3建筑結(jié)構(gòu)課件第3章建筑結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計方法

1、building structure 主講教師主講教師 豐振儉豐振儉第第3 3章章 建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計方法建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計方法 bs3bs3 基礎(chǔ)知識構(gòu)架基礎(chǔ)知識構(gòu)架隨時間的變異隨時間的變異作用作用永久作用永久作用可變作用可變作用偶然作用偶然作用作用效應(yīng)作用效應(yīng)效應(yīng)組合效應(yīng)組合基本組合基本組合標(biāo)準(zhǔn)組合標(biāo)準(zhǔn)組合頻遇組合頻遇組合準(zhǔn)永久組合準(zhǔn)永久組合永久作用永久作用.可變作用可變作用設(shè)計狀況設(shè)計狀況.極限狀態(tài)極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu).構(gòu)件構(gòu)件可靠性可靠性安全性安全性適用性適用性耐久性耐久性可靠度可靠度pf可靠指標(biāo)可靠指標(biāo)目標(biāo)可靠指標(biāo)目標(biāo)可靠指標(biāo)分項系數(shù)表達(dá)式分項系數(shù)表達(dá)式概率論概率論極

2、限狀態(tài)概念極限狀態(tài)概念設(shè)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)是安全的設(shè)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)是安全的多大才安全？多大才安全？校準(zhǔn)法校準(zhǔn)法簡化簡化簡化簡化安全等級安全等級設(shè)計基準(zhǔn)期設(shè)計基準(zhǔn)期設(shè)計使用年限設(shè)計使用年限本章提本章提 要要 我國現(xiàn)行的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法是：我國現(xiàn)行的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法是：以概率理論為基以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法，以可靠指標(biāo)礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法，以可靠指標(biāo)衡衡量結(jié)構(gòu)和構(gòu)件量結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的可靠性，采用分項系數(shù)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計。的可靠性，采用分項系數(shù)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計。因此，本章因此，本章內(nèi)容圍繞結(jié)構(gòu)設(shè)計的總目標(biāo)，內(nèi)容圍繞結(jié)構(gòu)設(shè)計的總目標(biāo)，對結(jié)構(gòu)的功能要求、結(jié)構(gòu)對結(jié)構(gòu)的功能要求、結(jié)構(gòu)上的作用、荷載代表值、作用效應(yīng)及結(jié)構(gòu)抗

3、力上的作用、荷載代表值、作用效應(yīng)及結(jié)構(gòu)抗力,結(jié)構(gòu)可靠結(jié)構(gòu)可靠度理論度理論和和極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法,滿足可靠度要求的材料強(qiáng)度滿足可靠度要求的材料強(qiáng)度分項系數(shù)及荷載分項系數(shù)等均提出了明確的要求，得岀分項系數(shù)及荷載分項系數(shù)等均提出了明確的要求，得岀以概率理論為基礎(chǔ)的兩種極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計表達(dá)式，并以概率理論為基礎(chǔ)的兩種極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計表達(dá)式，并以此作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)。以此作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)。提示提示: :構(gòu)造措施與理論計算同構(gòu)造措施與理論計算同等重要等重要; ;構(gòu)造措施是理論計算的前提構(gòu)造措施是理論計算的前提: :構(gòu)造構(gòu)造 計算簡圖計算簡圖 理論計算。理論計算。能力目標(biāo)能力目標(biāo): :l 掌

4、握結(jié)構(gòu)功能要求、極限狀態(tài)以及可靠度的基本概念；掌握結(jié)構(gòu)功能要求、極限狀態(tài)以及可靠度的基本概念；l 了解了解結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力的概念；結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力的概念；l 掌握掌握荷載的取值方法；荷載的取值方法；l 理解理解按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的實(shí)用表達(dá)式；設(shè)計的實(shí)用表達(dá)式；抓住思路抓住思路: :結(jié)構(gòu)的可靠性結(jié)構(gòu)的可靠性 可靠可靠度度 可靠指標(biāo)可靠指標(biāo) 目標(biāo)可靠指標(biāo)目標(biāo)可靠指標(biāo) 分項系數(shù)分項系數(shù) 實(shí)用設(shè)計表達(dá)式實(shí)用設(shè)計表達(dá)式 構(gòu)造措施構(gòu)造措施l 理解理解地震的基本概念、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的相關(guān)概念及地震的基

