件的疲劳破坏和正常使用条件下的设计,应根据设计需要采取对应的疲劳荷载模型和验算表达式。
4.1.1 结构自重的标准值应按结构构件的设计尺寸与材料密度计算确定。对于自重变异较大的材料和构件,对结构不利时自重标准值取上限值,对结构有利时取下限值。
4.1.2 位置固定的永久设备自重应采用设备铭牌重量值;当无铭牌重量时,应按实际重量计算。
4.1.3 隔墙自重作为永久作用时,应符合位置固定的要求;位置可灵活布置的轻质隔墙自重应按可变荷载考虑。
4.1.4 土压力应按设计埋深与土的单位体积自重计算确定。土的单位体积自重应根据计算水位分别取不同密度进行计算。
4.2.1 采用等效均布活荷载办法来进行设计时,应保证其产生的荷载效应与最不利堆放情况等效;建筑楼面和屋面堆放物较多或较重的区域,应按真实的情况考虑其荷载。
4.2.2 通常用条件下的民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值系数、频遇值系数和准永久值系数的取值,不应小于表4.2.2的规定。当使用荷载较大、情况特殊或有专门要求时,应按真实的情况采用。
4.2.3 汽车通道及客车停车库的楼面均布活荷载标准值及其组合值系数、频遇值系数和准永久值系数的取值,不应小于表4.2.3的规定。当应用条件不符合本表要求时,应按效应等效原则,将车轮的局部荷载换算为等效均布荷载。
4.2.4 当采用楼面等效均布活荷载方法设计楼面梁时,本规范表4.2.2和表4.2.3中的楼面活荷载标准值的折减系数取值不应小于以下规定值:
1 表4.2.2中第1(1)项当楼面梁从属面积不超过25m2(含)时,不应折减;超过25m2时,不应小于0.9;
2 表4.2.2中第1(2)~7项当楼面梁从属面积不超过50m2(含)时,不应折减;超过50m2时,不应小于0.9;
4 表4.2.3对单向板楼盖的次梁和槽形板的纵肋不应小于0.8,对单向板楼盖的主梁不应小于0.6,对双向板楼盖的梁不应小于0.8。
4.2.5 当采用楼面等效均布活荷载方法设计墙、柱和基础时,折减系数取值应符合下列规定:
1 表4.2.2中第1(1)项单层建筑楼面梁的从属面积超过25m2时不应小于0.9,其他情况应按表4.2.5规定采用;
4 应根据真实的情况决定是不是考虑表4.2.3中的消防车荷载;对表4.2.3中的客车,对单向板楼盖不应小于0.5,对双向板楼盖和无梁楼盖不应小于0.8。
4.2.6 当考虑覆土影响对消防车活荷载进行折减时,折减系数应根据可靠资料确定。
4.2.7 工业建筑楼面均布活荷载的标准值及其组合值系数、频遇值系数和准永久值系数的取值,不应小于表4.2.7的规定。
4.2.8 房屋建筑的屋面,其水平投影面上的屋面均布活荷载的标准值及其组合值系数、频遇值系数和准永久值系数的取值,不应小于表4.2.8的规定。
4.2.9 不上人的屋面,当施工或维修荷载较大时,应按真实的情况采用;当上人屋面兼做其他用途时,应按相应楼面活荷载采用;屋顶花园的活荷载不应包括花圃土石等材料自重。
4.2.10 对于因屋面排水不畅、堵塞等引起的积水荷载,应采取构造措施加以防止;必要时,应按积水的可能深度确定屋面活荷载。
1 屋面直升机专用停机坪荷载应按局部荷载考虑,或根据局部荷载换算为等效均布荷载考虑。局部荷载标准值应按直升机实际最大起飞重量确定,当没有机型技术资料时,局部荷载标准值及作用面积的取值不应小于表4.2.11的规定。
3 屋面直升机专用停机坪荷载的组合值系数应取0.7,频遇值系数应取0.6,准永久值系数应取0。
1 设计屋面板、檩条、钢筋混凝土挑檐、悬挑雨篷和预制小梁时,施工或检修集中荷载标准值不应小于1.0kN,并应在最不利位置处进行验算;
2 对于轻型构件或较宽的构件,应按真实的情况验算,或应加垫板、支撑等临时设施;
3 计算挑檐、悬挑雨篷的承载力时,应沿板宽每隔1.0m取一个集中荷载;在验算挑檐、悬挑雨篷的倾覆时,应沿板宽每隔2.5m~3.0m取一个集中荷载。
4.2.13 地下室顶板施工活荷载标准值不应小于5.0kN/m2,当有临时堆积荷载以及有重型车辆通过时,施工组织设计中应按实际荷载验算并采取对应措施。
4.2.14 楼梯、看台、阳台和上人屋面等的栏杆活荷载标准值,不应小于以下规定值:
1 住宅、宿舍、办公楼、旅馆、医院、托儿所、幼儿园,栏杆顶部的水平荷载应取1.0kN/m;
2 食堂、剧场、电影院、车站、礼堂、展览馆或体育场,栏杆顶部的水平荷载应取1.0kN/m,竖向荷载应取1.2kN/m,水平荷载与竖向荷载应分别考虑;
