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建筑结构安全等级的划分应符合表1.0.5的要求。
建筑结构的安全等级:
安全等级破坏后果建筑物类型
一级很严重重要的工业与民用建筑物
二级严重一般的工业与民用建筑物
三级不严重次要的建筑物
注:
①对于特殊的建筑物,其安全等级根据具体情况另行确定;
②当按抗震要求设计时,建筑结构的安全等级应符合《建筑抗震设计规范》的规定。
同一建筑物内的各种结构构件宜与整个结构采用相同的安全等级,但允许对部分结构构件根据其重要程度和综合经济效果进行适当调整。
如提高某一结构构件的安全等级所需额外费用很少,又能减轻整个结构的破坏,从而大大减少人员伤亡和财物损失,则可将该结构构件的安全等级比整个结构的安全等级提高一级;
相反,如某一结构构件的破坏并不影响整个结构或其他结构构件,则可将其安全等级降低一级;
任何情况结构的安全等级均不得低于三级。
结构重要性系数γ0:
对不同安全等级的结构,为使其具有规定的可靠度而采用的系数。
承载能力极限状态表达式γ0S≤R。
该表达式中荷载效应组合是指基本组合或偶然组合。
式中γ0为结构重要性系数,在荷载规范中没有相关规定,需要根据工程情况依据不同规范来确定。
1、《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)规定:
对安全等级分别为一、二、三级或设计使用年限分别为100年及以上、50、5年时,重要性系数分别不应小于1.1、1.0、0.9。
大部分结构规范遵循这个原则;
从这个规定理解,结构构件的材料特性随着时间推移会发生变化,作相应设计时可以参考,如旧建筑物改造;
2、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)规定:
结构重要系数不应小于1.0;
3、《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)规定:
一级边坡取1.1,二、三级边坡取1.0;
4、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)规定:
一般工业与民用建筑钢结构的安全等级应取为二级,其它特殊建筑钢结构的安全等级应根据具体情况另行确定;
对设计使用年限为25年的结构构件,γ0不应小于0.95;
5、《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)规定:
对安全等级分别为一、二、三级或设计使用年限分别为50年以上、50、1~5年时,重要性系数分别不应小于1.1、1.0、0.9;
6、《木结构设计规范》(GB50005-2003)规定:
对安全等级为一级且设计使用年限又超过100的,不应小于1.2;
7、《烟囱设计规范》(GB50051-2002)规定:
对安全等级为一级或设计寿命为100年以上的烟囱,烟囱的重要性系数γ0不应小于1.1,其它情况不应小于1.0;
烟囱的设计工作寿命应同其配套使用的建(构)筑物的设计工作寿命相同;
8、《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)中没有安全等级为三级或设计使用年限为5年的规定,可以认为该系数不应小于1.0;
9、抗震设计中,结构抗震承载力验算不考虑结构构件的重要性系数;
抗震设防烈度:
按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。
地震烈度是指地面及房屋等建筑物受地震破坏的程度。
一般情况下取基本烈度。
但还须根据建筑物所在城市的大小,建筑物的类别、高度以及当地的抗震设防小区规划进行确定。
一般情况,取50年内超越概率10%的地震烈度。
查《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第2.1.1条。
本条仅提供我国抗震设防区各县级及县级以上城镇的中心地区建筑工程抗震设计时所采用的抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和所属的设计地震分组。
设计地震分组:
根据《抗规》第3.2.3条条文及第3.2.2条条文说明,设计地震分组实际上是用来表征地震震级及震中距影响的一个参量,实际上就是用来代替原来老规范“设计近震和远震”,它是一个与场地特征周期与峰值加速度有关的参量。
一般而言,可能可以这样理解,第一、第二分组大概相当老规范的“设计近震”,它仅与特征周期有关,且周期越长,分组越大;
而第三分组大概相当于老规范的“设计远震”,在峰值加速度区划图(A1图)中,它仅与峰值加速度衰减区段有关,而在特征周期区划图(B1图)中,它不仅与峰值加速度衰减区段有关,还与特征周期有关。
具体的对应关系如下:
1区划图B1中0.35s和0.40s的区域作为设计地震第一组;
2区划图B1中0.45s的区域,多数作为设计地震第二组;
其中,借用89规范按烈度衰减等震线确定“设计远震”的规定,取加速度衰减影响的下列区域作为设计地震第三组:
1)区划图A1中峰值加速度0.2g减至0.05g的影响区域和0.3g减至0.1g的影响区域;
2)区划图B1中0.45s且区划图A1中≥0.4g的峰值加速度减至0.2g及以下的影响区域。
根据《抗规》第3.2.3条:
对Ⅱ类场地,第一组、第二组和第三组的设计特征周期,应分别按0.35s、0.40s和0.45s采用。
建筑场地类别:
根据场地覆盖层厚度和场地土刚度等因素,按有关规定对建设场地所做的分类。