5、本概念、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的相關(guān)概念及要求。此部分后述要求。此部分后述第第3 3章章 建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計方法建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計方法3.13.1作用作用. .荷載代表值荷載代表值. .作用效應(yīng)作用效應(yīng). .結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力 3.2 3.2 結(jié)構(gòu)功能和極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)功能和極限狀態(tài) 3.3 3.3 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)可靠度理論和可靠度理論和極限狀態(tài)設(shè)計法極限狀態(tài)設(shè)計法3.4 3.4 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計3.1 3.1 作用作用. .荷載代表值荷載代表值. .作用效應(yīng)作用效應(yīng). .結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力 u 作用的概念作用的概念 作用作用: :使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力或變形的各種原因使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力或

6、變形的各種原因, ,一般用一般用q q表示。表示。 分直接作用和間接作用兩種。分直接作用和間接作用兩種。 1.直接作用：通常稱為荷載。直接作用：通常稱為荷載。指施加在結(jié)構(gòu)上的指施加在結(jié)構(gòu)上的集中力集中力或或分布力分布力，如結(jié)構(gòu)自重、樓（屋）面活荷載、風(fēng)荷載等。，如結(jié)構(gòu)自重、樓（屋）面活荷載、風(fēng)荷載等。 2.間接作用：間接作用：指能夠引起結(jié)構(gòu)指能夠引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形外加變形或約束變形的原因，的原因，如溫度變化、混凝土收縮與徐變、地基變形、地震等原因引如溫度變化、混凝土收縮與徐變、地基變形、地震等原因引起的作用。起的作用。間接作用不僅與外界因素有關(guān)，還與結(jié)構(gòu)本身的間接作用不僅與外界因素有關(guān)

7、，還與結(jié)構(gòu)本身的特性有關(guān)。例如，地震對結(jié)構(gòu)物的作用，不僅與地震加速度特性有關(guān)。例如，地震對結(jié)構(gòu)物的作用，不僅與地震加速度有關(guān)，還與結(jié)構(gòu)自身的動力特性有關(guān)，所以不能把地震作用有關(guān)，還與結(jié)構(gòu)自身的動力特性有關(guān)，所以不能把地震作用稱為稱為“地震荷載地震荷載”。 一一 .結(jié)構(gòu)上的作用結(jié)構(gòu)上的作用二二. 建筑結(jié)構(gòu)荷載建筑結(jié)構(gòu)荷載主要講述主要講述建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（gb 500092012）中的各種荷載。討論了荷載的分類，荷載代表值，各類荷中的各種荷載。討論了荷載的分類，荷載代表值，各類荷載標(biāo)準(zhǔn)值的確定。載標(biāo)準(zhǔn)值的確定。提示提示:荷載是隨機(jī)變量。荷載是隨機(jī)變量。 1. 荷載的分類荷載的分類2

8、. 荷載代表值荷載代表值3. 永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值4. 樓面和屋面活荷載樓面和屋面活荷載5. 雪荷載雪荷載6. 風(fēng)荷載風(fēng)荷載1. 荷載荷載按時間變異按時間變異的分類的分類 在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時間變化，或其變化在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計，或其變化是單調(diào)的并能與平均值相比可以忽略不計，或其變化是單調(diào)的并能趨于限值的荷載。趨于限值的荷載。例如結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力等。例如結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力等。 永久荷載不隨時間變化，長期作用在結(jié)構(gòu)上，在永久荷載不隨時間變化，長期作用在結(jié)構(gòu)上，在結(jié)構(gòu)上的作用位置也不變。結(jié)構(gòu)上的作用位置也不變。 1.1 永久

9、荷載永久荷載1.2 可變荷載可變荷載在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時間變化，且變化與在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時間變化，且變化與平均值相比不可以忽略不計的荷載。例如樓面活荷平均值相比不可以忽略不計的荷載。例如樓面活荷載、屋面活荷載和積灰荷載、吊車荷載、風(fēng)荷載、載、屋面活荷載和積灰荷載、吊車荷載、風(fēng)荷載、雪荷載等。雪荷載等?？勺兒奢d的大小隨時間而變，作用位置可變，可變荷載的大小隨時間而變，作用位置可變，且像風(fēng)荷載、吊車荷載等能引起結(jié)構(gòu)振動，使結(jié)構(gòu)且像風(fēng)荷載、吊車荷載等能引起結(jié)構(gòu)振動，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生加速度。產(chǎn)生加速度。 1.3 偶然荷載偶然荷載在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，其值很在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，一