3 中小学校的上人屋面、外廊、楼梯、平台、阳台等临空部位必须设防护栏杆,栏杆顶部的水平荷载应取1.5kN/m,竖向荷载应取1.2kN/m,水平荷载与竖向荷载应分别考虑。
4.2.15 施工荷载、检修荷载及栏杆荷载的组合值系数应取0.7,频遇值系数应取0.5,准永久值系数应取0。
4.2.16 将动力荷载简化为静力作用施加于楼面和梁时,应将活荷载乘以动力系数,动力系数不应小于1.1。
1 人群荷载标准值应按表4.3.1采用,对跨径不等的连续结构,以最大计算跨径为准;
2 非机动车、行人密集的公路桥梁,人群荷载标准值取上述标准值的1.15倍;
4.3.2 作用于港口工程结构上的人群荷载标准值,应按表4.3.2采用,设计人行引桥、浮桥时,尚应以集中力1.6kN为标准值对人行通道板的构件做验算。
4.4.1 港口码头使用的起重运输机械荷载标准值,应根据装卸工艺选用的机型和实际使用的起重量、幅度等确定。
4.4.2 厂房起重机荷载应按竖向荷载和水平荷载分别计算。其竖向荷载标准值,应按不利原则分别采取了起重机的最大轮压或最小轮压;其水平荷载应分别按照纵向和横向水平荷载进行计算。
4.4.3 安装有多台起重机的厂房,应根据真实的情况计算参与组合的起重机数量,并对起重机荷载标准值进行折减。
4.5.1 屋面水平投影面上的雪荷载标准值应为屋面积雪分布系数和基本雪压的乘积。
4.5.2 基本雪压应根据空旷平坦地形条件下的降雪观测资料,采取了适当的概率分布模型,按50年重现期进行计算。对雪荷载敏感的结构,应按照100年重现期雪压和基本雪压的比值,提高其雪荷载取值。
4.5.3 确定基本雪压时,应以年最大雪压观测值为分析基础;当没有雪压观测数据时,年最大雪压计算值应表示为地区平均等效积雪密度、年最大雪深观测值和重力加速度的乘积。
4.5.4 屋面积雪分布系数应根据屋面形式确定,并应同时考虑均匀分布和非均匀分布等各种可能的积雪分布情况。屋面积雪的滑落不受阻挡时,积雪分布系数在屋面坡度不小于60°时应为0。
4.5.5 当考虑旁边的环境对屋面积雪的有利影响而对积雪分布系数做调整时,调整系数不应低于0.90。
4.5.6 计算塔桅结构、输电塔和钢索等结构的覆冰荷载时,应根据覆冰厚度及覆冰的物理特性确定其荷载值。计算覆冰条件下结构的风荷载,应考虑覆冰造成的挡风面积增加和风阻系数变化的不利影响,并应评估覆冰造成的动力效应。当下方可能有行人经过时,尚应对覆冰坠落风险进行评价并采取对应措施。
4.5.7 雪荷载的组合值系数应取0.7,频遇值系数应取0.6,准永久值系数应根据天气特征情况的不同,分别取0.5、0.2和0。
4.6.1 垂直于建筑物表面上的风荷载标准值,应在基本风压、风压高度变化系数、风荷载体型系数、地形修正系数和风向影响系数的乘积基础上,考虑风荷载脉动的增大效应加以确定。
4.6.2 基本风压应根据基本风速值进行计算,且其取值不能低于0.30kN/m2。基本风速应通过将标准地面粗糙度条件下观测得到的历年最大风速记录,统一换算为离地10m高10min平均年最大风速之后,采取了适当的概率分布模型,按50年重现期计算得到。
4.6.3 风压高度变化系数应根据建设地点的地面粗糙度确定。地面粗糙度应以结构上风向一定距离范围内的地面植被特征和房屋高度、密集程度等因素确定,需考虑的最远距离不应小于建筑高度的20倍且不应小于2000m。标准地面粗糙度条件应为周边无遮挡的空旷平坦地形,其10m高处的风压高度变化系数应取1.0。
4.6.5 当采用风荷载放大系数的方法考虑风荷载脉动的增大效应时,风荷载放大系数应按以下规定采用:
1 主要受力结构的风荷载放大系数应根据地形特征、脉动风特性、结构周期、阻尼比等因素确定,其值不应小于1.2;
2 围护结构的风荷载放大系数应根据地形特征、脉动风特性和流场特征等因素确定,且不应小于1+,其中μz为风压高度变化系数。
1 对于山峰和山坡等地形,应根据山坡全高、坡度和建筑物计算位置离建筑物地面的高度确定地形修正系数,其值不应小于1.0;
1 当有15年以上符合观测要求且可靠的风气象资料时,应按照极值理论的统计方法计算不同风向的风向影响系数。所有风向影响系数的最大值不应小于1.0,最小值不应小于0.8。
4.6.8 体型复杂、周边干扰效应明显或风敏感的重要结构应进行风洞试验。
4.6.9 当新建建筑可能使周边风环境发生较大改变时,应评估其对相邻既有建筑风环境和风荷载的不利影响并采取对应措施。
