GB 50068-2018 建筑结构可靠性设计统一标准

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建筑结构可靠性设计统一标准 GB 50068-2018

1 总则

1.0.1 为在建筑结构设计中统一可靠性标准,保证结构可靠度水平基本一致,制定本标准。

1.0.2 本标准适用于建筑结构的可靠性设计。本标准不适用于地震区的建筑结构可靠性设计。

1.0.3 建筑结构可靠性设计除应符合本标准的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

1.0.4 建筑结构可靠性设计应遵循下列基本原则:

  • 结构可靠度应采用以概率理论为基础的极限状态设计方法确定
  • 结构设计应考虑安全、适用、耐久三方面功能要求
  • 结构设计应考虑施工阶段和使用阶段的不同条件
  • 结构设计应考虑环境条件对结构耐久性的影响

1.0.5 本标准采用的概率论方法应以结构可靠度理论为基础,通过可靠指标度量结构构件的可靠度水平。

1.0.6 建筑结构的设计应明确其设计工作年限。

1.0.7 建筑结构可靠性设计应保证结构在规定的工作年限内具有足够的可靠度。

1.0.8 建筑结构设计应考虑各种作用效应和材料性能的随机性。

2 术语和符号

2.1 术语

2.1.1 结构可靠性 structural reliability 结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力。

2.1.2 结构可靠度 degree of reliability 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。

2.1.3 极限状态 limit state 结构或构件超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求的界限状态。

2.1.4 承载能力极限状态 ultimate limit state 对应于结构或结构构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形的状态。

2.1.5 正常使用极限状态 serviceability limit state 对应于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的状态。

2.1.6 可靠指标 reliability index 度量结构可靠性的数值指标。

2.1.7 荷载效应 load effect 由荷载引起的结构或构件的内力、变形、裂缝等反应。

2.1.8 抗力 resistance 结构或构件承受荷载效应的能力。

2.1.9 失效概率 probability of failure 结构或构件不能完成预定功能的概率。

2.1.10 设计基准期 design reference period 计算结构可靠度时采用的时间参数,一般取50年。

2.1.11 持久状况 persistent situation 正常使用情况下的状况,持续时间较长。

2.1.12 短暂状况 transient situation 施工、检修等临时性状况,持续时间较短。

2.1.13 偶然状况 accidental situation 地震、爆炸、撞击等偶然事件发生时的状况。

2.1.14 结构重要性系数 importance coefficient of structure 根据结构安全等级确定的系数,用于调整结构效应设计值。

2.1.15 荷载代表值 representative value of load 荷载的标准值、组合值、准永久值、频遇值的统称。

2.1.16 荷载效应组合 load effect combination 结构设计时,将可能同时出现的各种荷载效应按一定规律进行组合。

2.1.17 材料性能标准值 characteristic value of material property 材料性能的基本代表值,为材料性能概率分布的0.05分位值。

2.1.18 几何参数标准值 nominal value of geometric parameter 几何参数的基本代表值,为设计图纸规定的名义值。

2.1.19 可靠度校准 reliability calibration 通过对比分析确定结构设计方法的可靠度水平的过程。

2.1.20 目标可靠指标 target reliability index 结构设计所要求达到的最低可靠度水平。

2.1.21 安全性 safety 结构在正常设计和施工条件下承受各种作用的能力。

2.1.22 适用性 serviceability 结构在正常使用过程中保持良好工作性能的能力。

2.1.23 耐久性 durability 结构在正常维护条件下满足预定使用功能的能力。

2.1.24 结构分析 structural analysis 确定结构上作用效应的过程。

2.1.25 二阶效应 second-order effect 结构变形对内力分布产生的影响。

2.2 符号

  • β——可靠指标
  • pf——失效概率
  • γ0——结构重要性系数
  • γG——永久荷载分项系数
  • γQ——可变荷载分项系数
  • ψc——荷载组合值系数
  • ψq——荷载准永久值系数
  • ψf——荷载频遇值系数
  • S——荷载效应
  • R——结构抗力
  • SGk——永久荷载效应标准值
  • SQk——可变荷载效应标准值
  • fk——材料性能标准值
  • fd——材料性能设计值
  • γm——材料性能分项系数
  • γR——抗力分项系数
  • T——设计基准期
  • t——时间变量
  • Φ——标准正态分布函数
  • Φ-1——标准正态分布函数的反函数
  • α——结构系数
  • η——效应系数