10、旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時間很短的荷載。大且持續(xù)時間很短的荷載。例如爆炸力、撞擊力等。例如爆炸力、撞擊力等。u 上述上述結(jié)構(gòu)使用期結(jié)構(gòu)使用期是指是指設(shè)計使用年限設(shè)計使用年限。即不需要大修。即不需要大修即可完成預(yù)定結(jié)構(gòu)功能的年限。即可完成預(yù)定結(jié)構(gòu)功能的年限。u 其他分類其他分類: 按隨空間位置的變異分為固定荷載按隨空間位置的變異分為固定荷載(在結(jié)構(gòu)上具有固定分在結(jié)構(gòu)上具有固定分布布,如自重等如自重等)和自由荷載和自由荷載(在結(jié)構(gòu)上一定范圍內(nèi)可以任意在結(jié)構(gòu)上一定范圍內(nèi)可以任意分布分布,如樓面上的人群荷載如樓面上的人群荷載.吊車荷載等吊車荷載等)。 按結(jié)構(gòu)的反應(yīng)特點(diǎn)可分為靜態(tài)荷載按結(jié)構(gòu)的反應(yīng)特點(diǎn)可分為

11、靜態(tài)荷載(它使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加速它使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加速度可以忽略不計度可以忽略不計,一般的結(jié)構(gòu)荷載一般的結(jié)構(gòu)荷載,如自重如自重.樓面人群荷載樓面人群荷載.屋面雪荷載等屋面雪荷載等,都可視為靜態(tài)荷載都可視為靜態(tài)荷載)和動態(tài)荷載和動態(tài)荷載(它使結(jié)構(gòu)它使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加速度不可忽略產(chǎn)生的加速度不可忽略,如地震作用如地震作用.吊車荷載吊車荷載.設(shè)備振動設(shè)備振動)2. 荷載代表值荷載代表值荷載是隨機(jī)變量，任何一種荷載都有一定的變異性荷載是隨機(jī)變量，任何一種荷載都有一定的變異性。因因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計時，對于不同的荷載和不同的設(shè)計情況，此，結(jié)構(gòu)設(shè)計時，對于不同的荷載和不同的設(shè)計情況，應(yīng)賦予荷載不同的量值，該量值即荷載代表值

12、。應(yīng)賦予荷載不同的量值，該量值即荷載代表值。 荷載規(guī)范荷載規(guī)范規(guī)定：規(guī)定：l 對永久荷載應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為唯一代表值。對永久荷載應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為唯一代表值。l 對可變荷載應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求采用標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻對可變荷載應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求采用標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值或準(zhǔn)永久值作為代表值。遇值或準(zhǔn)永久值作為代表值。l 對偶然荷載應(yīng)按建筑結(jié)構(gòu)使用的特點(diǎn)確定其代表值。對偶然荷載應(yīng)按建筑結(jié)構(gòu)使用的特點(diǎn)確定其代表值。2.1 荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載標(biāo)準(zhǔn)值就是結(jié)構(gòu)在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)具有一定荷載標(biāo)準(zhǔn)值就是結(jié)構(gòu)在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)具有一定概率的最大荷載值概率的最大荷載值(如均值如均值.眾值眾值.中值中值),它是荷載的基它是荷載的基

13、本代表值。本代表值。荷載標(biāo)準(zhǔn)值統(tǒng)一由設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載概率分荷載標(biāo)準(zhǔn)值統(tǒng)一由設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載概率分布的某個分位值來確定，有永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（布的某個分位值來確定，有永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（gk)和和可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（qk）。）。通過統(tǒng)計分析，荷載標(biāo)準(zhǔn)值通過統(tǒng)計分析，荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk一般可取一般可取 qk=qm+q 式中式中 qm荷載荷載的平均值；的平均值； 荷載荷載的保證率系數(shù)，當(dāng)?shù)谋ＷC率系數(shù)，當(dāng)=0時，保證率為時，保證率為50%，分位數(shù)為，分位數(shù)為0.5；當(dāng)；當(dāng)=1.645時，保證率為時，保證率為95%，分位數(shù)為分位數(shù)為0.95： q荷載荷載的標(biāo)準(zhǔn)差。的標(biāo)準(zhǔn)差。 l 永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值永

