二级建造师考试《建筑实务》章节要点纲要：房屋结构的安全性、适用性及耐久性要求

　　二、房屋结构的安全性、适用性及耐久性要求

　　(一)建筑结构的功能要求(2014多)

　　建筑结构的功能要求分为安全性、适用性、耐久性，三者概括称为结构的可靠性(详见表1-2)。

　　表1-2建筑结构的功能要求

功能要求	功能特点	应用实例
安全性	在正常施工和正常使用的条件下，结构应能承受可能出现的各种荷载作用和变形而不发生破坏； 偶然事件发生后，结构仍能保持必要的整体稳定性	房屋结构受自重、吊车、积雪等荷载作用时，应坚固不坏。 而遇强震、龙卷风等偶然事件时，应保持结构的整体稳定而不发生倒塌。
适用性	在正常使用时，结构应具有良好的工作性能	如吊车梁变形过大会使吊车无法正常运行；水池出现裂缝不能蓄水等（过度变形，导致影响正常使用或建筑外观；构件过早产生裂缝或裂缝发展过宽；在动力荷载作用下结构或构件产生过大的振幅）
耐久性	在预计的使用年限内满足各项功能要求	不因混凝土的老化、腐蚀或钢筋锈蚀等影响结构的使用寿命。

　　(二)结构的安全性要求

　　1.建筑结构安全等级

　　建筑结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果的严重性，采用不同的安全等级(详见表1-3)。

　　表1-3建筑结构的安全等级

安全等级	破坏后果	建筑物类型
一级	很严重	重要的房屋
二级	严重	一般的房屋
三级	不严重	次要的房屋

　　建筑物中各类结构构件的安全等级，宜与整个结构的安全等级相同，对其小部分结构构件的安全等级可进行调整，但不得低于三级。

　　2.建筑装饰装修荷载变动对建筑结构安全性的影响

　　装饰装修施工过程中常见的荷载变动主要有：

　　(1)在楼面上加铺任何材料属于对楼板增加了面荷载;

　　(2)在室内增加隔墙、封闭阳台属于增加的线荷载;

　　(3)在室内增加装饰性的柱子，特别是石柱，悬挂较大的吊灯，房间局部增加假山盆

　　景，这些装修做法就是对结构增加了集中荷载。

　　(三)结构的适用性要求

　　1.杆件刚度与梁的位移计算

　　梁是典型的受弯构件，其变形主要为弯矩引起的弯曲变形，通常都是计算梁的最大变形(如图1-2所示)。

其中，跨中最大位移为： ，则影响位移的因素有：

　　(1)荷载：成正比

　　(2)材料性能：与材料的弹性模量E成反比;

(3)构件的截面：与截面的惯性矩I成反比，如矩形截面梁，其截面惯性矩，

　　(4)构件的跨度：与跨度l的4次方成正比，此因素影响最大。

　　2.混凝土结构的裂缝控制

　　混凝土结构的裂缝控制主要针对梁(受弯构件)及受拉构件，裂缝控制分为三个等级：

　　(1)构件不出现拉应力;

　　(2)构件虽有拉应力，但不超过混凝土的抗拉强度;

　　(3)允许出现裂缝，但裂缝宽度不超过允许值。

　　对(1)、(2)等级的混凝土构件，一般只有预应力构件才能达到。

　　(四)结构的耐久性要求(2014单)

　　1.结构设计使用年限

　　设计使用年限是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年限。我国《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001给出了建筑结构的设计使用年限(详见表1-4)。

　　表1-4房屋结构设计使用年限

类别	设计使用年限（年）	示例
l	5	临时性结构
2	25	易于替换的结构构件
3	50	普通房屋和构筑物
4	100	纪念性建筑和特别重要的建筑结构

　　2.混凝土结构的环境类别

　　混凝土在不同的环境中，其劣化与损伤速度是不一样的。根据《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476-2008规定，结构所处环境按其对钢筋和混凝土材料的腐蚀机理，可分为如下五类(详见表1-5)。

　　表1-5环境类别

环境类别	名称	腐蚀机理
Ⅰ	一般环境	保护层混凝土碳化引起钢筋锈蚀
Ⅱ	冻融环境	反复冻融导致混凝土损伤
Ⅲ	海洋氯化物环境	氪盐引起钢筋锈蚀
Ⅳ	障冰盐等其他氰化物环境	氯盐引起钢筋锈蚀
Ⅴ	化学腐蚀环境	硫酸盐等化学物质对混凝土的腐蚀

　　【注意】风雪、酸雨作用属于一般环境的正常影响。

　　3.混凝土结构耐久性的要求

　　(1)混凝土最低强度等级：

　　结构构件的混凝土强度等级应同时满足耐久性和承载能力的要求。《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T5047-2008中对配筋混凝土结构满足耐久性要求的混凝土最低强度等级作出相关规定(见表1-6)。

　　表1-6满足耐久性要求的混凝土最低强度等级

环境类别与作用等级	设计使用年限
	100年	50年	30年
I-A（一般环境）	C30	C25	C25

　　注：预应力混凝土构件的混凝土最低强度等级不应低于C40。

　　(2)保护层厚度

　　一般环境下，设计使用年限为50年的钢筋混凝土结构构件，其钢筋的混凝土保护层厚度不应小于钢筋的公称直径，且应符合表1-7的相关规定。

　　表1-7混凝土材料与钢筋最小保护层厚度(mm)

#FormatImgID_2#构件类型 环境作用等级	板、墙		梁、柱
	混凝土强度	最小保护层厚度	混凝土强度	最小保护层厚度
I-A	≥C25	20	C25	25
			≥C30	20

　　注：直接接触土体浇筑的构件，其混凝土保护层厚度不应小于70mm。

　　(五)既有建筑的可靠度评定(2014版教材增加内容)

　　存在以下情形时，都需要对既有结构进行可靠性评定：

　　(1) 结构的使用时间超过规定的年限;

　　(2) 结构的用途或使用要求发生改变;

　　(3) 结构的使用环境出现恶化;

　　(4) 结构存在较严重的质量缺陷;

　　(5) 出现影响结构安全性、适用性或耐久性的材料性能劣化、构件损伤或其他不利状态;

　　(6) 对既有结构的可靠性有怀疑或有异议。

　　关键词：时间、用途、环境、质量、可靠性，以上发生变化或者对其有影响，均需评定。

　　既有可靠性评定分为安全性评定、适用性评定、耐久性评定、抗灾害能力评定四种。

　　1.安全性评定

　　既有结构的安全性评定包括结构体系和构件布置、连接和构造、承载力三个评定项目。

　　2.适用性评定

　　在结构安全性得到保证的情况下，对影响结构正常使用的变形、裂缝、位移、振动等适用性问题，应以现行结构设计标准的要求为依据进行评定。

　　(1)对已经存在超过正常使用极限状态限值的结构或构件，应提出进行处理的意见;

　　(2)对末达到正常使用极限状态限值的结构或构件，宜进行评估使用年限内结构适用性的评定。

　　3.耐久性评定

　　既有结构的耐久年限推定，应将环境作用效应和材料性能相同的结构构件作为一个批次。对耐久年限小于评估使用年限的结构构件，应提出适宜的维护处理建议。

　　4.抗灾害能力评定

　　既有结构的抗灾害能力宜从结构体系和构件布置、连接和构造、承载力、防灾减灾和防护措施等方面进行综合评定。