3 基本规定

3.1 结构可靠度

3.1.1 结构可靠度应采用以概率理论为基础的极限状态设计方法确定。

3.1.2 结构可靠度应采用可靠指标β度量。结构构件的可靠指标β不应小于表3.1.2规定的数值。

安全等级 延性破坏 脆性破坏
一级 3.7 4.2
二级 3.2 3.7
三级 2.7 3.2

3.1.3 结构或构件的失效概率pf与可靠指标β的关系为:

pf=Φ(-β)

式中:Φ为标准正态分布函数。

3.1.4 结构的设计工作年限应按表3.1.4划分。

类别 设计工作年限(年)
临时性建筑 5
易于替换的结构构件 25
普通房屋和构筑物 50
重要房屋和构筑物 100
特别重要的建筑 100以上

3.1.5 结构可靠度设计应考虑下列极限状态:

  • 承载能力极限状态
  • 正常使用极限状态

3.1.6 结构可靠度设计应区分下列状况:

  • 持久状况
  • 短暂状况
  • 偶然状况

3.1.7 结构可靠度设计应考虑下列功能要求:

  • 安全性:结构应能承受在正常设计和施工条件下可能出现的各种作用
  • 适用性:结构在正常使用过程中应保持良好的工作性能
  • 耐久性:结构在正常维护条件下应满足预定使用功能的要求

3.1.8 结构可靠度设计应考虑下列环境影响因素:

  • 温度作用
  • 湿度变化
  • 化学侵蚀
  • 物理磨损
  • 氧化腐蚀

3.1.9 结构可靠度设计应考虑下列基本变量:

  • 荷载效应
  • 材料性能
  • 几何参数
  • 计算模式

3.1.10 结构可靠度分析应采用下列方法:

  • 一次二阶矩法
  • 蒙特卡洛法
  • 响应面法

3.1.11 结构可靠度校准应通过对既有结构可靠度的分析确定。

3.1.12 结构可靠度设计应考虑下列不确定性:

  • 荷载的不确定性
  • 材料性能的不确定性
  • 几何参数的不确定性
  • 计算模式的不确定性

3.2 安全等级

3.2.1 结构的安全等级应根据结构破坏后果的严重程度划分为一级、二级、三级。

3.2.2 破坏后果的严重程度应按下列规定划分:

  • 一级:造成人员伤亡、重大财产损失或对社会有重大影响
  • 二级:造成较大财产损失或对人身安全有较大影响
  • 三级:造成一般财产损失或对人身安全有轻微影响

3.2.3 结构安全等级与结构重要性系数γ0的对应关系为:

  • 一级:γ0=1.1
  • 二级:γ0=1.0
  • 三级:γ0=0.9

3.2.4 同一结构中的不同构件可采用不同的安全等级,但整个结构的安全等级应依据其中最低的安全等级确定。

3.2.5 结构的整体稳定性验算应采用不低于二级安全等级的要求。

3.2.6 安全等级的选择应符合下列规定:

  • 重要的工业与民用建筑应划分为一级
  • 一般的工业与民用建筑应划分为二级
  • 临时性建筑和次要建筑可划分为三级

3.2.7 结构加固或改造时,应根据加固后的建筑功能重新确定安全等级。

3.2.8 安全等级应在设计文件中明确注明。

3.2.9 结构的可靠性鉴定应按原设计的安全等级进行。

3.3 极限状态设计

3.3.1 极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。

3.3.2 结构设计应同时满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求。

3.3.3 结构或构件出现下列状态之一时,应认为超过承载能力极限状态:

  • 结构或构件丧失稳定
  • 结构或构件达到最大承载能力
  • 结构或构件产生不适于继续承载的变形
  • 结构转变为机动体系
  • 结构或构件发生疲劳破坏