用以反映不同场地条件对基岩地震震动的综合放大效应。
《岩土工程勘察规范》GB500212001第3.1.2条可按下列规定分为三个场地等级:
1符合下列条件之一者为一级场地(复杂场地):
1)对建筑抗震危险的地段;
2)不良地质作用强烈发育;
3)地质环境已经或可能受到强烈破坏;
4)地形地貌复杂;
5)有影响工程的多层地下水,岩溶裂隙水或其他水文地质条件复杂,需专门研究的场地。
2符合下列条件之一者为二级场地(中等复杂场地):
1)对建筑抗震不利的地段;
2)不良地质作用一般发育;
3)地质环境已经或可能受到一般破坏;
4)地形地貌较复杂;
5)基础位于地下水位以下的场地。
3符合下列条件者为三级场地(简单场地):
1)抗震设防烈度等于或小于6度,或对建筑抗震有利的地段;
2)不良地质作用不发育;
3)地质环境基本未受破坏;
4)地形地貌简单;
5)地下水对工程无影响。
注:
1、从一级开始,向二级、三级推定,以最先满足的为准;
第3.1.3条亦按本方法确定地基等级;
2、对建筑抗震有利、不利和危险地段的划分,应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011)的规定确定。
3.1.3根据地基的复杂程度,可按下列规定分为三个地基等级:
1符合下列条件之一者为一级地基(复杂地基):
1)岩土种类多,很不均匀,性质变化大,需特殊处理;
2)严重湿陷、膨胀、盐渍、污染的特殊性岩土,以及其他情况复杂,需作专门处理的岩土。
2符合下列条件之一者为二级地基(中等复杂地基):
1)岩土种类较多,不均匀,性质变化较大;
2)除本条第1款规定以外的特殊性岩土。
3符合下列条件者为三级地基(简单地基):
1)岩土种类单一,均匀,性质变化不大;
2)无特殊性岩土。
3.1.4根据工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级,可按下列条件划分岩土工程勘察等级。
甲级 在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中,有一项或多项为一级;
乙级 除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目;
丙级 工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级。
建筑在岩质地基上的一级工程,当场地复杂程度等级和地基复杂程度等级均为三级时,岩土工程勘察等级可定为乙级。
混凝土环境类别:
一类:
室内正常环境。
二类:
室内潮湿环境;
a、非严寒和非寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境。
b、严寒和寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境。
三类:
使用除冰盐的环境;
严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境;
滨海室外环境。
四类:
海水环境。
五类:
受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境。
严寒和寒冷地区的划分应符合国家现行标准《民用建筑热工设计规程》JGJ24的规定。
一类,二类和三类环境使用年限为50年规定
1 氯离子含量系指其占水泥用量的百分率;
2 预应力构件混凝土中的最大氯离子含量为0.06%,最小水泥用量为300kg/m3;
最低混凝土强度等级应按表中规定提高两个等级;
3 素混凝土构件的最小水泥用量不应少于表中数值减25kg/m3;
4 当混凝土中加入活性掺合料或能提高耐久性的外加剂时,可适当降低最小水泥用量;
5当有可靠工程经验时,一类和二类环境中的最低混凝土强度等级可降低一个等级;
6当使用非碱活性骨料时,对混凝土中的碱含量可不作限制。
一类环境使用年限为100年规定
1 钢筋混凝土结构的最低混凝土强度等级为C30;
预应力混凝土结构的最低混凝土强度等级为C40;
2 混凝土中的最大氯离子含量为0.06%;
3 宜使用非碱活性骨料;
当使用碱活性骨料时,混凝土中的最大碱含量为3.0kg/m3;
4 混凝土保护层厚度应按本规范表9.2.1的规定增加40%;
当采取有效的表面防护措施时,混凝土保护层厚度可适当减少;
5 在使用过程中,应定期维护。
其他
1. 二类和三类环境中,设计使用年限为100年的混凝土结构,应采取专门有效措施。
2.严寒及寒冷地区的潮湿环境中,结构混凝土应满足抗冻要求,混凝土抗冻等级应符合有关标准的要求。
3.有抗渗要求的混凝土结构,混凝土的抗渗等级应符合有关标准的要求。
4. 三类环境中的结构构件,其受力钢筋宜采用环氧树脂涂层带肋钢筋;
对预应力钢筋,锚具及连接器,应采取专门防护措施。
5. 四类和五类环境中的混凝土结构,其耐久性要求应符合有关标准的规定。
对临时性混凝土结构,可不考虑混凝土的耐久性要求。
抗震设防类别:
抗震设防简单地说,就是为达到抗震效果,在工程建设时对建筑物进行抗震设计并采取抗震设施。
抗震措施是指除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容,包括抗震构造措施。
《建筑抗震设计规范》规定,抗震设防烈度在6度及以上地区的建筑,必须进行抗震设防。
抗震设防通常通过三个环节来达到:
确定抗震设防要求,即确定建筑物必须达到的抗御地震灾害的能力;
