多層混凝土結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)階段應(yīng)用中歐規(guī)范時(shí)主要參數(shù)設(shè)定對(duì)比

程 浩

(同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院(集團(tuán))有限公司， 上海 200092)

多層混凝土結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)階段應(yīng)用中歐規(guī)范時(shí)主要參數(shù)設(shè)定對(duì)比

程 浩*

(同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院(集團(tuán))有限公司， 上海 200092)

從上部混凝土結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)相關(guān)的主要參數(shù)設(shè)定上，比較中歐規(guī)范的異同。中歐規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)重要性的分類(lèi)、設(shè)計(jì)使用年限的分類(lèi)基本一致，各類(lèi)極限狀態(tài)下的組合表達(dá)式形式基本一致，但在荷載分項(xiàng)系數(shù)上有差異。同中國(guó)規(guī)范相比，歐洲規(guī)范的活荷載整體取值更高，對(duì)雪荷載的計(jì)算更為細(xì)致，對(duì)風(fēng)荷載的計(jì)算有一定區(qū)別。中歐規(guī)范對(duì)普通鋼筋的強(qiáng)度和延性的要求類(lèi)似，混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值差別不大，但歐洲規(guī)范對(duì)耐久性要求更高。在參考?xì)W洲規(guī)范設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意基本組合的選擇和國(guó)家附錄對(duì)部分參數(shù)取值的變化。

混凝土結(jié)構(gòu), 歐洲規(guī)范, 初步設(shè)計(jì), 參數(shù)設(shè)定

1 研究背景

本工程為中國(guó)在歐洲的一個(gè)新建項(xiàng)目，多層混凝土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)形式為異形柱框架-剪力墻結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)，最大建筑高度20 m，無(wú)抗震設(shè)防要求。按照業(yè)主要求，初步設(shè)計(jì)階段按照中國(guó)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，在參數(shù)設(shè)定上盡量兼顧歐洲規(guī)范，以避免按照歐洲規(guī)范復(fù)核時(shí)出現(xiàn)大的修改。

中國(guó)規(guī)范和歐洲規(guī)范均為完整而嚴(yán)密的體系，在設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)原則以及設(shè)計(jì)要求上有明顯的區(qū)別。歐洲規(guī)范從2000年開(kāi)始頒布至今一直受到廣泛的關(guān)注，也是國(guó)內(nèi)院校的研究重點(diǎn)。文獻(xiàn)[1-5]較為完整地研究了歐洲規(guī)范EN1990，EN1991和EN1992對(duì)設(shè)計(jì)基本規(guī)定、作用和混凝土結(jié)構(gòu)的要求。上述文獻(xiàn)側(cè)重從研究的角度，對(duì)比和分析了中國(guó)規(guī)范和歐洲規(guī)范(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中歐規(guī)范”)，較少?gòu)脑O(shè)計(jì)的角度去處理中歐規(guī)范的區(qū)別。

部分涉外項(xiàng)目在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用的辦法是在ETABS等通用設(shè)計(jì)軟件中直接選取歐洲規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)[6]，但在這些通用設(shè)計(jì)軟件中仍然有部分參數(shù)需要輸入。例如在ETABS中需要人工輸入計(jì)算風(fēng)荷載的結(jié)構(gòu)系數(shù)cs和cd。因此，涉外項(xiàng)目在結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)階段，至少要在一些技術(shù)要點(diǎn)上明確中歐規(guī)范的區(qū)別。

本項(xiàng)目在初步設(shè)計(jì)階段，首先面臨的難點(diǎn)是結(jié)構(gòu)安全等級(jí)、荷載取值、材料強(qiáng)度等參數(shù)的確定。本文嘗試在結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)階段，在同上部結(jié)構(gòu)有關(guān)的主要參數(shù)的設(shè)定上對(duì)比分析中歐規(guī)范，并給出設(shè)計(jì)建議，以供涉外工程技術(shù)人員參考。

下文依次從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本規(guī)定、作用和混凝土結(jié)構(gòu)材料及其耐久性方面進(jìn)行對(duì)比分析。按照設(shè)計(jì)習(xí)慣，下文將EN1990簡(jiǎn)稱(chēng)為EC0[7]，EN1991簡(jiǎn)稱(chēng)為EC1[8]，依次類(lèi)推EC2[9]，EC3[10]。常用的中國(guó)規(guī)范，如GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“混規(guī)”)。除注明外，所涉及的中國(guó)規(guī)范均為最新版本。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本規(guī)定

