1)國家標準《建筑結構可靠度設計統一標準》GB50068修訂后對結構重要性系數X做了兩點(diǎn)改變:( 1)X不僅考慮結構的安全等級,而且考慮了結構的設計使用年限;(2)將原標準X取值中的“等于”改為“不應小于”,使不同投資者對結構安全度設計有更多的選擇余地。對于一般工業(yè)與民用建筑膜結構,其安全等級多為二級,其設計使用年限多為50年,因此其結構重要性系數不應小于1.0;對于設計使用年限為15~25年的易于更換膜材的膜結構,其結構重要性系數可適當降低,取為不小于0.95;對于設計使用年限為5年的臨時(shí)性的膜結構,其結構重要系數可取不小于0.9.應該指出,膜結構下部的鋼或鋼筋混凝土承重結構,其設計使用年限仍可采用50年,當膜結構達到設計使用年限時(shí),可以更換膜材,從而達到與下部結構同樣的設計使用年限。
2) 本條系根據現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB50009的規定,對于承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài),分別根據不同的設計要求采用不同的荷載組合。結合膜結構的具體情況,按承載能力極限狀態(tài)設計時(shí),只考慮荷載效應的基本組合,采用荷載設計值和強度設計值進(jìn)行計算,不考慮偶然組合;按正常使用極限狀態(tài)設計時(shí),只考慮荷載效應的標準組合,采用荷載標準值、組合值和變形限值進(jìn)行計算,不考慮其他組合。
3) 本條列出了作用在膜結構上的各種荷載,其中溫度變化、支座不均勻沉降和施工荷載可根據工程具體情況予以考慮,地震作用在本規程第5.1.5條中規律可不考慮。施工荷載可根據工程安裝的特點(diǎn)確定,有時(shí)不僅要考慮均布荷載,還有考慮安裝或檢修時(shí)的集中荷載。
4) 目前,我國的膜結構設計都參照國外的設計規范進(jìn)行,荷載組合采用長(cháng)期與短期兩種情況(日本規范稱(chēng)為持久與臨時(shí)荷載),并分別規定了不同的安全系數。由于膜結構受力具有較強的幾何非線(xiàn)性,其各項荷載效應不能進(jìn)行線(xiàn)性組合,因此本條規定采用兩種組合類(lèi)別,其中,第一類(lèi)組合相當于長(cháng)期(持久)荷載組合,第二類(lèi)組合相當于短期(臨時(shí))荷載組合,并以抗力分項系數進(jìn)行調節。
5) 風(fēng)荷載是膜結構的主要荷載。由于膜結構的體型較復雜,而《建筑結構荷載規范》GB50009所提供的建筑體型有限,所以膜結構的風(fēng)荷載體型系數一般需要通過(guò)風(fēng)洞試驗來(lái)確定。當所設計的膜結構為園林景觀(guān)小品或臨時(shí)性建筑時(shí),可參考以往的工程經(jīng)驗確定風(fēng)荷載體型系數。
6) 作為屋面的膜結構多為負高斯曲率曲面,結構上所受的雪荷載一般為非均勻分布,因此應根據不同的曲面形狀、曲率變化調整雪荷載分布系數的取值。
7) 膜結構設計中,除了保證結構體系的整體穩定外,還應保證在局部膜片破壞或局部索推出工作時(shí)不致引起結構整體失效。由于膜材在拉力作用下存在松弛、徐變等問(wèn)題,張拉式膜結構在正常使用1~2年后需要進(jìn)行第二次張拉,結構設計時(shí)應考慮兩次張拉對結構整體的影響。
8) 由于材料自身存在老化問(wèn)題,各類(lèi)膜材均有一定的使用年限。對于永久性建筑,當膜材達到使用年限或部分膜片在使用期間出現破損時(shí),需要進(jìn)行更換,這一點(diǎn)在結構整體設計時(shí)宜予以考慮。 |