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结构手记

什么是Master Specifications

0、写在前面的话

对于Master Specifications(技术规格书)的编写,首先感谢老前辈李总,是他启蒙了我,传授了技术规格书的精髓。话说师父领进门修行在个人,望和本站的有缘人、志同道合的诸君一起共同进步、努力学习,提高自我。


**分割线间为负能量**
又到发牢骚的时间了,和本文主题无关。如果不喜欢负能量的话直接跳到第1节看正文吧。

子曰:“君子有三戒:,少之时,血气未定,戒之在色;及其壮也,血气方刚,戒之在斗;及其老也,血气既衰,戒之在得。”
《淮南子•诠言训》:“凡人之性,少则猖狂,壮则强暴,老则好利。”

年轻时只懂得年少轻狂之由,并不理解为何中年好斗之因。现已人过中年终于渐渐懂得为何中年多愤青。因为欲望和能力发生了冲突,理想和现实发生了冲突。发现自以为有能力改变些什么了,然而却仍然是螳臂当车。总是干些只跑二百里事,时间长了,就会怀疑自己是否眼高手低。在一摊油里游也不动,走也走不脱。有时候想真正做点事情真的好难。人在一起志同道合方能始终,然而天涯何处觅知音,只不过是一厢情愿罢了。在这娑婆世界,本就蝇营狗苟,自己也不过沧海一粟。当你发现你已经在负反馈循环中很久时,就会莫名惊诧,空虚没落,心中充满了怒火。你发现如果不能打破这种恶性循环,短暂的人生真的会变得凄凄惨惨戚戚,如浮萍一般随波逐流。好斗之心油然而起,你不是在生别人的气,是在生自己的气。

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孔圣人之言,我深以为然。应谨言慎行,戒之又戒。万马齐喑究可哀又何妨,世事本无常,常于闹世行,不失寂静心。出离对人们的执着和依附,摆脱对于名利、称誉、欲望的恋慕和贪执。持平常心,待人观己,离诸分别,而心怀高远,离妄见真。


1、技术规格书的定义

技术规格书是对于整个工程任务的书面描述,是工程合同文件的一部分。工程合同文件主要包括:协议、合同条件、图纸、技术规格书、附录、修改单、招标文件、说明文件。

2、技术规格书的作用

技术规格书和图纸以及合同条件一起组成基本的设计文件。技术规格书的内容中包括工程中各种材料、设备的质量要求,包括对施工工艺的要求、现场制造和装配的方法以及所适用的规范等。它的作用贯穿于工程的整个生命周期。对于不同对象所起的作用不同:

  • 业主:技术规格书如同产品介绍。
  • 总承包商:帮助总承包对整个工程进行指挥、管理和施工。
  • 概预算部门:根据技术规格书进行估算。
  • 采购部门:根据技术规格书上规定的材料和设备进行采购。
  • 监理:帮助监理人员对工程进行监理和控制。
  • 分包商:技术规格书分为若干个分项,便于明确分包工作范围和职责。

3、技术规格书的MasterFormat®体系

MasterFormat®即建筑工程项目编码和分类主控体系,是由美国Construction Specifications Institute和加拿大Construction Specifications Canada共同制定的。该体系采用了按分部、分项工程和材料分类的形式,对工程建设项目进行分解和编码。它既符合建设工程设计和供货的专业分工,也符合工程施工的专业和工种的划分。

工程建设项目的分类和施工分承包商及各专业工程相互对应,某一层次的项目划分依据就是分承包商或工种的承包范围和报价范围,因此大型工程建设项目的工程量清单(BOQ)也可以按MasterFormat分类和编码体系来进行构建。在投标报价阶段容易确定工程价格,在施工阶段,更易于对价格和成本变化实施跟踪。

4、MasterFormat®技术规格书的构架

MasterFormat®体系由“分项”(Divisions)和“分部”(Section)构成一个主控列表(清单),该主控列表提供了“分项”的清单,“分部”的编码与“分项”的工种/材料分类相对应,以此来组织有关设施的设计/施工要求和相应活动的信息资料。

MasterFormat®(2014年版)采用50个“分项” (或者说是在工程建设项目的设计/施工工作中所涉及到结果的大类)的标准化的大纲格式,来组织工程建设项目中所包含的信息。在1995年版本的MasterFormat®中则使用了16个“分项”的形式。

MasterFormat – 2014的“分项” 构成如下:

采购和合同要求组别 PROCUREMENT AND CONTRACTING REQUIREMENTS GROUP

  • Division 00 —采购和合同要求

技术说明组别 SPECIFICATIONS GROUP

一般要求子组别

  • Division 01 — 通用要求

工程设施施工子组别

  • Division 02 — 现有条件
  • Division 03 — 混凝土
  • Division 04 — 砌体
  • Division 05 — 金属制品
  • Division 06 — 木材、塑料及木塑组合制品
  • Division 07 — 隔热及防潮
  • Division 08 — 洞(孔)口
  • Division 09 — 饰面材料
  • Division 10 — 特种制品
  • Division 11 — 设备
  • Division 12 — 家具
  • Division 13 — 特种施工
  • Division 14 — 传送设备
  • Division 15 — 预留用于今后使用
  • Division 16 — 预留用于今后使用
  • Division 17 — 预留用于今后使用
  • Division 18 — 预留用于今后使用
  • Division 19 — 预留用于今后使用

工程辅助设施子组别:

  • Division 20 — 预留用于今后使用
  • Division 21 — 消防灭火系统
  • Division 22 — 水暖管路系统
  • Division 23 — 供热通风与空调
  • Division 24 — 预留用于今后使用
  • Division 25 — 综合自动化
  • Division 26 — 电气系统
  • Division 27 — 通讯系统
  • Division 28 — 电子设备使用安全和保障
  • Division 29 — 预留用于今后使用

场地和基础设施子组别

  • Division 30 — 预留用于今后使用
  • Division 31 — 土方工程
  • Division 32 — 外装修
  • Division 33 — 公用事业
  • Division 34 — 交通运输
  • Division 35 — 航运和海洋工程
  • Division 36 — 预留用于今后使用
  • Division 37 — 预留用于今后使用
  • Division 38 — 预留用于今后使用
  • Division 39 — 预留用于今后使用

工艺设备子组别

  • Division 40 — 工艺流程互连设备
  • Division 41 — 材料加工和搬运设备
  • Division 42 — 加热、冷却和干燥工艺设备
  • Division 43 — 气体/液体输送、净化和储存工艺设备
  • Division 44 — 污染物和垃圾处理设备
  • Division 45 — 行业专用制造设备
  • Division 46 — 给排水设备
  • Division 47 — 预留用于今后使用
  • Division 48 — 发电机设备
  • Division 49 — 预留用于今后使用

每个“分项”(Divisions)分为若干个“分部”(Section)。在一个“分部”(Section)中的信息分为以下层级:

  • 每个“分部”(Section)包括了 “一般要求”, “产品” 和 “实施”三个“部分”(Part),对工程建设项目中局部的的设计/施工工作进行阐述和处理。
  • 每个“部分”(Part)包括了一项或多项 “条款” (即由一个或多个相关 “段落“所组成的一个”部分“中的一项主题)。
  • 每个 “条款“ 包括了一个或多个 “段落”(即用以阐明某个特殊主题的一条或多条说明)。
  • 根据需要,每个“段落“可以分成若干小段。

当某个“分部”不需要使用某个“部分”时,应保留该未经使用的“部分”的编码和分类标题,并在该“部分”后标以”未采用”或”不适用于本部分”,以明确表示该未经使用的“部分”已被特意删除。

每个“分部”被细分为以下三个主要“部分”, 其定义分别为:

  • 部分1 – 一般要求:针对本“分部”的有关管理性的和程序性的要求等内容的描述。
  • 部分2 – 产品:对本工程建设项目中所包含的体系、组装件、设备、产品、材料、加工制作和相关综合内容的描述。
  • 部分3 – 实施: 描述对施工工地/现场安装或实施过程,包括施工准备和安装后的清理和保护。施工工地/现场组装和制作的产品和系统都包括在内。

5、技术规格书和图纸的设计说明的区别

技术规格书并不等同于图纸的设计说明。图纸的主要任务是形象地表现出各个设计元素的大小、形式、位置和互相的关系等等信息。而技术规格书所包含的内容却是各种材料、系统、设备、现场和非现场的安装工艺等等的质量控制,具体有:各种材料、设备和器具的种类和质量要求;工艺要求;装配和安装要求;测试和规范要求;生产商设备的精度要求;余量和单价;备选方案。

6、MasterFormat®2014

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荣誉及获奖

  • 2021年,北京环球影城主题公园项目标段二(712、717)2-1(201)及2-5(205)游乐设施项目,作为主要人员,荣获中国建筑金属结构协会颁发的“第十四届第一批中国钢结构金奖工程”。
  • 2018年,荣获“2018年度中冶建筑研究总院有限公司建筑服务先进个人”荣誉称号。
  • 2016年,厦门高崎国际机场T4航站楼钢结构设计工程项目,作为主要人员,荣获中国冶金建设协会颁发的 “2016年全国冶金行业优秀工程设计一等奖”。
  • 2015年,毛里求斯SSR机场扩建钢结构工程项目,作为主要人员,荣获中国冶金建筑协会颁发的“2015年度全国冶金行业优秀工程设计二等奖”。

