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[分享]国外建筑结构设计的性能标准比国内高很多吗?

发表于2018-01-11    315人浏览    1人跟帖    筑龙币+50  复制链接  只看楼主

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臭脾气

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这个问题来自我导师的一堂课上的一句话,其中提到了钢筋混凝土结构实际配筋率,国外大概是中国的几倍。比较在意的是中外采用的设计标准差不多,都是近似概率极限状态设计法,怎么算出的钢筋会相差到这个地步?另外,国外结构形式我所知的有日本大部分使用钢骨混凝土,欧洲会采用各种复合结构吧,是否也会有国家采用中国的结构形式,诸如异形柱、短肢剪力墙、剪力墙、部分剪力墙框架结构等过渡品种?

下次你可以问下他,「钢筋混凝土结构实际配筋率,国外大概是中国的几倍」这个结论的 reference 在哪里。

简单对比一下 GB50010 和 ACI318 好了。

举一个最简单的例子,单向板的楼面次梁,次梁间距是2.5米,跨度是5米,截面 200x400,楼板厚度120。左边的是中国规范,右边的是美国规范。

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几乎同样的跨度、截面、楼板厚度。唯一的区别就是因为混凝土保护层厚度的要求不同,所以 ACI 规范的 d 要小于 GB 规范的h0。
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这是材料信息,左边采用中国最常用的C30混凝土和HRB400钢筋,右边用美国最常用的4000psi混凝土和Grade60钢筋。
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这是荷载组合,同样是普通住宅,GB 规范是2千牛每平米,ASCE 是40磅每平方英尺,其实都差不多。区别就是荷载组合系数不一样,右边的恒荷载、活荷载都略小,但组合之后的组合值反而略大一些。
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这是用于计算的弯矩值,基本上差异也不大。
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混凝土受压区高度的计算值,计算的原理都一样,GB 规范是57毫米,ACI 规范是42毫米。
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钢筋的拉应变,GB 规范是0.013,ACI 规范是0.018。但是,ACI 对钢筋拉应变没有上限的要求,而GB规范对钢筋拉应变有0.01的上限要求。所以,中国规范的受压区高度需要进一步调整来满足这一要求。
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调整后的受压区高度为72毫米,此时钢筋的拉应变为0.01上限。
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最终的计算钢筋面积,以及最小配筋值的核对。GB 规范的结果要比 ACI 规范的结果大18%。
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最终的实配钢筋,GB 规范可以配2根20,实际面积628平方毫米,实际配筋率0.861%。ACI 规范可以配2根6号,实际面积567平方毫米,实际配筋率0.815%。

看,按照 GB 规范设计,配筋结果还要略大一些呢。何来「国外大概是中国的几倍」这一说法?

结构设计的原理都是一样的,区别仅仅在于细部的参数和标准。作为一门工程科学,它的原理和方法肯定是普适的、通用的。

可能有很多其它的人为原因,造成了工程质量和性能的种种差异,但是,至少在混凝土设计理论这个技术层面上,国内外并没有太大的差异,不太可能出现某个国家或者地区的普遍实际配筋率比另外某个国家或者地区的普遍实际配筋率多好几倍。

PS:开头第一句是说笑,请根据导师的性格、你跟他的关系等等自行决定要不要跟他讨论这个问题。作者:猪小宝来源:知乎


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 当前离线   发表于2018-01-19  | 只看该作者      筑龙币+10

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国外建筑结构设计的性能标准与国内标准对比

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