3.3.4 结构或构件出现下列状态之一时,应认为超过正常使用极限状态:

  • 影响正常使用或外观的变形
  • 影响正常使用或耐久性能的局部损坏
  • 影响正常使用的振动
  • 影响正常使用的其他特定状态

3.3.5 正常使用极限状态的极限状态标志应根据不同的设计要求确定。

3.3.6 正常使用极限状态的设计条件应符合下列规定:

  • 变形不应超过规定的限值
  • 裂缝宽度不应超过规定的限值
  • 振动不应超过规定的限值

3.3.7 承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计表达式应符合本标准第6章的规定。

3.3.8 极限状态设计应考虑下列设计状况:

  • 持久设计状况
  • 短暂设计状况
  • 偶然设计状况
  • 地震设计状况

3.3.9 结构在设计基准期内应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态验算。

3.3.10 对偶然设计状况,应进行下列验算:

  • 爆炸撞击作用下的结构承载力
  • 火灾情况下的结构承载力
  • 地震作用下的结构承载力

3.4 可靠性管理

3.4.1 结构可靠性设计应贯穿于结构的设计、施工、使用和维护全过程。

3.4.2 结构设计应规定明确的设计使用寿命。

3.4.3 结构在设计使用寿命内应进行必要的维护和检测。

3.4.4 结构在施工阶段应符合设计要求和质量标准。

3.4.5 结构在使用阶段应进行定期检查和维护。

3.4.6 结构超过设计使用寿命后应进行安全评估。

3.4.7 可靠性管理应包括下列内容:

  • 设计阶段的可靠性分析
  • 施工阶段的质量控制
  • 使用阶段的检测维护
  • 超过使用寿命后的评估处理

3.4.8 结构的检测与维护计划应在设计文件中明确规定。

4 荷载和荷载效应

4.1 荷载分类

4.1.1 荷载按其随时间的变异性和出现的可能性分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。

4.1.2 永久荷载在设计基准期内其值不随时间变化,或其变化值与平均值相比可以忽略不计。

4.1.3 可变荷载在设计基准期内其值随时间变化,且其变化值与平均值相比不可以忽略不计。

4.1.4 偶然荷载在设计基准期内不一定出现,一旦出现,其值很大且持续时间很短。

4.1.5 永久荷载包括下列内容:

  • 结构自重
  • 土压力
  • 预应力
  • 长期荷载
  • 固定设备重量
  • 隔墙重量

4.1.6 可变荷载包括下列内容:

  • 楼面活荷载
  • 屋面活荷载
  • 风荷载
  • 雪荷载
  • 吊车荷载
  • 温度作用
  • 施工荷载
  • 偶然人群荷载

4.1.7 偶然荷载包括下列内容:

  • 地震作用
  • 爆炸力
  • 撞击力
  • 火灾
  • 龙卷风
  • 冲击波

4.1.8 荷载的取值应符合下列原则:

  • 永久荷载应按设计尺寸和材料单位重量确定
  • 可变荷载应按设计基准期内最大荷载的概率分布确定
  • 偶然荷载应按可能出现的最大荷载确定

4.1.9 荷载的分类应根据荷载的具体性质确定,同一荷载可能归入不同类别。

4.1.10 建筑物内的设备重量应按实际情况确定。

4.2 荷载代表值

4.2.1 荷载的代表值包括标准值、组合值、准永久值和频遇值。

4.2.2 荷载标准值是荷载的基本代表值,为结构设计采用的最大荷载值。

4.2.3 当结构承受两个或两个以上可变荷载时,应采用组合值作为荷载的代表值。

4.2.4 可变荷载的组合值系数ψc和准永久值系数ψq应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用。

4.2.5 荷载的标准值可按下列方法确定:

  • 永久荷载:按结构构件的设计尺寸与材料单位体积自重计算确定
  • 可变荷载:按设计基准期内最大荷载概率分布的0.05分位值确定

4.2.6 可变荷载的频遇值系数ψf应按下列规定采用:

  • 楼面活荷载:ψf=0.5
  • 风荷载:ψf=0.4
  • 雪荷载:ψf=0.6

4.2.7 荷载的组合值、频遇值和准永久值可通过将标准值乘以相应的系数得到。

4.2.8 荷载代表值的取值应考虑下列因素:

  • 荷载的统计特性
  • 荷载的持续时间
  • 荷载同时出现的可能性

4.2.9 荷载标准值的取值应符合下列规定:

  • 永久荷载标准值应采用平均值
  • 可变荷载标准值应采用设计基准期内最大概率分布的0.05分位值

4.3 荷载效应组合

4.3.1 荷载效应组合应根据不同的极限状态和设计要求进行。

4.3.2 承载能力极限状态设计时,应按下列规定进行荷载组合:

基本组合(永久荷载效应控制):

S=γGSGk+γQ1ψc1SQ1k

基本组合(可变荷载效应控制):

S=γGSGk+γQ1SQ1k+γQiψciSQik

偶然组合:

S=SGk+SQAd+ψf1SQ1k+ΣψqiSQik

地震组合:

S=SGk+SEk+ψf1SQ1k

4.3.3 荷载分项系数应按下列规定采用:

  • 永久荷载:γG=1.2(当永久荷载效应对结构不利时);γG=1.0(当永久荷载效应对结构有利时)
  • 可变荷载:γQ=1.4
  • 风荷载:γQ=1.4
  • 雪荷载:γQ=1.4
  • 温度作用:γQ=1.2

4.3.4 正常使用极限状态设计时,应按下列规定进行荷载组合:

标准组合:

S=SGk+SQ1k+ΣψciSQik

频遇组合:

S=SGk+ψf1SQ1k+ΣψqiSQik

准永久组合:

S=SGk+ΣψqiSQik

4.3.5 荷载效应组合应考虑下列情况:

  • 只有永久荷载作用时
  • 永久荷载和可变荷载同时作用
  • 永久荷载和可变荷载及偶然荷载同时作用
  • 地震作用与其他荷载同时作用

4.3.6 当永久荷载效应对结构有利时,永久荷载分项系数可取1.0。

4.3.7 当可变荷载效应对结构有利时,可变荷载分项系数可取0。

4.3.8 多个可变荷载同时作用时,应取其中主导荷载进行组合。

4.3.9 荷载效应组合时应考虑荷载出现的概率和持续时间。

4.3.10 荷载效应组合的确定应符合下列规定:

  • 基本组合用于承载能力极限状态设计
  • 标准组合用于正常使用极限状态设计
  • 频遇组合用于正常使用极限状态设计
  • 准永久组合用于正常使用极限状态长期效应验算

5 结构抗力

5.1 材料性能

5.1.1 材料性能的标准值应采用概率分布的0.05分位值。

5.1.2 材料性能的分项系数应根据可靠度分析确定。

5.1.3 混凝土的强度标准值应按本标准附录A的规定采用。

5.1.4 钢材的强度标准值应按本标准附录B的规定采用。

5.1.5 砌体的强度标准值应按本标准附录C的规定采用。

5.1.6 木材的强度标准值应按本标准附录D的规定采用。

5.1.7 材料性能的变异系数应通过统计分析确定。

5.1.8 材料性能的设计值应按下式计算:

fd=fk/γm

5.1.9 材料性能的标准值应符合下列规定:

  • 混凝土强度标准值取立方体抗压强度标准值
  • 钢材强度标准值取屈服强度标准值
  • 砌体强度标准值取抗压强度标准值
  • 木材强度标准值取抗压强度标准值

5.1.10 材料在持续荷载作用下的强度应考虑长期强度折减。

5.1.11 材料在反复荷载作用下的强度应根据疲劳分析确定。

5.1.12 材料性能的确定应考虑下列因素:

  • 材料的不均匀性
  • 生产工艺的影响
  • 环境条件的影响
  • 尺寸效应

5.2 几何参数

5.2.1 几何参数的标准值应采用设计图纸规定的名义值。

5.2.2 几何参数的变异性应在抗力计算中加以考虑。

5.2.3 几何参数的影响系数应按下列规定采用:

  • 截面面积:Ak
  • 截面惯性矩:Ik
  • 截面抵抗矩:Wk
  • 截面回转半径:ik

5.2.4 构件尺寸的偏差应控制在规定的限值内。

5.2.5 几何参数的概率分布应根据统计分析确定。

5.2.6 构件尺寸的加工偏差应符合产品标准要求。

5.2.7 几何参数的标准值和设计值应符合下列规定:

  • 标准值:设计图纸规定的名义值
  • 设计值:考虑偏差后的值

5.3 抗力分项系数

5.3.1 混凝土的抗力分项系数应按下列规定采用:

  • 受压:γc=1.4
  • 受拉:γc=1.4

5.3.2 钢材的抗力分项系数应按下列规定采用:

  • 抗拉、抗压:γs=1.1
  • 抗剪:γs=1.1

5.3.3 砌体的抗力分项系数应按下列规定采用:

  • 受压:γm=1.6
  • 受拉、受剪:γm=1.6

5.3.4 木材的抗力分项系数应按下列规定采用:

  • 顺纹抗压、抗拉:γt=1.45
  • 顺纹抗剪:γt=1.45

5.3.5 抗力分项系数也可根据可靠度分析进行校准确定。

5.3.6 抗力分项系数应考虑下列因素:

  • 材料性能的变异性
  • 几何参数的变异性
  • 计算模式的不定性

5.3.7 预应力混凝土的抗力分项系数应专门研究确定。

5.3.8 抗力分项系数的确定应通过可靠度校准完成。

6 极限状态设计表达式

6.1 承载能力极限状态

6.1.1 承载能力极限状态设计应采用下列表达式:

γ0S≤R

6.1.2 结构构件的承载力设计值R应按下式计算:

R=R(αk,fk,ak,...)/γR

6.1.3 荷载效应设计值S应按下列规定计算:

S=γGSGk+γQ1SQ1k+ΣγQiψciSQik

6.1.4 当持续状况的持久设计状况进行承载能力极限状态设计时,应按下列规定采用荷载基本组合:

γ0(γGSGk+γQ1SQ1k+ΣγQiψciSQik)≤R

6.1.5 当短暂状况进行承载能力极限状态设计时,应按下列规定采用荷载基本组合:

γ0(γGSGk+γQ1SQ1k+ΣγQiψciSQik)≤R

6.1.6 当偶然状况进行承载能力极限状态设计时,应按下列规定采用荷载偶然组合:

SGk+SQAd+ψf1SQ1k+ΣψqiSQik≤R/γRA

6.1.7 偶然事件发生时,结构应保持整体稳定性。

6.1.8 承载能力极限状态的荷载效应组合应考虑下列设计状况:

  • 持久设计状况:正常使用时可能持续存在的状况
  • 短暂设计状况:施工、检修等临时性状况
  • 偶然设计状况:地震、爆炸等偶然事件发生时状况

6.1.9 地震设计状况的承载力验算应符合下列规定:

SEd≤REd/γRE

6.1.10 承载能力极限状态设计应满足下列要求:

  • 结构构件不应发生破坏
  • 结构不应发生倾覆
  • 结构不应发生整体失稳

6.2 正常使用极限状态

6.2.1 正常使用极限状态设计应采用下列表达式:

S≤C

6.2.2 结构或构件的变形、裂缝等应不超过规定的限值。

6.2.3 正常使用极限状态的荷载效应组合应根据构件的变形、裂缝等控制条件选择标准组合、频遇组合或准永久组合。

6.2.4 当采用标准组合时,荷载效应组合值S应按下式计算:

S=SGk+SQ1k+ΣψciSQik

6.2.5 当采用频遇组合时,荷载效应组合值S应按下式计算:

S=SGk+ψf1SQ1k+ΣψqiSQik

6.2.6 当采用准永久组合时,荷载效应组合值S应按下式计算:

S=SGk+ΣψqiSQik

6.2.7 结构或构件的正常使用极限状态限值应符合表6.2.7的规定。

变形类型 限值
吊车梁的挠度 l/500
屋盖、楼盖梁的挠度 l/250
墙体的层间位移 h/400
结构的顶点位移 H/500
钢筋混凝土梁的裂缝宽度 0.3mm
预应力混凝土梁的裂缝宽度 0.2mm

注:l为计算跨度;h为层高;H为结构总高度。

6.2.8 正常使用极限状态的验算应考虑下列因素:

  • 变形对结构功能的影响
  • 变形对装饰和设备的影响
  • 振动对人员舒适度的影响
  • 裂缝对耐久性的影响

6.2.9 正常使用极限状态的变形验算应考虑长期荷载效应的影响。

6.2.10 正常使用极限状态的裂缝验算应考虑下列情况:

  • 荷载效应标准组合下的裂缝宽度
  • 荷载效应准永久组合下的裂缝宽度
  • 裂缝对结构耐久性的影响

7 结构分析和设计

7.1 结构分析

7.1.1 结构分析应确定结构上的作用效应。

7.1.2 结构分析可采用弹性分析、弹塑性分析或塑性分析。

7.1.3 结构分析模型应能正确反映结构的实际工作性能。

7.1.4 结构分析应考虑下列因素:

  • 结构的非线性性能
  • 几何非线性性能
  • 材料的时变性能
  • 温度效应
  • 收缩徐变效应

7.1.5 结构分析应符合下列规定:

  • 结构计算简图应与实际结构相符
  • 结构分析应考虑构件之间的连接
  • 结构分析应考虑结构的整体性
  • 结构分析应考虑结构的空间作用

7.1.6 结构分析方法的选用应符合下列规定:

  • 弹性分析方法适用于正常使用极限状态验算
  • 弹塑性分析方法适用于承载能力极限状态验算
  • 塑性分析方法适用于特定结构的极限分析

7.1.7 结构分析应考虑下列作用效应:

  • 弯矩
  • 轴向力
  • 剪力
  • 扭矩
  • 温度作用效应
  • 收缩徐变效应

7.1.8 结构分析时应考虑下列边界条件:

  • 支座条件
  • 连续条件
  • 对称条件

7.1.9 结构分析应考虑二阶效应的影响。

7.1.10 结构分析结果的评价应考虑计算模型的合理性。

7.2 设计方法

7.2.1 钢筋混凝土结构、钢结构、砌体结构和木结构的设计应分别符合国家现行有关标准的规定。

7.2.2 结构设计应考虑结构的空间作用和整体稳定性。

7.2.3 结构设计应考虑施工阶段和使用阶段的不同受力状态。

7.2.4 结构设计应考虑温度作用、收缩徐变等间接作用的影响。

7.2.5 结构设计应采取有效措施保证结构的耐久性。

7.2.6 结构设计应考虑下列设计要求:

  • 承载力要求
  • 刚度要求
  • 稳定性要求
  • 耐久性要求
  • 抗震要求
  • 防火要求

7.2.7 结构设计应符合国家现行有关标准的构造要求。

7.2.8 结构设计应考虑下列适用性要求:

  • 使用荷载作用下的变形
  • 振动舒适度
  • 裂缝控制

7.3 整体稳定性

7.3.1 结构应进行整体稳定性验算。

7.3.2 结构的整体稳定性应符合下列规定:

  • 结构的侧向位移不应超过规定的限值
  • 结构的整体倾覆不应发生
  • 结构的整体失稳不应发生
  • 结构的二阶效应应在设计中加以考虑

7.3.3 高层建筑结构应进行整体稳定和抗倾覆验算。

7.3.4 结构的整体稳定验算应考虑下列因素:

  • 结构自重
  • 竖向荷载
  • 风荷载
  • 地震作用

7.3.5 结构抗倾覆验算应符合下列规定:

  • 抗倾覆安全系数不应小于1.5
  • 倾覆力矩不应大于稳定力矩

7.3.6 结构稳定验算应考虑下列情况:

  • 弹性稳定验算
  • 弹塑性稳定验算

7.4 抗震设计规定

7.4.1 抗震设防区的建筑结构应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定进行抗震设计。

7.4.2 抗震设防的建筑结构应根据抗震设防类别、烈度和场地条件采用不同的抗震措施。

7.4.3 抗震设计的建筑结构应进行多遇地震作用下的承载力验算和罕遇地震作用下的变形验算。

7.4.4 抗震设计的建筑结构应满足下列基本要求:

  • 结构体系应合理
  • 结构应具有必要的抗震承载力
  • 结构应具有足够的变形能力
  • 结构应具有良好的整体性

7.4.5 抗震设防类别应根据建筑使用功能的重要性划分。

7.4.6 抗震设计应符合下列规定:

  • 建筑形体应规则
  • 结构布置应合理
  • 构件连接应可靠

8 质量控制

8.1 材料质量

8.1.1 结构材料的质量应符合国家现行有关标准的规定。

8.1.2 材料进场时应进行质量验收。

8.1.3 材料在储存和运输过程中应采取保护措施。

8.1.4 结构材料的检验应符合下列规定:

  • 钢材应检验屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能等
  • 混凝土应检验抗压强度
  • 砂浆应检验抗压强度
  • 木材应检验强度等级
  • 钢筋应检验屈服强度、抗拉强度、伸长率等

8.1.5 材料性能的质量控制应符合下列规定:

  • 材料应具有质量证明文件
  • 材料进场应进行复检
  • 材料存放应符合要求
  • 材料使用应按批次追踪

8.1.6 材料代换应经过设计单位确认。

8.1.7 材料质量控制应符合下列要求:

  • 材料的生产应符合产品标准
  • 材料的运输和储存应符合规定
  • 材料的使用应按批次追溯

8.2 施工质量

8.2.1 结构的施工质量应符合国家现行有关标准的规定。

8.2.2 施工过程中应进行质量检查和验收。

8.2.3 隐蔽工程应在覆盖前进行验收。

8.2.4 施工质量控制等级应按国家现行有关标准划分为不同等级。

8.2.5 结构拆模时应达到规定的强度要求。

8.2.6 施工阶段的结构分析应考虑下列因素:

  • 施工荷载
  • 施工顺序
  • 支撑条件变化
  • 临时结构拆除

8.2.7 混凝土施工质量控制应符合下列规定:

  • 混凝土配合比应经试验确定
  • 混凝土浇筑应连续进行
  • 混凝土养护应符合要求
  • 混凝土强度应达到规定值后拆模

8.2.8 钢结构施工质量控制应符合下列规定:

  • 构件制作应符合设计要求
  • 焊接质量应进行检验
  • 螺栓连接应符合要求
  • 安装偏差应在限值内

8.2.9 施工质量验收应符合下列规定:

  • 分项工程验收应符合要求
  • 分部工程验收应符合要求
  • 单位工程验收应符合要求

8.3 维护质量

8.3.1 结构在使用期间应进行正常维护。

8.3.2 结构在出现损伤时应及时进行检测和加固。

8.3.3 结构在设计使用寿命内应定期进行检测和维护。

8.3.4 结构超过设计使用寿命后应进行安全评估。

8.3.5 结构的维护应包括下列内容:

  • 定期检查
  • 清洁保养
  • 防腐处理
  • 损坏修复

8.3.6 结构检测应包括下列内容:

  • 外观检查
  • 材料性能检测
  • 变形测量
  • 裂缝检测
  • 振动检测

8.3.7 结构加固应符合下列规定:

  • 加固方案应经过论证
  • 加固施工应符合要求
  • 加固后应进行验收

8.3.8 结构的可靠性鉴定应按下列规定进行:

  • 达到设计使用年限后的鉴定
  • 遭受灾害后的鉴定
  • 发现质量问题后的鉴定

9 附录

附录A 混凝土的强度标准值

A.0.1 混凝土的强度标准值应按表A.0.1采用。

强度等级 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60
fck(N/mm²) 10.0 13.4 16.7 20.1 23.4 26.8 29.6 32.4 35.5 38.5
ftk(N/mm²) 1.27 1.54 1.78 2.01 2.20 2.39 2.51 2.64 2.74 2.85

