结构设计安全的温馨提示
lcom
lcom Lv.5
2009年11月12日 16:10:22
只看楼主

以下给出的提示多数是辛辛苦苦、认认真真做了设计,到头来还是不能满足规范的安全要求的各种情况。欢迎设计人员、专业总工、单位法人及施工图审查、政府管理、责任保险、软件开发、规范制定、质量管理、质量(事故)鉴定、法律、房地产等相关部门讨论。提示依据的规范如下:《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153-2008《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068-2001《建筑结构荷载规范》

以下给出的提示多数是辛辛苦苦 、认认真真做了设计,到头来还是不能满足规范的安全要求的各种情况。
欢迎设计人员 、专业总工、单位法人及施工图审查、政府管理、责任保险、软件开发、规范制定、质量管理、质量(事故)鉴定、法律、房地产等相关部门讨论。
提示依据的规范如下:
《工程结构可靠性设计统一标准》
GB 50153-2008

《建筑结构可靠度设计统一标准》
GB 50068-2001

《建筑结构荷载规范》
GB 50009-2006

《建筑抗震设计规范》
GB 50011-2001(2008年版)

《混凝土结构设计规范》
GB 50010-2002

《钢结构设计规范》
GB 50017-2003

《建筑地基基础设计规范》
GB 50007-2002



提示一:
《工程结构可靠性设计统一标准》 GB 50153-2008 4.3.4 条要求:
“对每一种作用组合,工程结构的设计均应采用其最不利的效应设计值进行。”
《工程结构可靠性设计统一标准》 GB 50153-2008 4.3.6 条还要求:
结构按极限状态设计应符合下列要求:
g (X1,X2,…,Xn)
0
当采用结构的作用效应和结构的抗力作为综和基本变量时,结构按极限状态设计应符合下列要求
:
R-S
0 (4.3.5-2)
式中
R
—结构的抗力;
S
—结构的作用效应。
这样,结构的作用效应 S 和结构的抗力 R 对于结构设计安全是非常重要的。本文仅讨论结构的作用效应设计值计算不当所造成的结构设计安全缺陷。

提示二:
现行设计中,作用与作用效应是非线性关系时也在使用作用与作用效应按线性关系考虑的相关组合的效应设计值表达式,这样会造成结构设计可靠度不能满足规范要求;如混凝土结构偏心受压构件承载力计算,钢结构压弯构件稳定性计算等。

提示三:
现行设计中,荷载组合时,一般以单项内力极值法( Nmax Nmin Mmax Mmin…… )计算最不利荷载(直接作用)组合,以该方法求其最不利荷载组合可找到最不利荷载组合工况的概率很低,一般是找不到最不利荷载组合工况的,也会造成结构设计可靠度不能满足规范要求。如混凝土结构及钢结构柱等复合受力构件承载力计算一般都有该问题,而单项内力的梁构件没有该问题。

提示四:
现行设计中,抗震设计时,《建筑抗震设计规范》要求钢筋混凝土结构调整构件的组合内力设计值,但多数设计没有按规范的公式计算,使结构“强柱弱梁”得不到保证。规范 6.2.2 条要求:“一 三级框架的梁柱节点处,除框架顶层和柱轴压比小于 0.15 者及框支梁与框支柱节点外,柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求:
∑Mc=ηc∑Mb
……
当反弯点不在柱的层高范围内, 柱端截面组合的弯矩设计值可乘以上述柱端弯矩增大系数。”实际设计中,未区分 Mc ,一律将 柱端截面组合的弯矩设计值直接乘以上述柱端弯矩增大系数,一般使 ∑Mc偏小,给 “强柱弱梁”打了折扣,汶川地震已有了惨痛的教训。

提示五:
现行桥梁设计影响线动态规划法对于复合受力构件承载力计算只能计算 Nmax Nmin Mmax Mmin…… 等,多数情况计算不出最不利工况。

提示六:
仅梁考虑柱未考虑荷载不利布置,由于对软件了解不透造成的。

提示七:
当前的地震力最不利方向计算,由于提示三的原因,结果也是强梁弱柱。
另外,梁的振型组合结果是安全的,柱的振型组合结果是不安全的。

提示八:
由于提示四的原因,尽管梁建模时考虑部分楼板的刚度及钢筋,实质上又作了一次强梁。因为现行方法 ∑Mc与∑Mb无关。

在我国持续大规模基本建设时期,加之我国强地震区域分布范围又比较广阔,尤其当前是汶川地震震后重建时期,希望上面提示能对广大设计者及相关人员有所帮助。
仅供参考。
待续。
(针对后续内容的位置偶有变更,为方便同行审阅指导,本人将及时把新位置更正如下)
细说提示四 详见34F
细说提示三 详见48F
回复16# 详见54F
细说提示五详见65F
“工程结构可靠性设计统一标准 GB 50153——2008”有关新条文 详见73F
关注各结构软件新规范版是否执行了“GB 50153——2008”新标准 详见82F
回复83# 具体非线性问题 详见85#
核对时间:2010-09-22


