3.6.1 混凝土結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)宜符合下列要求:
1 采取減小偶然作用效應(yīng)的措施;
2 采取使重要構(gòu)件及關(guān)鍵傳力部位避免直接遭受偶然作用的措施;
3 在結(jié)構(gòu)容易遭受偶然作用影響的區(qū)域增加冗余約束,布置備用的傳力途徑;
4 增強(qiáng)疏散通道、避難空間等重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件及關(guān)鍵傳力部位的承載力和變形性能;
5 配置貫通水平、豎向構(gòu)件的鋼筋,并與周邊構(gòu)件可靠地錨固;
6 設(shè)置結(jié)構(gòu)縫,控制可能發(fā)生連續(xù)倒塌的范圍。
3.6.2 重要結(jié)構(gòu)的防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)可采用下列方法:
1 局部加強(qiáng)法:提高可能遭受偶然作用而發(fā)生局部破壞的豎向重要構(gòu)件和關(guān)鍵傳力部位的安全儲備,也可直接考慮偶然作用進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2 拉結(jié)構(gòu)件法:在結(jié)構(gòu)局部豎向構(gòu)件失效的條件下,可根據(jù)具體情況分別按梁-拉結(jié)模型、懸索-拉結(jié)模型和懸臂-拉結(jié)模型進(jìn)行承載力驗(yàn)算,維持結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性。
3 拆除構(gòu)件法:按一定規(guī)則拆除結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件,驗(yàn)算剩余結(jié)構(gòu)體系的極限承載力;也可采用倒塌全過程分析進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3.6.3 當(dāng)進(jìn)行偶然作用下結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌的驗(yàn)算時(shí),作用宜考慮結(jié)構(gòu)相應(yīng)部位倒塌沖擊引起的動(dòng)力系數(shù)。在抗力函數(shù)的計(jì)算中,混凝土強(qiáng)度取強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck;普通鋼筋強(qiáng)度取極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fstk,預(yù)應(yīng)力筋強(qiáng)度取極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fptk并考慮錨具的影響。宜考慮偶然作用下結(jié)構(gòu)倒塌對結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)的影響。必要時(shí)尚應(yīng)考慮材料性能在動(dòng)力作用下的強(qiáng)化和脆性,并取相應(yīng)的強(qiáng)度特征值。
條文說明
3.6 防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)原則
房屋結(jié)構(gòu)在遭受偶然作用時(shí)如發(fā)生連續(xù)倒塌,將造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,是對安全的最大威脅。總結(jié)結(jié)構(gòu)倒塌和未倒塌的規(guī)律,采取針對性的措施加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性,就可以提高結(jié)構(gòu)的抗災(zāi)性能,減少結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌的可能性。
混凝土結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌是提高結(jié)構(gòu)綜合抗災(zāi)能力的重要內(nèi)容。在特定類型的偶然作用發(fā)生時(shí)或發(fā)生后,結(jié)構(gòu)能夠承受這種作用,或當(dāng)結(jié)構(gòu)體系發(fā)生局部垮塌時(shí),依靠剩余結(jié)構(gòu)體系仍能繼續(xù)承載,避免發(fā)生與作用不相匹配的大范圍破壞或連續(xù)倒塌。這就是結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的目標(biāo)。無法抗拒的地質(zhì)災(zāi)害破壞作用,不包括在防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)。
結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)涉及作用回避、作用宣泄、障礙防護(hù)等問題,本規(guī)范僅提出混凝土結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌的設(shè)計(jì)基本原則和概念設(shè)計(jì)的要求。