2.1 結(jié)構(gòu)安全等級(jí)

重要性分類(lèi)依據(jù)上，中歐規(guī)范基本一致[5]。

混規(guī)3.3.2條規(guī)定了承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式γ0S≤R0 EC0[7]在Annex B中規(guī)定了失效后果等級(jí)，按照重要性從低到高依次為CC1，CC2，CC3，及與之對(duì)應(yīng)的可靠度等級(jí)RC1，RC2，RC3。EC0有兩種設(shè)計(jì)方法，第一種是“作用”，根據(jù)可靠度等級(jí)乘以KFI(見(jiàn)EC0的Table B3)，第二種是“抗力”，根據(jù)可靠度等級(jí)乘以γM，EC3[10]中的鋼結(jié)構(gòu)疲勞驗(yàn)算采用了這一方法。從表1可知，第一種方法與混規(guī)一致。

表1 重要性系數(shù)

Table 1 Coefficients for importance of structures

2.2 設(shè)計(jì)使用年限

EC0對(duì)普通的房屋建筑，設(shè)計(jì)使用年限為50年，同中國(guó)的可靠度統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[11]基本一致。但EC0國(guó)家附錄的要求稍有變化，見(jiàn)表2。如果設(shè)計(jì)臨時(shí)結(jié)構(gòu)或農(nóng)用結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)注意歐洲規(guī)范及其國(guó)家附錄的要求。

表2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限對(duì)比

Table 2 Comparison of design working life

注：“英”引用英國(guó)國(guó)家附錄[16]，“中”引用可靠度統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和橋涵通用規(guī)范[17]。

2.3 極限狀態(tài)與分項(xiàng)系數(shù)

中歐規(guī)范均分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。由于歐洲規(guī)范基本涵蓋了建筑與土木工程的所有材料、荷載和結(jié)構(gòu)體系，EC0將承載能力極限狀態(tài)分為EQU，STR，GEO和FAT，依次對(duì)應(yīng)靜力平衡狀態(tài)、結(jié)構(gòu)承載力極限狀態(tài)、巖土承載力極限狀態(tài)和疲勞極限狀態(tài)，對(duì)四種極限狀態(tài)的詳細(xì)解釋見(jiàn)文獻(xiàn)[3]和文獻(xiàn)[5]。正常使用極限狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合和準(zhǔn)永久組合，中歐規(guī)范基本一致[5]。

EC0對(duì)承載力極限狀態(tài)下“作用”Ed的基本組合見(jiàn)式(1)(EC0的式(6.10))，也允許在式(2)和式(3)(EC0的式(6.10a)、式(6.10b))中取大值。ξ為恒載折減系數(shù)，ψ為活載組合值系數(shù)。

(1)

(2)

(3)

部分文獻(xiàn)對(duì)于EC0這一條文的理解并不一致。

文獻(xiàn)[2]給出STR極限狀態(tài)B組下的常用組合是：

1.35×恒載+1.5×活載

文獻(xiàn)[4]給出的STR常用組合是(二者取大)：

1.35×恒載+1.5ψ0,L×活載；

1.35×0.85×恒載+1.5×活載

EC0的Annex A中Table A1.2(B)的注1明確指出：在國(guó)家附錄中選擇式(1)或式(2)、式(3)。EC0的英國(guó)國(guó)家附錄[12]中這兩組公式均可。

通常式(2)、式(3)的結(jié)果比式(1)小，可用折減參數(shù)χ來(lái)衡量其差距[13]，見(jiàn)表3。

表3 折減參數(shù)χ

Table 3 Reduction factor χ

注：γG=1.35，γQ=1.35，ψ0=0.7，ξ=0.925。

另外，恒載折減系數(shù)ξ不一定是0.85。EC0給出的建議值是0.85～1.0，通常國(guó)家附錄中會(huì)給出取值大小，例如英國(guó)取0.925。

在ETABS的首選項(xiàng)定義中，需要選擇按照式(1)還是按照式(2)、式(3)計(jì)算。本項(xiàng)目在計(jì)算時(shí)，按照EC0自定義荷載組合，承載力極限狀態(tài)基本組合按照式(1)執(zhí)行。

3 作用

3.1 活荷載

樓面和屋面活荷載，EC1-1-1的Table 6.1和Table 6.2給出了取值范圍和建議值，所取的最小值一般低于中國(guó)荷載規(guī)范[14]，但建議值一般高于或等于中國(guó)荷載規(guī)范。典型的取值對(duì)比見(jiàn)表4。