A.0.2 混凝土的强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。

A.0.3 混凝土的强度标准值fck为立方体抗压强度标准值的0.76倍。

A.0.4 混凝土的强度标准值ftk为立方体抗压强度标准值的0.19倍。

A.0.5 混凝土的弹性模量Ec应按表A.0.5采用。

强度等级 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60
Ec(N/mm²) 22000 25500 28000 30000 31500 32500 33500 34500 35500 36000

A.0.6 混凝土的强度设计值应按下列公式计算:

fc=fck/γc

ft=ftk/γc

附录B 钢材的强度标准值

B.0.1 钢材的强度标准值应按表B.0.1采用。

钢材牌号 厚度(mm) fy(N/mm²) fu(N/mm²)
Q235 ≤16 235 375
Q235 >16~40 225 375
Q235 >40~60 215 375
Q345 ≤16 345 470
Q345 >16~35 325 470
Q345 >35~50 315 470
Q390 ≤16 390 490
Q390 >16~35 370 490
Q420 ≤16 420 520
Q420 >16~35 400 520
Q460 ≤16 460 550
Q460 >16~35 440 550

B.0.2 钢材的屈服强度标准值fy应取屈服强度的下限值。

B.0.3 钢材的抗拉强度标准值fu应取抗拉强度的下限值。

B.0.4 钢材的弹性模量E=206000N/mm²。

B.0.5 钢材的剪切模量G=79000N/mm²。

B.0.6 钢材的强度设计值应按下式计算:

f=fy/γs

附录C 砌体的强度标准值

C.0.1 砌体的强度标准值应按下列公式计算:

fk=fm-1.645σf

式中:fm为砌体的强度平均值;σf为砌体强度的标准差。

C.0.2 砌体强度的变异系数可取0.17。

C.0.3 烧结普通砖的抗压强度标准值可取10N/mm²。

C.0.4 砌块的抗压强度标准值应根据试验确定。

C.0.5 砌体的强度设计值应按下式计算:

f=fk/γm

附录D 木材的强度标准值

D.0.1 木材的强度标准值应按表D.0.1采用。

强度等级 抗弯fm(N/mm²) 顺压fc(N/mm²) 顺拉ft(N/mm²) 顺剪fv(N/mm²)
TC17 17 16 10 1.7
TC15 15 13 9 1.6
TC13 13 12 8 1.5
TC11 11 10 7 1.4

D.0.2 木材的强度设计值应根据强度标准值除以抗力分项系数确定。

D.0.3 木材的弹性模量E应按表D.0.3采用。

强度等级 TC17 TC15 TC13 TC11
E(N/mm²) 10000 10000 9000 9000

附录E 可靠指标计算方法

E.0.1 结构构件的可靠指标应根据极限状态方程计算确定。

E.0.2 可靠指标的计算应采用下列公式:

β=Φ-1(1-pf)

E.0.3 失效概率pf应根据下列极限状态方程计算:

pf=P[g(X1,X2,...,Xn)<0]

E.0.4 可靠指标的一次二阶矩法计算应符合下列规定:

β=(μR-μS)/√(σR²+σS²)

附录F 本标准用词说明

F.0.1 为了便于执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:

  • 表示很严格,非这样做不可的用词:正面词采用"必须";反面词采用"严禁";
  • 表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:正面词采用"应";反面词采用"不应"或"不得";
  • 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:正面词采用"宜";反面词采用"不宜";
  • 表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词:采用"可"。

F.0.2 条文中指明应按其他有关标准执行时,写法为:"应符合的规定"或"应按......执行"。

附录G 引用标准名录

《建筑结构荷载规范》GB 50009 《建筑抗震设计规范》GB 50011 《混凝土结构设计规范》GB 50010 《钢结构设计标准》GB 50017 《砌体结构设计规范》GB 50003 《木结构设计标准》GB 50005 《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》GB 1499.2 《建筑地基基础设计规范》GB 50007 《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204 《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068

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