***概述***
当年,英国启用欧洲规范2 混凝土结构设计(以下称“Eurocode 2或EN 1992”)之初,由于欧洲规范2作为一本综合性规范,注重对设计规则的说明,鲜少涉及规则应用,英国工程师们在应用时也面临一些问题,就像是换了一部新车,需要适应性调整才能熟练地上路。因此,英国相关协会就此发布了许多应用指南,如英国土木工程协会的欧洲规范设计师指南系列和英国矿产品协会混凝土中心发布的《如何设计》系列(更多参考资源,请见文末)。
相比而言,我国工程师则是习惯了自动挡的老司机,欧洲规范2则是一辆不带说明书的疑似手动挡。鉴于此,我中心特向各位同仁介绍欧洲规范2的内容,共同探讨这辆“新车”的真实属性。
欧洲规范2由四部分构成,其中Part 1-1是欧洲规范2最主要的构成部分,主要内容是所有混凝土结构的一般规则和建筑物的特殊规则;Part 1-2的主要内容是结构防火设计;Part 2是在Part 1-1的基础上针对桥梁设计的专题;Part 3则是在Part 1-1的基础上针对挡水结构设计的专题。狭义情况下,欧洲规范2即指Part 1-1部分(Eurocode 2 Part 1-1或EN 1992-1-1)。
***EN 1992-1-1的主要内容***
EN 1992-1-1适用于素混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土建筑物及土木工程设计。此外,该标准以现象为基础进行描述,而非构件类型,给予工程师更广阔的设计空间,不拘泥于某一构件类型。篇幅有限,下面仅列出主要内容:
设计要求(承载能力极限状态设计原则、基本变量、分项系数法检验、测试辅助设计和紧固件设计要求等)
材料(混凝土、钢筋、预应力钢和预应力设备等)
钢筋耐久性和保护层(环境条件、耐久性要求和验证方法等)
结构分析(几何缺陷、结构理想设计、线性弹性分析、塑性分析、非线性分析、轴向荷载二阶效应分析、长细梁侧向不稳定性、预应力构件和结构和特殊构件分析等)
承载能力极限状态(有/无轴力弯曲、剪切、扭转、冲孔、利用压拉杆模型机型设计、锚固和搭接、局部受力区和疲劳等)
正常使用极限状态(应力限制、裂缝控制、挠度控制等)
钢筋和预应力筋(钢筋间距、弯筋允许心轴直径、纵向钢筋锚固、箍筋和抗剪钢筋锚固、焊接钢筋锚固、搭接和机械套管、大直径钢筋、钢筋束及预应力筋排列和锚固等)
构件设计和特殊规则(梁、纵向钢筋、实心板、平板、柱、墙、深梁、基础、几何形状或作用力不连续区和连系材系统等)
预制混凝土构件和结构(设计依据和基础要求、材料、结构分析、设计和细部设计等)
轻骨料混凝土结构(设计依据、材料、耐久性和钢筋保护层、结构分析、承载能力极限状态、正常使用极限状态、钢筋细部设计、构件细部设计和特殊规则、预制混凝土构件和结构的补充规则和素混凝土或少筋混凝土结构等)
素混凝土和少筋混凝土结构(材料、设计依据、结构法分析、极限状态设计、正常使用极限状态、细部设计和特殊规则等)
材料分项系数修正
徐变和收缩应变
适用标准钢筋的特性
预应力钢筋松弛损失的计算方法
耐久性指示强度分类
平面内应力钢筋计算公式
土结构相互作用
结构整体二阶效应
平板和剪力墙分析
特殊情况设计
***应用必备标准***
值得重视的是,标准都需要配套使用,欧洲规范也不例外。例如,混凝土结构设计工程师在做设计时,要考虑结构上的作用,则需参考欧洲规范1,要考虑各种混合作用,则需参考欧洲规范0(其实正规叫法是欧洲规范,但为区分,多用欧洲规范0表示,已成习俗),要考虑基础结构,则需参考欧洲规范7,需要考虑地震因素,则需参考欧洲规范8;此外,在欧标体系之下,还有关于空心预制混凝土构件和双T型预制混凝土的专项标准系列等。下图给出的是欧洲规范2与其他欧洲标准之间的关系。
图 欧洲规范2与其他欧洲标准之间的关系(摘自《欧洲规范精要》)
此外,尚有许多应用指南,包括但不限于:
英国土木工程协会的欧洲规范设计师指南系列
英国矿产品协会混凝土中心发布的《如何设计》系列
PrecastEurocode 2: Design manual
PrecaseEurocode 2: Worked examples
Manual for thedesign of concrete building structures to Eurocode 2 (Green book)
Standardmethod of detailing structural concrete
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