印尼結構設計規范中風荷載、抗震設計參數介紹

沈健

摘要：本文以一個具體的工程實例，論述如何將印尼規范中的基本風壓及地震設計參數轉換成中國規范的，為那些位于印度尼西亞，以中國規范進行設計的工程，提供最基本的兩類設計參數。

關鍵詞：印度尼西亞 基本風壓 抗震設計參數

1.前言

隨著國家的“一帶一路”戰略不斷推進，同時國內市場日益飽和，競爭白日化，國內越來越多的建筑工程企業選擇在海外開拓市場。印尼作為東南亞的地區發展中大國，幅員遼闊，人口眾多，也是“一帶一路”戰略上的重要一環，是不少中資企業投資重要的目的國。目前，中國在印尼的建設工程項目中許多是有中方負責設計、采購、施工、試運行等全過程的EPC整包項目，其中許多采用的是中國規范進行設計。這要求在設計開始前提供最基本的技術參數，其中最重要的基本風壓、抗震烈度，為隨后的初步及詳細設計、概預算提供基礎數據。

2.項目背景

印尼是世界上最大的島國，橫跨亞洲和大洋洲，由約17508個島嶼組成，號稱“千島之國”。地跨赤道，很大部分面積屬于赤道無風帶，無臺風、颶風等極端惡劣的，但是很多島嶼內部多山，從海邊到內陸地形變化復雜，風的特性難免復雜。項目位于印尼西南部的東努沙登加拉群島中的帝汶島海邊，東經125°34'，南緯8°34'，近赤道，屬于赤道無風帶。[1]

同時，印尼全國大部分地區都位于環太平洋地震帶上，屬于地震多發國家。根據地質勘察報告，帝汶島是無火山的外班達弧的一部分，它處在亞洲板塊和澳大利亞板塊的碰撞縫合帶上本次勘察場區內未發現穿越第四系晚更新統的活動斷裂，本工程建設區的區域地質構造是相對穩定的。

項目總承包方為中國某公司，由采用中國規范、標準進行設計施工。項目總占地面積55800㎡，建筑面積11300㎡，主要單體有門式剛架結構主廠房、多層框架結構辦公樓和部分室外罐體。

2.基本風壓的取值

（1）相關規范介紹

目前，印尼所有的標準由1997年成立的國家標準局the Agency for National Standardization （BSN） 負責統一管理實施，與建筑物風荷載相關規范標準主要有，如表1所示：

SNI 03-2397-1991 Guidelines for the design of a wind proof simple buildings——《簡易建筑防風設計規范》[2]，主要是為印尼最主要的建筑—廣袤的農村地區及郊區簡單的平房制定，為了普及民眾建筑結構的防風知識，增加建筑的安全性能，減少風災的損失，為設計人員和建造人提供最基本的技術知識和參考做法。這本規范非常的通俗易懂，甚至沒有提供計算公式，可以作為印尼的普通民房的防風手冊使用。而我國企業在印尼的項目多是那些工業項目或者多高層住宅項目，其參考意義不大。

SNI 03-1727-1989 Guidelines for the load design of houses and buildings——

《房屋建筑荷載設計規范》，相較前者，提出了更多更專業的設計原則，應用范圍更加廣泛，可以在多高層建筑和大型建筑物設計中使用，相當于中國目前結構設計中必須用到的GB50009-2012《建筑結構荷載規范》的地位。但是這個規范也有局限性，內容遠不及國標規范豐富。

（2）本實例基本風壓計算轉換過程

SNI 03-1727-1989規定了基本風壓最小值為25kg/㎡，在海岸線5km以內為40kg/㎡，同時給出一個簡單的 基本風壓計算公式：

，

采用的也是伯努利方程，但是沒有給出推導過程，其中的基本風速為C類粗糙度開闊平坦場地，離地10m，時距為3s，重現期為50年的最大平均風速，與美國規范基本相同。另外，還給出了幾種不同體型的體型系數，包括封閉式和開放式，與中國規范相比，類型要少。

其中，本項目的基本風速有業主提供，v=33 m/s， 但是此處的基本風速要經過轉化。根據相關文獻[3]，國內外學者統計出來了不同情況下的近似比值。

重現期均為50年，風速儀的高度均為10m，重現期換算系數及風速儀高度換算系數均為1。

業主提供的當地基本風速換算成國標規范的基本風速為：

=33m/s÷1.5=22m/s

即 P=22m/s×22m/s÷16=30.25kg/㎡。因為工程地點位于海岸線五公里以內，因而此處基本風壓取40kg/㎡，即0.40kN/㎡。

3.抗震設計參數取值

（1）中國的《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）[4]規定；抗震設防的三個水準標準目標，即“小震不壞、中震可修、大震不倒”。小震，即“多遇地震”，規范定義為50年內超越概率約為63%的地震烈度為對應于統計“眾值”的烈度，比基本烈度約低一度半，重現期為50年；中震，50年超越概率約為10%的地震烈度，即1990中國地震區劃圖規定的“地震基本烈度”或為中國地震動參數區劃圖規定的峰值加速度所對應的烈度，規范取為第二水準烈度，稱為“設防烈度”，重現期為475年，抗震設計時定義此標準下的地震烈度為設防烈度，比眾值烈度大1.55度。；大震，50年超越概率2%～3%的地震烈度，稱為“罕遇地震”，重現期為1600年～2400年。印尼規范[4]規定的是，設防抗震標準為50年的概率超越概率為10%，重現期為500年，基本相當于中國規范的“中震”，但是，印尼抗震規范[5]中，給出了基巖地震加速度的區劃圖，如下表所示。

國內規范中：建筑的場地類別，應根據土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度劃分為四類，其中I類分為I0， I1兩個亞類。印尼抗震規范土類別的劃分與國內的不同，是由平均剪切波速 、標準貫入擊數 以及不排水抗剪強度 共同確定的，如表2所示。

基巖的峰值加速度通過其覆蓋土層傳遞至地面，土層越軟，傳遞過程中的放大作用越大。印尼規范給出了基巖峰值加速度與地面峰值加速度之間的對應關系，如表3所示。

因此，我們可以根據地勘報告提供的平均剪切波速 、標準貫入擊數 以及不排水抗剪強度 ，在表二上查得土的類別，查表三得基巖對應的地面峰值加速度。

由印尼地震區域圖可知，項目地點位于5區域，其場地類別為中硬土（初步勘察報告），其地面峰值加速度為0.32g。考慮到重現期的不同造成地震烈度的不同，從而引起地面加速度的略大于0.3g，故近似轉換為重現期為475年的中國規范為8度0.3g。

4.結語

目前，印尼制定的建筑設計規范還不完善，深度也不夠。現場提供的歷史上氣象，地震及其他技術資料數據較少，同時又往往缺乏類似項目的參考。因此，我們應該在充分解讀該國設計規范的前提下，結合工程實際情況，相對保守地給相關參數取值。

參考文獻

[1] 王受業，印度尼西亞[K] 北京：社會科學文獻出版社 2006

[2] SNI 03-2397-1991， Guidelines for the design of a wind proof simple buildings[S] BSN Jakarta， Indonesia

[3] 張相庭，工程結構風荷載理論和抗風計算手冊[K] 上海：同濟大學出版 1990

[4] GB50011-2010，建筑結構抗震設計規范[S] 北京：中國建筑工業出版社 2010

[5] SNI 03-1726-2002 ，Seismic Resistant Design Standard for Building Structures[S] BSN， Jakarta， Indonesia