1.2.1 结构设计使用年限与结构的功能要求在线视频

同学们

这节课我们来学习

结构设计使用年限与结构的功能要求

首先我们来学习结构的设计使用年限

结构设计的目的是要使所设计的结构

在规定的设计使用年限内

能完成预期的全部功能要求

所谓设计使用年限

是指设计规定的结构或结构构件

不需进行大修

即可按其预定目的使用时期

换言之

设计使用年限就是房屋建筑在正常设计

正常施工

正常使用和维护下

所应达到的持久年限

在设计使用年限内

结构和结构构件在正常维护条件下

应能够保持其使用功能

而不需进行大修加固

设计使用年限应按现行国家标准

《建筑结构可靠度设计统一标准》

取值如下

(1)临时性结构

设计使用年限为5年

临时性建筑是指单位和个人

因生产生活需要临时建造使用

结构简易并在规定期限内

必须拆除的建筑物或其他设施

比如

窝棚 工棚等棚屋

及短期性质的展示用房

如样板房 展览房等

在结构上不得超过两层

在建筑用材上除工程特殊需要外

一般不采用现浇钢筋混凝土等耐久性结构形式

(2)易于替换的结构构件

设计使用年限为25年

如木结构

钢结构

以及装配式的轻型结构中

便于替换的结构构件等

(3)普通房屋和构筑物

设计使用年限为50年

如教学楼

办公楼

旅馆以及商品房

虽然商品房土地使用年限为70年

但在设计中一般不考虑土地使用年限

而直接按规范最低要求确定

统一为50年

(4)纪念性建筑和特别重要的建筑结构

如规模较大的或专事兴建的纪念堂馆

及单体建筑

如北京奥运会的鸟巢

若建设单位提出更高要求

也可按建设单位的要求确定

建筑结构的设计使用年限

明确了设计使用年限是设计规定的一个时期

如达不到这个年限

则意味着在设计

施工

使用与维护的某一环节上

出现了非正常情况

应查找原因

这里所谓正常维护包括必要的检测

防护及维修

设计使用年限是房屋建筑的地基基础工程

和主体结构工程

合理使用年限的具体化

这里我们要注意的是

当结构的使用年限超过设计使用年限后

并不是就不能使用了

而是结构失效概率可能较设计预期值增大了

接下来我们来讲解结构的功能要求

建筑结构设计的目的就是在现有技术基础上

用最经济的手段来获得预定条件下

满足设计所预期的各种功能的要求

那么什么是结构的功能要求呢

结构的功能要求是指在规定的设计使用年限内

建筑结构应满足安全性

适用性和耐久性的三项功能

那我们依次来看一下三个功能要求的内涵

安全性是指结构在正常施工

和正常使用的条件下

能承受可能出现的各种作用

在设计规定的偶然事件

如强烈地震 爆炸 车辆撞击等

发生时和发生后

仍能保持必需的整体稳定性

即结构仅产生局部的损坏

而不致发生连续倒塌

适用性是指结构在正常使用时

具有良好的工作性能

例如

不会出现影响正常使用的过大变形或振动

不会产生使使用者感到不安的裂缝宽度等

耐久性是指结构在正常维护条件下

具有足够的耐久性能

即在正常维护条件下

结构能够正常使用到规定的设计使用年限

例如

结构材料不致出现影响功能的损坏

钢筋混凝土构件的钢筋

不致因保护层过薄或裂缝过宽而锈蚀等

结构的安全性

适用性和耐久性

是结构可靠的标志

良好的结构设计应该能满足上述的功能要求

这样设计的结构是安全可靠的

总称为结构的可靠性

结构可靠性的定义是

结构在规定时间内

在规定条件下

完成预定功能的能力

但在各种随机因素的影响下

结构完成的能力不能事先确定

只能用概率来描述

为此

我们引入结构可靠度的概念

它的定义是结构在规定时间内

在规定条件下

完成预定功能的概率

结构的可靠度是结构可靠性的概率度量

即对结构可靠性的定量描述

上述的定义中

规定的时间是指设计使用年限

规定条件是指正常设计

正常施工

正常使用和正常维护

不包括错误设计

错误施工和违反原来规定的使用情况

预定功能指结构的安全性

适用性和耐久性

结构可靠度与结构使用年限长短有关

《统一标准》以结构的设计使用年限

为计算结构可靠度的时间基准

需要注意

结构的设计使用年限与建筑结构的使用寿命

虽有一定的联系

但它不等同于建筑结构的使用寿命

超过设计使用年限的结构

并不一定就损坏了不能使用

而是其完成预定功能的能力越来越差了

本节课

我们学习了建筑结构设计使用年限

与结构的功能要求的概念

介绍了结构可靠度的内涵

希望大家理解掌握

为后续课程做好铺垫