14、久荷載標(biāo)準(zhǔn)值:如如結(jié)構(gòu)自重結(jié)構(gòu)自重-按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計尺寸按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計尺寸和材料重力密度計算確定。和材料重力密度計算確定。l 可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：按荷載規(guī)范荷載規(guī)范的規(guī)定采用。的規(guī)定采用。u設(shè)計基準(zhǔn)期設(shè)計基準(zhǔn)期為確定可變荷載代表值和與時間有為確定可變荷載代表值和與時間有關(guān)的材料性能取值而選定的時間參數(shù)，一般取為關(guān)的材料性能取值而選定的時間參數(shù)，一般取為50年。是結(jié)構(gòu)設(shè)計所采用的統(tǒng)計參數(shù)。年。是結(jié)構(gòu)設(shè)計所采用的統(tǒng)計參數(shù)。2.1.1永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 gk永久荷載主要是結(jié)構(gòu)自重及粉刷、裝修、固定設(shè)備的永久荷載主要是結(jié)構(gòu)自重及粉刷、裝修、固定設(shè)備的重量。由于結(jié)構(gòu)或非承重構(gòu)件

15、的自重的變異性不大，重量。由于結(jié)構(gòu)或非承重構(gòu)件的自重的變異性不大，一般以其正態(tài)分布的平均值即概率分布的一般以其正態(tài)分布的平均值即概率分布的0.5的分的分位值位值作為荷載標(biāo)準(zhǔn)值?？砂唇Y(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計尺寸和作為荷載標(biāo)準(zhǔn)值?？砂唇Y(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計尺寸和材料或結(jié)構(gòu)構(gòu)件單位體積（或面積）的自重標(biāo)準(zhǔn)值材料或結(jié)構(gòu)構(gòu)件單位體積（或面積）的自重標(biāo)準(zhǔn)值確定。對于自重變異性較大的材料，在設(shè)計中應(yīng)根確定。對于自重變異性較大的材料，在設(shè)計中應(yīng)根據(jù)其對結(jié)構(gòu)有利或不利的情況，分別取其自重的下?lián)鋵Y(jié)構(gòu)有利或不利的情況，分別取其自重的下限值或上限值。限值或上限值。 例例:鋼筋混凝土梁如下圖鋼筋混凝土梁如下圖,試計算其自重標(biāo)準(zhǔn)值？試

16、計算其自重標(biāo)準(zhǔn)值？mkngk/75.32560.025.0取取1m長梁長梁,砼容重砼容重25kn/m3,則梁自重標(biāo)準(zhǔn)值為則梁自重標(biāo)準(zhǔn)值為:b=250h=600gkq f qk可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值qm5095永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 常用材料和構(gòu)件的單位自重見荷載規(guī)范附錄常用材料和構(gòu)件的單位自重見荷載規(guī)范附錄a?，F(xiàn)將幾種常用。現(xiàn)將幾種常用材料單位體積的自重（單位材料單位體積的自重（單位kn/m3）摘錄如下：混凝土）摘錄如下：混凝土2224，鋼筋，鋼筋混凝土混凝土2425，水泥砂漿，水泥砂漿20，石灰砂漿、混合砂漿，石灰砂漿、混合砂漿17，普通磚，普通磚18，普，普通磚（機(jī)器制）通磚（

17、機(jī)器制）19，漿砌普通磚砌體，漿砌普通磚砌體18，漿砌機(jī)磚砌體，漿砌機(jī)磚砌體19。2.1.22.1.2 可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值k k民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值, ,屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其及其組合值、頻偶值和準(zhǔn)永久值系數(shù)應(yīng)分別按荷載規(guī)范組合值、頻偶值和準(zhǔn)永久值系數(shù)應(yīng)分別按荷載規(guī)范表表5 5. .1 1,1,1, ,表表5.3.15.3.1采用。采用?？紤]到構(gòu)件的負(fù)荷面積越大，樓面每考慮到構(gòu)件的負(fù)荷面積越大，樓面每1m1m2 2面積上活荷面積上活荷載在同一時刻都達(dá)到其標(biāo)準(zhǔn)值的可能性越小，因此，荷載規(guī)范載在同一時刻都達(dá)到其標(biāo)準(zhǔn)值的可能性越小，