(针对会员提出规范版本应更新问题,版主做了相应调整,其他提示尊重作者愿意,未做修改)
提示三细说详见68F)
(提示四细说详见43F)
(建议关注81F)
(建议关注并讨论87F、88F 概念设计问题)
(建议关注并讨论90F、91F “严格按照规范要求,是绝对不会出问题的”观点)

[ 本帖最后由 lcom 于 2010-9-22 11:48 编辑 ]
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gmw66
2009年12月19日 12:01:21
52楼
结构设计还是不要追求奇形怪状的建筑形式吧,现在的开发商一点都不考虑结构安全。
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lcom
2009年12月21日 11:40:56
53楼
回16#
"......具体设计中,这些东西不都是计算机软件在控制吗?难道它们。。。。。"


是这样,具体设计中,结构设计安全是计算机软件在控制,有些因素可以人工干预,但不是所有因素都可以人工干预。
所以再加上以下原因,结构设计人员须最大限度的了解软件。
1.规范有要求,如《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2002 5.1.6条:
“结构分析所采用的电算程序应经考核和验证,其技术条件应符合本规范和有关标准的要求。
对电算结果,应经判断和校核;在确认其合理有效后,方可用于工程设计。”
《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001 3.6.6 (4)有同样的要求。
2.软件有免责,越来越多的软件在相关资料中加有“免责声明”,具体内容参阅个人所用软件资料。
3.管理有设计责任终身制,参阅国家法规《建筑工程质量管理条例》第七十七条。

[ 本帖最后由 lcom 于 2009-12-21 11:43 编辑 ]
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lixiaobo20082008
2010年01月07日 12:07:50
54楼
科学是真理的相对化,可是设计仅仅是运用基本理论,基本理论研究不发展,不要谈什么科学。。。。
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whyisnotyou2009
2010年01月08日 16:26:52
55楼
嗯 我看了 很多前辈都提到了一点,概念设计,我还不知道什么是概念设计,但我会努力去弄清楚的
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万层大厦
2010年01月08日 20:27:06
56楼
“概念设计最主要目的是在设计方案合理的基础上更加经济、安全可行。所以,概念设计需要正确的设计原则以解决设计当中出现的问题,并更加优化设计人员的方案。概念设计运用的好坏不仅体现出了设计工程师的思维活动,更显示出了设计工程的质量层次。
概念设计是从设计的基本原理,工程的客观规律和方法等出发进行综合考虑,来最终确定建筑结构的总体布置,和进行宏观上的调控。所以,对于专业人员来说,让理论知识和实践相结合,探索新的思路,提高工作技能让结构设计更加安全,经济,美观才是正道。”
个人认为,概念设计就是方案初期通过结构工程师的工程经验和工程理念,优化结构体系!~
使结构体系具有明确的传力途径,良好的构件协调能力,优异的结构整体工作性能。以达到结构体系合理、安全,同时节约造价成本的目的!~
:handshake
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bluegriand
2010年01月12日 15:03:36
57楼
只要结构概念清晰,设计时严格按照规范要求,是绝对不会出问题的,如果能再深入一下,结合实例那就更完美了:)
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万层大厦
2010年01月13日 11:34:02
58楼
“设计时严格按照规范要求,是绝对不会出问题的”这句话有待讨论!~
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liujian11
2010年01月27日 19:35:04
59楼
我觉得结构师确实很大程度上只是个绘图员,但不要忘了,大师跟我们的区别在哪,他们是编规范,引领结构潮流的人,我们只是盲从,为什么我们会盲从,就是我们概念不清晰,等你力学水平到了有天赋的程度,你就是大师了
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cjf108417590
2010年01月29日 18:05:06
60楼
刚出来设计,确实要有一些结构概念的设计指导。
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zhangxinghai_sg
2010年02月21日 14:59:41
61楼
看了 楼主的 贴子,个人 觉悟 了很多,这里真的是 卧虎藏龙 !
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