洋人学国标系列2-The concept of Chinese code for seismic design of buildings

© Written by J.Y. WANG

concept-of-gb-seisimc-codeFigure 1 The concept of seismic design

 

Table 1 Reduction factors of seismic action of steel moment frame

China
GB 50011-2010
America
ASCE7-10
Eurocode
EC8
Japan
BSL
1/(1.3*0.35*γRE) R q γDS
I 2.93 SMF 8 DCH 5.5~6.5 FA 4
II 2.93 IMF 4.5 DCM 4 FB 3.33
III 2.93 OMF 3.5 FC 2.85
IV 2.93 MF 3 DCL 1.5 FD 2.5

Note: This example is used to illustrate concepts only, not academically rigorous.
From figure 1, it can be found that D1\D2\D3\D4 is corresponding to the seismic grade I/II/III/IV of GB 50011-2010. So how to determine the seismic grade according to Chinese GB codes is very important. Seismic grade a sense is equal to the different levels of ductility. And earthquake actions do not adjust corresponding to the seismic grade.

Before determine the seismic grade it is necessary to clear a few definitions.

Seismic measures: The seismic design contents except earthquake action calculation and member resistance calculation, including internal force adjustment and details of seismic design.
Detail of seismic design: All the detailed requirements that must be taken for the structural and nonstructural components according to seismic concept design principles and require no calculation generally.

There are two seismic grades. One is for seismic measures, the other is for detail of seismic design. Sometimes they are the same. Adjust intensity for determining seismic grades are summarized as follows:

Seismic fortification category Seismic precautionary intensity Adjusted intensity for determining seismic grade
Site Class I Site Class II Site Class III or IV
Seismic measures Detail of seismic design Seismic measures Seismic measures Detail of seismic design
Category A or B 6 0.05g 7 6 7 7 7
7 0.10g 8 7 8 8 8
0.15g 8 7 8 8 8+
8 0.20g 9 8 9 9 9
0.30g 9 8 9 9 9+
9 0.40g 9+ 9 9+ 9+ 9+
Category C 6 0.05g 6 6 6 6 6
7 0.10g 7 6 7 7 7
0.15g 7 6 7 7 8
8 0.20g 8 7 8 8 8
0.30g 8 7 8 8 9
9 0.40g 9 8 9 9 9
Category D 6 0.05g 6 6 6 6 6
7 0.10g 6 6 6 6 6
0.15g 6 6 6 6 7
8 0.20g 7 7 7 7 7
0.30g 7 7 7 7 8
9 0.40g 8 8 8 8 8

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工程师的自我修养

© Written by J.Y. WANG

yayuandeziwoxiuyang

一直在考虑大道至简系列的第一篇文章写点什么呢?春节期间心境比较低落,忽然想到的《演员的自我修养》,自嘲中透着些许落寞。那么索性这里就以工程师的自我修养作为这个系列的开篇吧。修养顾名思义修身养性,古人云“修身、齐家、治国、平天下”,修身乃第一要务。如何修身?子曰在于格物。

本来呢计划这个系列其实也是想写些纯技术上的东西,但既然是大道至简系列。还是有必要先理理思想上的事,也算是自我心态的调整。

每个人都有自己的价值观,同一件事情不同的人有不同的看法和评价,并且很可能都发自内心的认为自己的观点是正确。所以不同人在一起才会有不同的思想碰撞,有摩擦。价值观有对错之分吗?有普世的价值观吗?每个人都有自己的答案。

谁也不能也不应向别人灌输或强加价值观。人若要安身立命,自求多福,自然也不应怨天尤人只能躬身自省。君子博学而日参省乎己,则知明而行无过矣。保尔柯察金说,当他回首往事的时候,他不会因为虚度年华而悔恨,也不会因为碌碌无为而羞耻。那么现在反观自己,我似乎正在为虚度年华而懊恼,正在因碌碌无为而羞愤。愤青是谁,是我也是你。在这五浊恶世,人们急功近利,焦躁不安。

作为一个土木工程师或者说一个结构工程师,自打学了这个专业,入了这个行当,便是得逢山开路遇水搭桥,修得广厦建得茅屋。此曰:干一行爱一行。人生是不能存档重来的,典型的英雄模式。此曰:The second you think it’s so late is the fastest moment。

