如今,建筑物或橋梁突然倒塌的情況,已經(jīng)極少發(fā)生。建筑及橋梁結構的設計必須嚴格遵守相關國際標準或國家標準;所使用的建筑材料應當選擇符合相關標準要求的產(chǎn)品;建造過程也必須采用相關標準中所規(guī)定的技術,并達到要求的質(zhì)量水平。
建筑和建造設計標準中規(guī)定了最佳的實踐、方法和技術要求。此項標準的制訂是多方協(xié)商達成共識的結果,從本質(zhì)上講,此項標準也是各個領域專家的智慧結晶,其中,包括材料生產(chǎn)商、加工商、制造商、設計師、研究人員、行業(yè)協(xié)會、用戶及監(jiān)管機構等。
建筑設計標準中提出的要求,通常是在經(jīng)濟性和易用性之間的艱難妥協(xié)。同時,設計標準應涉及廣泛全面的內(nèi)容,包括常見的結構、材料和荷載場景在內(nèi),不能因過分保守導致過度設計,浪費有限的資源。過去,在建筑領域缺乏相關標準時,設計師必須專門從建筑主管部門了解規(guī)范標準的所有例外情況,但這樣的做法耗時多且成本較高。
在過去很長一段時間里,美國在結構不銹鋼設計方面都處于標準真空的狀態(tài),沒有專門針對主流結構型材的不銹鋼設計標準。這些結構型材占據(jù)了絕大部分不銹鋼市場份額,如焊接型材、熱軋型材、空心型材等。這種情況導致工程師及其客戶只能選擇使用其他具有結構標準和規(guī)范的鋼材、鋁材、木材、FRP和混凝土等材料,對不銹鋼的推廣應用構成了極大的阻礙。
美國鋼結構協(xié)會(AISC)制訂的結構設計標準及相關規(guī)范,用于整個北美和南美地區(qū),在中東地區(qū)和中國約有30%的項目建造也采用了該標準。不銹鋼行業(yè)與AISC之間的溝通已長達十年之久,2018年,AISC宣布開始為結構不銹鋼制訂完整的ANSI(美國國家標準協(xié)會)設計標準。
AISC不銹鋼結構委員會的成立,標志著在該領域標準工作的開啟。該委員會成員包括不銹鋼制造商和焊接專家、冶金學家、設計師和學者等。此外,英國鋼結構研究所在起草新的設計規(guī)則方面也發(fā)揮了主導作用。此項標準以過去30年中世界各地大學所進行的重結構研究為基礎,并已經(jīng)成為不銹鋼結構歐洲規(guī)范相關規(guī)則的制訂依據(jù)。
3年后,該機構發(fā)布了新的不銹鋼結構建筑設計標準ANSI/AISC 370-21規(guī)范。更新、更方便且經(jīng)濟的設計規(guī)范投入使用,將消除結構不銹鋼設計方面長期存在的問題,并擴大含鎳奧氏體和雙相不銹鋼的全球市場應用。
此項標準的制訂工作,為建筑物和相關結構明確了準則,不銹鋼設計準則將在ANSI/AISC N690《核設施安全相關鋼結構規(guī)范》中引用。此項全球性標準目前還沒有規(guī)定任何不銹鋼結構設計信息。此外,在AASHTO(美國國家公路和運輸官員協(xié)會)的支持下,相關組織正在著手修訂ANSI/AISC 370中的要求,以便在美國的雙相不銹鋼公路橋、人行橋和鐵路橋設計方面提供參照執(zhí)行標準。(本文由國際鎳協(xié)會提供的資料整理而成)