抗震设计,采取基础、结构等抗震措施,达到抗震设防要求;
抗震施工,严格按照抗震设计施工,保证建筑质量。
上述三个环节是相辅相成密不可分的,都必须认真进行。
四个抗震设防类别:
1特殊设防类:
指使用上有特殊设施,涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果,需要进行特殊设防的建筑。
简称甲类。
2重点设防类:
指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑,以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果,需要提高设防标准的建筑。
简称乙类。
3标准设防类:
指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑。
简称丙类。
4适度设防类:
指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害,允许在一定条件下适度降低要求的建筑。
简称丁类。
抗震设防标准:
1标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。
2重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;
但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;
地基基础的抗震措施,应符合有关规定。
同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。
3特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;
但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。
同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。
4适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6度时不应降低。
一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。
对于划为重点设防类而规模很小的工业建筑,当改用抗震性能较好的材料且符合抗震设计规范对结构体系的要求时,允许按标准设防类设防。
抗震等级:
抗震等级是设计部门依据国家有关规定,按“建筑物重要性分类与设防标准”,根据烈度、结构类型和房屋高度等,而采用不同抗震等级进行的具体设计。
以钢筋混凝土框架结构为例,抗震等级划分为四级,以表示其很严重、严重、较严重及一般的四个级别。
承载力特征值:
在地基设计里,大多采用特征值,而不是设计值或标准值。
实际上,这里的特征值,同时具备了设计值和标准值的含义。
在意义上来说,它可以直接拿来设计,所以和设计值含义差不多。
但是在取值上,它不带分项系数,所以它在取值上与标准值是一样的。
为什么不叫标准值呢?
主要就是使它与一般意义上的设计值、标准值区分开来。
为什么地基设计要采用标准值呢?
为什么不采用带分项系数的设计值呢?
主要是因为地基变形一般是大变形,而且其极限承载力差异性很大,往往难以统一界定。
所以地基设计的时候,不按承载力极限状态原则来设计,而按正常使用极限状态原则来设计,类似于裂缝挠度验算。
所以地基承载力的取值就采用了与标准值相对应的特征值。
在取值原则上,特征值和标准值的本质是一样的。
但是在使用意义上,它是设计值。
过去地基规范有的叫标准值,有的叫设计值,现在新规范为了避免混淆,才将地基承载力称为“特征值”。
有些地勘报告里的标准值,实际上就是我们所说的特征值。
如果给出的是极限值,就应该除以2.0,就是特征值了。
在老规范体系的94桩基规范里,桩承载力设计值(即新规范的特征值)的分项系数(实际上应该是安全系数)取1.60~1.70。
现在新国标对于桩承载力特征值取值,统一采用2.0。
2.0是安全系数,不是抗力分项系数。
将极限承载力除以2.0,与直接取比例极限,这两个含义是一样的。
例如一级钢筋的比例极限(即屈服强度)是235mpa,这是标准值,除以1.1的抗力分项系数等于210mpa,这就是设计值了。
而对于特征值来说,其含义就相当于直接取210mpa,没有1.1的抗力分项系数。
提醒一点:
规范里的所有公式中,凡是有“特征值fa”的地方,对应的上部结构传下来的荷载或内力,都是采用标准值。
地下工程防水等级和设防要求
地下工程防水标准等级和设防要求
项目
防水等级
一级
二级
三级
四级
防水层耐用年限
25年
15年
10年
5年
标准
不允许渗水,围护结构无湿渍
不允许漏水,围护结构有少量、偶见的湿渍
有少量漏水,不得有线流和漏泥沙,每昼夜漏水量(0.5L/m2)
有漏水点,不得有线流和漏泥沙,每昼夜漏水量(2L/m2)
工程名称
医院、餐厅、旅馆、影剧院、商场、冷库存、粮库、通信工程、计算机房、电站控制室、配电间的生产车间;
指挥工程、武器弹药库、防水要求高的人员掩蔽部;
铁路旅客站台、行李房、地下铁道车站、城市人行地道
一般生产车间、空调机房、发电机房、燃料库;
一般人员掩蔽工程;
电气化铁路隧道、寒冷地区铁路隧道、地铁运行区间隧道、城市公路隧道、水泵房
电缆隧道:
水下隧道、非电气化铁路隧道、一般公路隧道
取水隧道、污水排放隧道:
人防疏散干道涵洞
设防要求
多道设防,其中必有一道结构自防水,并根据需要可设附加防水层或其他防水措施