18、因此，荷載規(guī)范規(guī)定，設(shè)計樓面梁、墻、柱及基礎(chǔ)時，規(guī)定，設(shè)計樓面梁、墻、柱及基礎(chǔ)時，按荷載規(guī)范表按荷載規(guī)范表5.5.1.1.2 2中的中的樓樓. .屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)的折減系數(shù)。屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)的折減系數(shù)。民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻偶值和永久值系數(shù)民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻偶值和永久值系數(shù)項項次次類類 別別標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m(kn/m2 2) )組合組合值系值系 c c頻偶頻偶值系值系 f f準(zhǔn)永久準(zhǔn)永久值系數(shù)值系數(shù) q q1 1（1 1）住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院）住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園病房、托兒所、幼兒園（2

19、2）實(shí)驗室、閱覽室、會議室、醫(yī)院門）實(shí)驗室、閱覽室、會議室、醫(yī)院門診室診室2.02.00.70.70.50.50.60.60.40.40.50.52 2 教室教室. .食堂、餐廳食堂、餐廳. .一般資料檔案室一般資料檔案室2.52.50.70.70.60.60.50.53 3（1 1）禮堂、劇場、影院、有固定座位的）禮堂、劇場、影院、有固定座位的看臺看臺（2 2）公共洗衣房）公共洗衣房3.03.03.03.00.70.70.70.70.50.50.60.60.30.30.50.54 4（1 1）商店、展覽廳、車站、港口、機(jī)場）商店、展覽廳、車站、港口、機(jī)場大廳及其旅客等候室大廳及其旅客等候室（

20、2 2）無固定座位的看臺）無固定座位的看臺3.53.53.53.50.70.70.70.70.60.60.50.50.50.50.30.3 1.可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值k k（民用樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用）荷載規(guī)范荷載規(guī)范表表5 5. .1 1,1,15 5（1 1）健身房、演出舞臺）健身房、演出舞臺（2 2）運(yùn)動場）運(yùn)動場. .舞廳舞廳4.04.04.04.00.70.70.70.70.60.60.60.60.50.50.30.36 6（1 1）書庫、檔案室、儲藏室）書庫、檔案室、儲藏室（2 2）密集柜書庫）密集柜書庫5.05.012.012.00.90.90.90.90.80.87 7通風(fēng)機(jī)房

21、、電梯機(jī)房通風(fēng)機(jī)房、電梯機(jī)房7.07.00.90.90.90.90.80.88 8汽車通道及客車停車庫汽車通道及客車停車庫（1 1）單向板樓蓋（板跨不小于）單向板樓蓋（板跨不小于2m2m）和雙）和雙向板樓蓋向板樓蓋( (板跨不小于板跨不小于3mx3m)3mx3m)客車客車消防車消防車（2 2）雙向板樓蓋）雙向板樓蓋( (板跨不小于板跨不小于6mx6m)6mx6m)和和無梁樓蓋（柱網(wǎng)不小于無梁樓蓋（柱網(wǎng)不小于6m6m6m6m）客車客車消防車消防車 4.04.035.035.02.52.520.020.00.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.50.50.70.70.50.

22、50.60.60.00.00.60.60.00.0 1.可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值k k（民用樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用）荷載規(guī)范荷載規(guī)范表表5 5. .1 1,1,1民用建筑屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻偶值和永久值系數(shù)民用建筑屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻偶值和永久值系數(shù)9 9廚房（廚房（1 1）餐廳餐廳 （2 2）其他）其他4.04.02.02.00.70.70.70.70.70.70.60.60.70.70.50.51010浴室、廁所、盥洗室：浴室、廁所、盥洗室：2.52.50.70.70.60.60.50.51111走廊、門廳走廊、門廳（1 1）宿舍、旅館、醫(yī)院病房、托兒所、幼）宿舍

23、、旅館、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園、住宅兒園、住宅（2 2）辦公樓、餐廳、醫(yī)院門診部）辦公樓、餐廳、醫(yī)院門診部（3 3）教學(xué)樓及其他可能出現(xiàn)人員密集情況）教學(xué)樓及其他可能出現(xiàn)人員密集情況2.02.02.52.53.53.50.70.70.70.70.70.70.50.50.60.60.50.50.40.40.50.50.30.31212樓梯樓梯（1 1）多層住宅）多層住宅（2 2）其他）其他2.02.03.53.50.70.70.70.50.50.50.40.40.313陽臺陽臺（1 1）可能出現(xiàn)人員密集的情況）可能出現(xiàn)人員密集的情況（2 2）其他）其他3.52.50.70.70.60.60.5