“朱门酒肉臭,路有冻死骨”。常常自嘲:“安得广厦千万间,大庇天下寒士俱欢颜,风雨不动安如山!呜呼!何时眼前突兀见此屋,吾庐独破受冻死亦足!”。架桥修路,修屋造房,广积德行。而厚德方能载物。

dengta

人从何而来,至何处去,为什么而活,生命的意义是什么?既是哲学的终极问题,也是每个人都避免不了的问题。

个人是如此渺小,在历史的洪流面前如浮萍一般,随波逐流。我们如何取舍自己的行为?以什么作为人生路上前行的指引?以善良作为路标,作为灯塔是我的答案。这个回答是我在而立之年方才找到。你也许会想当然的说,人性本善,这个答案显而易见。但世间名利二字,你是如何看待的呢。只为名;只为利;实则为名,虚则为利;虚则为名,实则为利;既为名又为利。

傲慢的山上留不下一滴功德水。大道至简唯“善良”二字。与诸君共勉之!

**本系列文章禁止转载**

欧洲规范讲义5-可靠性管理与使用年限及耐久性

© Written by J.Y. WANG

可靠性管理

可靠性管理是保证达到结构可靠性要求的重要手段。可靠性管理的内容包括可靠性分级、设计监管分级和施工检查分级。

  • 可靠性分级
    在EN 1990中,可靠性分级由对建筑工程中所使用的资源通过社会经济优化的方法进行,并且考虑了所有预计到的失效后果和建筑工程的成本情况。

表5.1 – 失效后果类别

类别 失效后果 示例
CC3 严重后果:对人的生命、经济、社会损失或环境影响很大 大型公共建筑(如体育场、音乐厅)等
CC2 中等后果:对人的生命、经济、社会损失或环境影响比较大 住宅和办公楼等
CC1 不严重后果:对人的生命、经济、社会损失或环境影响比较小 人不经常进入的农用建筑(如仓库、温室)等

对应于失效后果等级CC3、CC2、CC1的可靠度等级是RC3、RC2、RC1,相应的可靠指标β的最小建议值如下表。

表5.2 – 可靠指标β的最小建议值 (承载能力极限状态)

可靠度等级 β的最小值
1年基准期 50年基准期
RC3 5.2 4.3
RC2 4.7 3.8
RC1 4.2 3.3

可靠度分级可以通过调整持久状况中基本组合的作用分项系数γF来实现。例如对于与可靠度等级具有一致的设计监管和施工检查等级时,可以将分项系数γF乘以系数KFI进行可靠度等级的区分。

  • 设计监管分级
    设计监管分级可根据结构重要性和国家要求或设计大纲来确定。

表5.3 – 设计监管分级

等级 特征 对计算、绘图和说明的最小监管要求
DSL3 (对应于RC3) 扩大监管 由非设计单位的第三方核查
DSL2 (对应于RC2) 常规监管 由项目负责人之外的其他人员按照组织程序核查
DSL1 (对应于RC1) 常规监管 由设计人员自检
  • 施工检查分级
    检查水平可以质量管理等级相联系,并考虑相应的质量管理措施。

表5.4 – 施工检查分级

等级 特征 要求
IL3 (对应于RC3) 扩大检查 由第三方核查
IL2 (对应于RC2) 常规检查 按照组织程序核查
IL1 (对应于RC1) 常规检查 由设计人员自检
  • 质量管理
    为使结构满足相应要求和设计假定,应采用适当的质量控制措施,这是措施包括:
    -可靠性要求的确定;
    -组织措施;
    -设计、施工、维修阶段的控制措施。
    -可以使用EN ISO 9001: 2000中相关的质量管理措施。

设计使用年限
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预定目的使用的时间段。工程结构设计时应规定设计使用年限。

表5.5 – 设计使用年限

类别 设计使用年限(年) 示例
1 10 临时性结构
2 10到15 可替换的结构构件
3 15到30 农用或类似结构
4 50 房屋建筑及其它一般结构
5 100 纪念性建筑、桥梁和其它结构

耐久性
结构在预期的环境和维修下,其劣化程度不应影响到结构的性能。为达到耐久性的要求以下因素需考虑:
-预期或可预见的结构的使用功能;
-要求的设计准则;
-预期的环境条件;
-材料和制品的组成、特性和性能;
-土体的性能
-结构体系的选择;
-构件形状和结构细部构造;
-加工质量和控制水平;
-特殊的防护措施;
-设计使用年限内的维修。
-在设计阶段应对环境状况进行评估,并做出保护结构所使用材料的规定。劣化程度可通过计算、试验、以往的工程经验或在综合分析的基础上进行估计。

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