3.6.1 結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的難度和代價(jià)很大,一般結(jié)構(gòu)只須進(jìn)行防連續(xù)倒塌的概念設(shè)計(jì)。本條給出了結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌概念設(shè)計(jì)的基本原則,以定性設(shè)計(jì)的方法增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性,控制發(fā)生連續(xù)倒塌和大范圍破壞。當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生局部破壞時(shí),如不引發(fā)大范圍倒塌,即認(rèn)為結(jié)構(gòu)具有整體穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)和材料的延性、傳力途徑的多重性以及超靜定結(jié)構(gòu)體系,均能加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。
設(shè)置豎直方向和水平方向通長的縱向鋼筋并應(yīng)采取有效的連接、錨固措施,將整個(gè)結(jié)構(gòu)連系成一個(gè)整體,是提供結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的有效方法之一。此外,加強(qiáng)樓梯、避難室、底層邊墻、角柱等重要構(gòu)件;在關(guān)鍵傳力部位設(shè)置緩沖裝置(防撞墻、裙房等)或泄能通道(開敞式布置或輕質(zhì)墻體、屋蓋等);布置分割縫以控制房屋連續(xù)倒塌的范圍;增加重要構(gòu)件及關(guān)鍵傳力部位的冗余約束及備用傳力途徑(斜撐、拉桿)等,都是結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌概念設(shè)計(jì)的有效措施。
3.6.2 倒塌可能引起嚴(yán)重后果的安全等級為一級的可能遭受偶然作用的重要結(jié)構(gòu),以及為抵御災(zāi)害作用而必須增強(qiáng)抗災(zāi)能力的重要結(jié)構(gòu),宜進(jìn)行防連續(xù)倒塌的設(shè)計(jì)。由于災(zāi)害和偶然作用的發(fā)生概率極小,且真正實(shí)現(xiàn)“防連續(xù)倒塌”的代價(jià)太大,應(yīng)由業(yè)主根據(jù)實(shí)際情況確定。
局部加強(qiáng)法是對多條傳力途徑交匯的關(guān)鍵傳力部位和可能引發(fā)大面積倒塌的重要構(gòu)件通過提高安全儲備和變形能力,直接考慮偶然作用的影響進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種按特定的局部破壞狀態(tài)的荷載組合進(jìn)行構(gòu)件設(shè)計(jì),是保證結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的有效措施之一。
當(dāng)偶然事件產(chǎn)生特大荷載時(shí),按效應(yīng)的偶然組合進(jìn)行設(shè)計(jì)以保持結(jié)構(gòu)體系完整無缺往往代價(jià)太高,有時(shí)甚至不現(xiàn)實(shí)。此時(shí),拉結(jié)構(gòu)件法設(shè)計(jì)允許爆炸或撞擊造成結(jié)構(gòu)局部破壞,在某個(gè)豎向構(gòu)件失效后,使其影響范圍僅限于局部。按新的結(jié)構(gòu)簡圖采用梁、懸索、懸臂的拉結(jié)模型繼續(xù)承載受力,按整個(gè)結(jié)構(gòu)不發(fā)生連續(xù)倒塌的原則進(jìn)行設(shè)計(jì),從而避免結(jié)構(gòu)的整體垮塌。
拆除構(gòu)件法是按一定規(guī)則撤去結(jié)構(gòu)體系中某部分構(gòu)件,驗(yàn)算剩余結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力的計(jì)算方法??刹捎脧椥苑治龇椒ɑ蚍蔷€性全過程動(dòng)力分析方法。
實(shí)際工程的防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì),應(yīng)根據(jù)具體條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。
3.6.3 本條介紹了混凝土結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)中有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)的取值原則。效應(yīng)除按偶然作用計(jì)算外,還宜考慮倒塌沖擊引起的動(dòng)力系數(shù)。材料強(qiáng)度取用標(biāo)準(zhǔn)值,鋼筋強(qiáng)度改用極限強(qiáng)度,對無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件則應(yīng)注意錨夾具對預(yù)應(yīng)力筋有效強(qiáng)度的影響,還宜考慮動(dòng)力作用下材料強(qiáng)化和脆性的影響,取相應(yīng)的強(qiáng)度特征值。此外還應(yīng)考慮倒塌對結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)變化的影響。


鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