两道或多道设防,其中必有一道结构自防水,并根据需要可设附加水层
一道或两道设防水,其中必有一道结构自防水,并根据需要可采用其他防水措施
一道设防,可采用结构自防水或其他防水措施
选材要求
优先选用补偿收缩防水混凝土、厚质高聚物改性沥青卷材。
也可用合成高分子卷材、合成高分子涂料、防水砂浆
也可用合成高分子卷材、合成高分子涂料
宜选用结构自防水、高聚物改性沥青卷、合成高分子卷材
结构自防水、防水砂浆或高聚物改性沥青卷材
混凝土的抗渗性:
抗渗性(watertightness)是指混凝土抵抗压力水(或油)渗透的能力。
它直接影响混凝土的抗冻性和抗侵蚀性。
因为渗透性控制着水分渗入的速率,这些水可能含有侵蚀性的物质,同时也控制混凝土中受热或冰冻时水的移动。
混凝土的抗渗性用抗渗等级表示。
抗渗等级是以28d龄期的混凝土标准试件,按规定的方法进行试验,所能承受的最大静水压力来确定。
混凝土的抗渗等级分为P4、P6、P8、P10、P12等五个等级,相应表示能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0及1.2MPa的静水压力而不渗水换而言之就是混凝土抗渗试验时一组6个试件中4个试件未出现渗水时不同的最大水压力。
抗渗等级≥P6的混凝土为抗渗混凝土。
防水混凝土设计抗渗等级:
工程埋置深度(m)
设计抗渗等级
<
10
P6
10~20
P8
20~30
P10
30~40
P12
过去规范中抗渗混凝土以S为标准区分,商品混凝土搅拌站习惯使用P来区分,实际上S6跟P6表达的是一个含义,现在广泛采用的是符合P。
框架梁端负弯矩调幅系数:
《高规》JGJ3-2002第5.2.3条规定:
在竖向荷载作用下,可考虑框架梁端塑性变形时的内力重分布,对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅。
装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.7~0.8;
现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8~0.9;
应先对竖向荷载作用下框架梁的弯矩进行调幅,再与水平作用产生的框架梁弯矩进行组合;
截面设计时,框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。
程序中仅对框架梁进行调幅,对于一般梁、次梁、悬臂梁等均没有调幅。
梁端负弯矩调幅系数在分析设计>
控制信息/调整信息中输入,默认值为0.85
地面粗糙度:
表示地球表面粗糙程度并具有长度量纲的特征参数。
风在到达结构物以前吹越2km范围内的地面时,描述该地面上不规则障碍物分布状况的等级。
A类:
指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;
B类:
指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;
C类:
指有密集建筑群的城市市区;
D类:
指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。
pkpm计算振型个数和周期折减系数
1.计算振型数NMODE)《抗规》5.2.2条2款,5.2.3条2款;
《高规》5.1.13条2款;
[耦联取3的倍数,且≤3倍层数,[非耦联取≤层数,参与计算振型的[有效质量系数应≥90%
2.振型组合方法:
(CQC耦联;
SRSS非耦联)CQC:
《抗规》3.4.3条,5.2.3条;
《高规》3.3.1条2款;
一般工程选[耦联,规则结构用[非耦联补充验算
3.周期折减系数TC):
框架:
砖填充墙多0.6-0.7,砖填充墙少0.7-0.8;
框剪:
砖填充墙多0.7-0.8,砖填充墙少0.8-0.9;
剪力墙1.0;
《高规》3.3.16条(强条),3.3.17条
计算振型个数如何取:
这个参数需要根据工程的实际情况来选择。
对于一般工程,不少于9个。
但如果是2层的结构,最多也就是6个,因为每层只有三个自由度,两层就是6个。
对复杂、多塔、平面不规则的就要多选,一般要求“有效质量系数”大于90%就可以了,证明我们的震型数取够了。
这个“有效质量系数”最先是美国的WILSON教授提出来的,并且将它用于著名的ETABS程序。
《高层建筑混凝土结构技术规程》的5.1.13-2条要求B级高度的建筑和复杂的高层建筑“抗震计算时,宜考虑平扭藕连计算结构的扭转效应,振型数不应小于15,对多塔楼结构的振型数不应少于塔数的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不少于总质量的90%”
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规范规定要求震型参与质量达到总质量的90%以上这句话怎么理解?
有关振型的几个概念
振型参与系数:
每个质点质量与其在某一振型中相应坐标乘积之和与该振型的主质量(或者说该模态质量)之比,即为该振型的振型参与系数。
一阶振型自振频率最小(周期最长),二阶,三阶....振型的自振频率逐渐增大。
地震力大小和地面加速度大小成正比,周期越长加速度越小,地震力也越小。
自振振型曲线是在结构某一阶特征周期下算得的各个质点相对位移(模态向量)的图形示意.在形状上如实反映实际
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