最近推出的工程結構通用規(guī)范GB55001-2021,全文強制,有法律的效力,涵蓋了工程中的各種結構。小編翻閱一下,發(fā)現(xiàn)一個熟悉又陌生的名詞“設計工作年限”,于是乎趕快查閱了相關規(guī)范,才明白是咋回事兒。按說老的說法是設計使用年限,還有一個和荷載有關的設計基準期。這三個有啥區(qū)別,且聽我道來。建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準GB50068-2001中關于設計使用年限的定義工程結構通用規(guī)范GB55001-2021的起草說明關于設計工作年限的定義:可見兩者的中文名字不同,但英文術語一樣,說明內(nèi)涵應該是一樣的。按照工程結構通用規(guī)范GB55001-2021的起草說明,結構的設計工作年限即“設計使用年限”。在2021年實施的國際標準(結構可靠性總原則―術語》ISO8930中特別說明,Design Service Life(翻譯為設計使用年限)和Design Working Life(翻譯為設計工作年限)是等價的兩個術語,國際標準的原文如下:Design service life: service life specified in design for which a structure or a structural member is used for its intended purpose with planned maintenance, but without substantial repair being necessary.Note1 to entry: Design service life is also called design working life.其實國際標準還強調(diào)了“計劃的維護”,但不需要大修。我們的國標就簡化為“不需要大修”。“設計工作年限”主要是指設計預定的結構或結構構件在正常維護條件下的服役期限,并不意味著結構超過該期限后就不能使用了。因此本規(guī)范將該術語統(tǒng)一為“設計工作年限”以更準確表達其含義。設計工作年限是結構設計的重要參數(shù),不僅影響可變作用的量值大小,也影響著結構主材的選擇。對于業(yè)主而言,只有確定了設計工作年限,才能對不同的結構方案和主材選擇進行比較,優(yōu)化結構全生命周期的成本,獲得最佳解決方案。小編理解,在結構設計時正常使用極限狀態(tài)的英文為Serviceability limit state,用來和承載能力極限狀態(tài)Ultimate limit state相對比。既然這里的service我們理解為“使用”,似乎涉及到結構的期限時,也采用Design service life(翻譯為設計使用年限)更為妥當。工程結構可靠性設計統(tǒng)一標準GB50153-2008對設計基準期的規(guī)定工程結構通用規(guī)范GB55001-2021關于設計基準期兩者的定義其實沒啥差別。關鍵是這個設計基準期和設計工作(使用)年限有啥關系?在確定各類可變荷載的代表值時,會涉及出現(xiàn)荷載最大值的時域問題,該時域長度即為“設計基準期”。工程結構通用規(guī)范GB55001-2021采用的設計基準期為50年。如果設計基準期不是50年時,需要調(diào)整:如果“設計基準期”更長,而可變作用取值和其他設計條件不變,則結構的可靠指標就降低了。因此當設計基準期不同時,應當按照可靠指標一致的原則,對可變作用量值進行調(diào)整。應注意的是,設計基準期是確定可變荷載取值標準的重要時間參數(shù),和“設計工作年限”是兩個不同的概念。但是工程結構通用規(guī)范GB55001-2021沒有說明設計工作年限50年的房屋結構采用的設計基準期是多少。建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2012對雪荷載的規(guī)定可見這里的雪壓重現(xiàn)期和建筑結構的設計工作年限沒有關系,而是和結構的概念相關。換言之,對雪壓敏感的結構采用100年重現(xiàn)期的雪壓,和對雪壓不敏感的結構采用50年重現(xiàn)期的雪壓,兩者的可靠度未必一樣。另外,設計工作年限50年的對雪壓敏感的結構,和設計工作年限100年的紀念性結構,如果前者取100年重現(xiàn)期的雪壓,后者取50年重現(xiàn)期的雪壓,感覺也有點離譜。建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2012對風荷載的規(guī)定風荷載和雪荷載類似,對風敏感的結構,規(guī)范規(guī)定要提高風壓,但提高多少,又推給結構設計規(guī)范了。高層建筑混凝土結構技術規(guī)程(JGJ 3-2010)對此有規(guī)定:規(guī)范沒有糾結風壓的重現(xiàn)期,直接把基本風壓乘以1.1使用。可見,工程結構通用規(guī)范GB55001-2021作為全文強制的規(guī)范,從整體概念上對設計基準期做了規(guī)定,也強調(diào)了可靠度的概念。但具體執(zhí)行還是要用荷載規(guī)范。而荷載規(guī)范對具體的結構的可靠度,也難以把握,所以又把任務交給了結構設計規(guī)范。實際上,可靠度不只是荷載的概率問題,也和結構的概念設計有關。所以需要幾本規(guī)范合力,才可行,工程師們才好把握。另外,重要程度不同的結構,甚至結構構件,對可靠度的要求并不相同。這樣一來,問題就更加復雜化了。實際的項目執(zhí)行過程中,是難以對每一種結構,每一個結構構件都有預期的可靠度的。
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