4.6.10 风荷载的组合值系数、频遇值系数和准永久值系数应分别取0.6、0.4和0。
4.7.1 温度作用应考虑气温变化、太阳辐射及使用热源等因素,作用在结构或构件上的温度作用应采用其温度的变化来表示。
4.7.2 计算结构或构件的温度作用效应时,应采用材料的线年重现期的月平均最高气温和月平均最冷气温。对于金属结构等对气温变化较敏感的结构,应适当增加或降低基本气温。
1 对结构最大温升的工况,均匀温度作用标准值应为结构最高平均温度与最低初始平均温度之差;
2 对结构最大温降的工况,均匀温度作用标准值应为结构最低平均温度与最高初始平均温度之差。
4.7.5 结构最高平均温度和最低平均温度,应基于基本气温依据工程施工期间和正常使用期间的真实的情况,按热工学原理确定。
4.7.6 结构的最高初始平均温度和最低初始平均温度应依照结构的合拢或形成约束时的温度确定,或依据施工时结构也许会出现的温度按不利情况确定。
4.7.7 温度作用的组合值系数、频遇值系数和准永久值系数分别取0.6、0.5 和0.4。
4.8.1 当以偶然作用作为结构设计的主导作用时,应考虑偶然作用发生时和偶然作用发生后两种工况。在允许结构出现局部构件破坏的情况下,应保证结构不致因局部破坏引起连续倒塌。
4.8.2 按照静力方法计算爆炸荷载时,应以静力荷载与动荷载的荷载效应等效为原则。
4.8.3 常规炸药爆炸的等效静力荷载,应在动力荷载的基础上按照内力等效原则乘以动力放大系数。
4.8.4 燃气爆炸的等效静力荷载,应考虑通口板面积和爆炸空间体积等因素的影响,按最不利条件取值。
4.8.5 撞击荷载的计算应根据撞击物的质量、速度、撞击时间和作用点确定。
4.9.1 对于港口工程、桥梁等承受水流作用的结构物,应计算水流力的作用。水流力应按照水流阻力系数、水流动能和构件投影面积的乘积计算。
4.9.2 水流阻力系数应根据梁、桁架、墩、柱等结构的外形确定。当不同结构、构件之间间距较近时,尚应考虑互相影响。
4.9.3 当水流力的作用方向与水流方向一致时,合力作用点位置应按以下规定计算:
2 下部构件:顶面在水面以下时,位于顶面以下1/3高度处;顶面在水面以上时,位于水面以下1/3水深处。
4.9.4 作用在港口工程结构物上的冰荷载应根据当地冰凌真实的情况及港口工程的结构及形式确定,对重要工程或难以计算确定的冰荷载应通过冰力物理模型试验等专门研究确定。
4.10.1 铁路列车引起的气动压力和气动吸力,应作为移动面荷载施加于受影响的建筑结构上。
4.10.2 公路路面、桥涵设计时,车辆荷载应根据公路等级、车辆技术指标和荷载图式确定。作用在港口工程结构上的汽车荷载,应按实际选用的车型确定,并按其也许会出现的情况做排列。
4.10.3 最冷月份平均气温低于-15℃地区的隧道,以及位于永冻土及冻胀土(季节冻胀深度大于2m)的结构,应考虑冻胀力作用。冻胀力应根据当地的自然条件、围岩冬季含水量及排水条件等因素通过研究确定。
4.10.4 作用在港口工程结构上的堆货荷载标准值应根据堆存货种、装卸工艺确定的堆存情况,结合码头结构及形式、地基条件、结构计算项目并考虑港口发展等因素综合分析确定。
4.10.5 港口和水工建筑物承受的波浪力,应按照直墙式、斜坡式、桩基和墩柱、高桩码头面板等不同结构及形式,结合波浪形态和作用方式分别计算确定。当结构或地形复杂时,结构上的波浪力应通过模型试验等专门研究确定。
4.10.7 港口工程结构计算剩余水压力所采用的剩余水头应根据水位的变化、码头排水条件、填料的渗透性能等因素确定。
4.10.8 水工建筑规划设计时,应根据设计状况对应的计算水位确定静水压力和扬压力。扬压力的分布图形,应根据不同的水工结构及形式,上、下游计算水位,地基地质条件及防渗、排水措施等情况确定。
4.10.9 作用在水工建筑物上的动水压力,应区分不同的水流状态。当水流脉动影响结构的安全或引起结构振动时,尚应计及脉动压力的影响。
4.10.10 地下结构是由围岩及其加强固定措施构成的统一体,设计时应考虑围岩的自稳能力和承载能力。围岩作用应根据岩体结构类型及其特征确定。
4.10.11 挡土建筑物的土压力应根据挡土结构的特点,分别按照主动土压力和被动土压力计算。挡水建筑物的淤沙压力,应根据河流水文泥沙特性、水库淤积平衡年限或设计工作年限、枢纽布置情况经计算确定。
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