表4 典型的活荷載取值對(duì)比

Table 4 Typical comparison of live load kN/m2

注：有下劃線的值為建議值。

EC1的6.3.1.2節(jié)給出了墻柱活荷載折減系數(shù)αn的建議算法(式(4))，同中國(guó)荷載規(guī)范的對(duì)比見(jiàn)表5。EC1較荷載規(guī)范偏于保守。

(4)

式中，n為計(jì)算截面以上層數(shù)，荷載種類(lèi)相同。

表5 活荷載折減系數(shù)αn

Table 5 Reduction factor of live load

本項(xiàng)目活荷載根據(jù)業(yè)主的需求，參照中歐規(guī)范取包絡(luò)值確定，活荷載折減系數(shù)按照歐洲規(guī)范執(zhí)行。

3.2 雪荷載

EC1-1-3[15]是歐洲規(guī)范中專(zhuān)門(mén)針對(duì)雪荷載的一本規(guī)范。式(5)為荷載規(guī)范對(duì)雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算式。而EC1-1-3更為細(xì)致，要求計(jì)算三種狀況下的雪荷載：式(6)對(duì)應(yīng)持久短暫設(shè)計(jì)狀況，式(7)對(duì)應(yīng)罕遇雪荷載參與的偶然組合，式(8)對(duì)應(yīng)罕遇漂積雪荷載參與的偶然組合。更詳細(xì)的對(duì)比見(jiàn)文獻(xiàn)[13,19-20]。

sk=μrs0

(5)

s=μiCeCtsk

(6)

s=μiCeCtCeslsk

(7)

s=μisk

(8)

式中，Ce為暴露系數(shù)；Ct為熱系數(shù)；μi為屋面形狀系數(shù)；Cesl為罕遇雪荷載系數(shù)，通常取2.0。

中歐規(guī)范的雪荷載重現(xiàn)期均為50年，概念上EC1-1-3中的屋面形狀系數(shù)類(lèi)似于荷載規(guī)范中的雪荷載分布系數(shù)。

EC1-1-3對(duì)斜屋面角度α<30°時(shí)，μi均取0.8，但英國(guó)的國(guó)家附錄[16]中增大了15°～30°時(shí)的μi。荷載規(guī)范對(duì)平屋面斜屋面角度α<25°時(shí)，μi均取1.0。

本工程雪荷載特征值sk由外方咨詢公司提供。由于基本為平屋面，因此按照歐規(guī)的計(jì)算工作大大簡(jiǎn)化，取Ce=1.2，Ct=1.0，μi=0.8。在基本組合下，雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照EC1-1-3的計(jì)算結(jié)果和荷載規(guī)范接近，不考慮漂積。對(duì)于偶然組合，采用單獨(dú)建模，修改材料強(qiáng)度及荷載組合的方法處理。

3.3 風(fēng)荷載

EC1-1-4[17]是歐洲規(guī)范中專(zhuān)門(mén)針對(duì)風(fēng)荷載的一本規(guī)范。作用在建筑物上的風(fēng)壓力，基本計(jì)算思路是根據(jù)方向、季節(jié)、粗糙度和地形修正基本風(fēng)速，計(jì)算基本風(fēng)壓，考慮瞬時(shí)脈動(dòng)影響得到動(dòng)壓力峰值qp，引入結(jié)構(gòu)系數(shù)cs和cd反映建筑物上風(fēng)壓值出現(xiàn)的時(shí)間(cs)與紊流引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng)(cd)的不同步[3]，再乘以壓力系數(shù)cpe和表面積，即得到風(fēng)壓力標(biāo)準(zhǔn)值。

EC1-1-4對(duì)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算見(jiàn)式(9)、式(10)(為方便對(duì)比，同原文稍有變化)，荷載規(guī)范的計(jì)算見(jiàn)式(11)。

qec=cscdcpeqp(ze)

(9)

qp(ze)=ce(z)qb

(10)

ωk=βzμsμzω0

(11)

