欧洲规范讲义5-可靠性管理与使用年限及耐久性

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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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