式中cscd——結(jié)構(gòu)系數(shù)；

cpe——外表面風(fēng)壓壓力系數(shù)，類(lèi)似于荷載規(guī)范的體型系數(shù)μs；

qp——計(jì)算高度ze處的動(dòng)壓力峰值，對(duì)應(yīng)平均風(fēng)速和湍流分量之和產(chǎn)生的風(fēng)壓；

qb——按照地面粗糙度、地形調(diào)整后的基本風(fēng)壓，一定程度上近似于荷載規(guī)范的ω0。

中歐規(guī)范度對(duì)風(fēng)荷載的重現(xiàn)期和時(shí)距是一致的，不需要進(jìn)行換算。按照文獻(xiàn)[16]的結(jié)論，同一高度、粗糙度下，100m以下建筑高度，按照06版荷載規(guī)范計(jì)算得到的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值小于歐洲規(guī)范。12版荷載規(guī)范[18]對(duì)風(fēng)振系數(shù)的計(jì)算，由以脈動(dòng)增大系數(shù)為主要參數(shù)，改為以背景分量和共振分量為主要參數(shù)。國(guó)內(nèi)暫沒(méi)有12版荷載規(guī)范同EC1-1-4之間的對(duì)比研究。

在ETABS中定義風(fēng)荷載，除風(fēng)速和場(chǎng)地類(lèi)別外，還需要輸入結(jié)構(gòu)系數(shù)cs和cd、地形系數(shù)c0、湍流系數(shù)kI。

結(jié)構(gòu)系數(shù)cs和cd為歐規(guī)特有參數(shù)，其手算過(guò)程見(jiàn)文獻(xiàn)[19]。EC1-1-4的Annex D給出了cs和cd的安全取值包絡(luò)圖。例如對(duì)于多層混凝土結(jié)構(gòu)，其取值在1.0左右(圖1)。

地形系數(shù)c0的算法見(jiàn)EC1-1-4的4.3節(jié)和Annex A2，默認(rèn)值1.0。湍流系數(shù)kI的算法見(jiàn)EC1-1-4的4.4節(jié)，默認(rèn)值1.0。ETABS中定義風(fēng)荷載的選項(xiàng)卡誤將kI標(biāo)識(shí)為k1。

圖1 底部四邊形，豎直外墻且剛度和質(zhì)量分布均勻的多層混凝土結(jié)構(gòu)的cscd值

由于風(fēng)荷載的計(jì)算參數(shù)、計(jì)算步驟以及風(fēng)剖面上，中歐規(guī)范區(qū)別較大，本工程采用通用計(jì)算軟件ETABS進(jìn)行結(jié)構(gòu)復(fù)核，同時(shí)根據(jù)外方咨詢公司提供的動(dòng)壓力峰值qp，手算復(fù)核風(fēng)荷載作用下的底部總剪力。

4 混凝土結(jié)構(gòu)材料及其耐久性

4.1 混凝土的材料取值

EC2-1-1[9]基本同中國(guó)混規(guī)相對(duì)應(yīng)。EC2采用圓柱體抗壓強(qiáng)度作為抗壓設(shè)計(jì)的力學(xué)指標(biāo)，其混凝土材料分項(xiàng)系數(shù)為1.5(偶然狀況下為1.2)。中歐規(guī)范的混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值對(duì)比見(jiàn)表6，區(qū)別不大。

表6 混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

Table 6 Design values of concrete strength N/mm2

注：① C20/25斜線前數(shù)值為圓柱體抗壓強(qiáng)度，斜線后數(shù)值為立方體抗壓強(qiáng)度; ② 抗壓強(qiáng)度EC2-1-1一欄計(jì)算式為αccfck/1.5，αcc取0.85，fck為圓柱體抗壓強(qiáng)度特征值；③ 抗拉強(qiáng)度EC2-1-1一欄計(jì)算式為αctfctk,0.05/1.5，αct取1.0，fctk,0.05為95%保證率的抗拉強(qiáng)度特征值。

指“考慮抗壓強(qiáng)度長(zhǎng)期效應(yīng)及加載方式不利影響的的系數(shù)”。E2-1-1中3.1.6條的建議值是1.0。英國(guó)國(guó)家附錄中Table NA.1[20]的建議是“壓彎和軸壓時(shí)取0.85，其他情況取1.0，也可偏保守的所有情況下均取0.85”。文獻(xiàn)[13]對(duì)其的解釋是“取0.85是對(duì)預(yù)測(cè)強(qiáng)度和試驗(yàn)獲得強(qiáng)度之間差距的校準(zhǔn)”。準(zhǔn)確的講，αcc取0.85時(shí)中歐規(guī)范的混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值才接近。在ETABS中，αcc和αct的設(shè)定是開(kāi)放的，默認(rèn)是1.0。

EC2-1-1的3.1.7節(jié)給出了兩種簡(jiǎn)化的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，供正截面承載力計(jì)算，分別是拋物線和雙直線兩種形式。提供的拋物線形應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系見(jiàn)式(12)。以C25/30為例，n=2，εc=0.002，εc2=0.0035。同混規(guī)相比，較低標(biāo)號(hào)的混凝土受壓應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系基本一致。

(12)

由于混凝土擬從當(dāng)?shù)乇谜举?gòu)買(mǎi)，本項(xiàng)目的混凝土強(qiáng)度參照EC2-1-1取值。αcc取0.85。

4.2 普通鋼筋的材料取值

對(duì)鋼筋材性的要求主要見(jiàn)EC2-1-1的Annex C，對(duì)鋼筋的檢測(cè)要求見(jiàn)EN10080。中歐規(guī)范對(duì)普通鋼筋的強(qiáng)度取值對(duì)比見(jiàn)表7?；煲?guī)4.2.3條的條文說(shuō)明指出，熱軋鋼筋的材料分項(xiàng)系數(shù)γs取1.10，新列入的HPB500取1.15，EC2的2.4.2.4條建議γs均取1.15(偶然狀況下為1.0)。

表7 普通鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

Table 7 Design strength of reinforced steel N/mm2

注：HRB為中國(guó)規(guī)范鋼筋符號(hào)，B為歐洲規(guī)范鋼筋符號(hào)

EC2-1-1采用極限應(yīng)變?chǔ)舥k和強(qiáng)屈比來(lái)控制鋼筋延性，從低到高依次為A，B，C三級(jí)，相比較，混規(guī)采用總伸長(zhǎng)率來(lái)控制鋼筋延性。EC2-1-1的Table C.1中A，B，C三個(gè)延性等級(jí)的強(qiáng)屈比，依次為≥1.05、≥1.08、1.35>k≥1.15(C級(jí)k的建議值為1.25，同抗震規(guī)范[12]要求一致)。Annex C要求普通鋼筋的實(shí)際屈服強(qiáng)度不超過(guò)屈服強(qiáng)度特征值的1.3倍，同抗震規(guī)范[12]要求一致。

由于鋼材本身是一種勻質(zhì)材料，中歐規(guī)范對(duì)其的規(guī)定區(qū)別不大。本項(xiàng)目擬采用的鋼筋，根據(jù)外方咨詢公司的意見(jiàn)確定。

4.3 耐久性要求

EC2-1-1中的章節(jié)4對(duì)混凝土耐久性和鋼筋保護(hù)層提出了要求。文獻(xiàn)[21]對(duì)比了耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范[22]同EC2-1-1在耐久性設(shè)計(jì)上的異同。由于EC2的國(guó)家附錄之間，以及國(guó)家附錄同EC2-1-1相比，也有一定的差異，且10版混規(guī)在耐久性方面有明顯修改，因此本節(jié)在混規(guī)同EC2-1-1、英國(guó)國(guó)家附錄之間做了簡(jiǎn)要的對(duì)比。

表8 混凝土耐久性要求對(duì)比

Table 8 Comparison of durability requirements for concrete

注：① 英國(guó)國(guó)家附錄中，最低混凝土強(qiáng)度等級(jí)是同保護(hù)層厚度相關(guān)的，越厚則要求的強(qiáng)度越低，甚至可以比EC2-1-1的要求還低，最大水膠比和最小水泥用量，英國(guó)國(guó)家附錄中的取值也是同保護(hù)層厚度有關(guān)的；② 本表中的最小保護(hù)層厚度沒(méi)有考慮鋼筋直徑，且不考慮附加安全厚度，不銹鋼和鋼筋涂層等情況；③ 本表僅針對(duì)梁柱進(jìn)行對(duì)比。

按照EC2-1-1執(zhí)行耐久性要求時(shí)，首先確定暴露等級(jí)(類(lèi)似混規(guī)的環(huán)境類(lèi)別)和結(jié)構(gòu)等級(jí)，后者用來(lái)按照設(shè)計(jì)使用年限、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、樓板等因素修正保護(hù)層厚度。

中歐規(guī)范均用最外層鋼筋至混凝土邊緣的距離確定最小保護(hù)層厚度。無(wú)特殊情況時(shí)EC2-1-1的最小保護(hù)層厚度定義見(jiàn)式(13)。

cnom=max(cmin,b,cmin,dur,10 mm)+Δcdev

(13)

式中cmin,b——使用普通鋼筋時(shí)，即為鋼筋直徑；

cmin,dur——按照環(huán)境條件規(guī)定的最小保護(hù)層厚度；

Δcdev——保護(hù)層偏差，一般取10 mm。

當(dāng)結(jié)構(gòu)等級(jí)為S4，設(shè)計(jì)使用年限50年時(shí)，耐久性要求對(duì)比見(jiàn)表8。在最小保護(hù)層厚度、最低強(qiáng)度等級(jí)上EC2的要求均比混規(guī)高。另一區(qū)別是，當(dāng)設(shè)計(jì)使用年限為100年時(shí)，混規(guī)8.2.1條規(guī)定“最外層鋼筋的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于表8.2.1中數(shù)值的1.4倍”，而EC2-1-1中Table 4.3N的要求是提高結(jié)構(gòu)等級(jí)2級(jí)。試算表明，這一點(diǎn)上EC2仍比混規(guī)要求略高。

總的來(lái)說(shuō)，EC2-1-1對(duì)耐久性的要求遠(yuǎn)比混規(guī)詳細(xì)，其國(guó)家附錄也更為細(xì)致而靈活。本項(xiàng)目計(jì)算時(shí)，梁柱保護(hù)層厚度取25mm(對(duì)應(yīng)EC2規(guī)定的暴露等級(jí)XC1，結(jié)構(gòu)等級(jí)S4)，樓板保護(hù)層厚度取20mm(對(duì)應(yīng)EC2規(guī)定的暴露等級(jí)XC1，結(jié)構(gòu)等級(jí)S3)，最低混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25/30。

5 結(jié) 論

本文嘗試在結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)階段，針對(duì)上部結(jié)構(gòu)相關(guān)的主要參數(shù)的設(shè)定，比較中歐規(guī)范的異同：

(1)對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本規(guī)定，就普通的混凝土結(jié)構(gòu)而言，中歐規(guī)范對(duì)重要性的定義，和重要性等級(jí)在承載力極限狀態(tài)基本組合中的體現(xiàn)基本一致。承載力極限狀態(tài)(僅指歐洲規(guī)范中STR)和正常使用極限狀態(tài)下的基本組合、標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合和準(zhǔn)永久組合表達(dá)式，中歐規(guī)范基本一致，但荷載分項(xiàng)系數(shù)不同。執(zhí)行歐規(guī)時(shí)注意基本組合是否選擇EC0的式(6.10)。

(2)歐洲規(guī)范的活荷載整體取值比中國(guó)高，雪荷載的定義考慮了環(huán)境遮擋和采暖的影響，更加細(xì)致。風(fēng)荷載的計(jì)算參數(shù)、計(jì)算步驟以及風(fēng)剖面上，中歐規(guī)范區(qū)別較大。

(3)中歐規(guī)范對(duì)普通鋼筋的強(qiáng)度和延性要求接近，歐規(guī)允許使用的鋼筋強(qiáng)度等級(jí)更高。混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值接近，低標(biāo)號(hào)混凝土的拋物線形受壓應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系接近。執(zhí)行歐規(guī)時(shí)注意參數(shù)αcc和αct的設(shè)定。歐洲規(guī)范在混凝土耐久性上的要求比中國(guó)的混凝土規(guī)范細(xì)致，鋼筋保護(hù)層厚度略大。

(4)在執(zhí)行歐洲規(guī)范時(shí)，需注意參考國(guó)家附錄的規(guī)定，尤其是荷載取值和耐久性要求。

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Parameter Comparison Between Chinese and European Codes for Multistory Concrete Structures

CHENG Hao*

(Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd., Shanghai 200092, China)

Parameters in Chinese and European codes for multistory concrete structures were compared. Specifications related to consequence definition, design life, and load combination in Chinese code are similar to those in European code. However, the values of loading factors are different between two codes. Comparing to Chinese code, the values of the uniformly distributed live loads are larger in the European code. The calculating methods about snow loads are simialr but the specification about wind loads are different in two codes. In both codes, steel strength is similar but concrete strength is slightly different. Durability is more demanding in European codes. Therefore, parameter seletion and load combination need to be carefully considered when using the two diffferent codes.

concrete structure, Eurocode, structural design, parameter selection

2013-12-30

*聯(lián)系作者，Email: bianjinghuash@sina.com