24、0.5注：本表所列各項活荷載適用于一般使用條件，當(dāng)使用荷載大時，應(yīng)按實(shí)際情況采用。注：本表所列各項活荷載適用于一般使用條件，當(dāng)使用荷載大時，應(yīng)按實(shí)際情況采用。本表各項荷載不包括隔墻自重和二次裝修荷載。本表各項荷載不包括隔墻自重和二次裝修荷載。 1.可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值k k（民用樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用）荷載規(guī)范荷載規(guī)范表表5 5. .1 1,1,1民用建筑屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻偶值和永久值系數(shù)民用建筑屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻偶值和永久值系數(shù)民用建筑屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻偶值和永久值系數(shù)民用建筑屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻偶值和永久值系數(shù)項項次次類類 別

25、別標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m(kn/m2 2) )組合組合值系值系 c c頻偶頻偶值系值系 f f準(zhǔn)永久準(zhǔn)永久值系數(shù)值系數(shù) q q1 1不上人的屋面不上人的屋面0.50.50.70.70.50.50 02 2上人的屋面上人的屋面2.02.00.70.70.50.50.40.43 3屋頂花園屋頂花園3.03.00.70.70.60.60.50.54屋頂運(yùn)動場地屋頂運(yùn)動場地3.00.70.60.4注：不上人的屋面，當(dāng)使用荷載大時，應(yīng)按實(shí)際情況采用。 上人的屋面，當(dāng)兼作其他用途時，應(yīng)按相應(yīng)樓面活荷載采用； 對于因屋面排水不暢、堵塞等引起積水荷載，應(yīng)采取構(gòu)造措施 加以防 止，必要時應(yīng)按積水的可能深度確定屋

26、面活荷載。 4 屋頂花園活荷載不包括花圃土石等材料自重。 1.可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值k k（民用屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用）荷載規(guī)范荷載規(guī)范表表5 5. .3.13.12. 2. 可變荷載準(zhǔn)永久值可變荷載準(zhǔn)永久值 在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時間約為設(shè)計基準(zhǔn)期的在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時間約為設(shè)計基準(zhǔn)期的一半（可以理解為總持續(xù)時間不低于一半（可以理解為總持續(xù)時間不低于25年）的荷載值，也年）的荷載值，也就是經(jīng)常作用于結(jié)構(gòu)上的可變荷載。就是經(jīng)常作用于結(jié)構(gòu)上的可變荷載?？勺兒奢d準(zhǔn)永久值可表示為可變荷載準(zhǔn)永久值可表示為 q qk k ，其中，其中k k為可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值，為可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值， q q為可變荷

27、載準(zhǔn)永久值系數(shù)。為可變荷載準(zhǔn)永久值系數(shù)。 q q值見前表。值見前表。3.3.可變荷載組合值可變荷載組合值 當(dāng)結(jié)構(gòu)同時承受兩種或兩種以上的可變荷載時，考慮當(dāng)結(jié)構(gòu)同時承受兩種或兩種以上的可變荷載時，考慮到荷載同時達(dá)到最大值的可能性較小，因此除主導(dǎo)荷載到荷載同時達(dá)到最大值的可能性較小，因此除主導(dǎo)荷載（產(chǎn)生最大荷載效應(yīng)的荷載）仍以其標(biāo)準(zhǔn)值為代表值外，（產(chǎn)生最大荷載效應(yīng)的荷載）仍以其標(biāo)準(zhǔn)值為代表值外， 對其它伴隨荷載，可以將它們的標(biāo)準(zhǔn)值乘以一個小于或等對其它伴隨荷載，可以將它們的標(biāo)準(zhǔn)值乘以一個小于或等于于1的荷載組合系數(shù)作為代表值，稱為的荷載組合系數(shù)作為代表值，稱為可變荷載組合值可變荷載組合值，即即可變

28、荷載組合值可表示為可變荷載組合值可表示為 c ck k 。其中。其中 c c 為可變荷載組合值系數(shù)，為可變荷載組合值系數(shù)，其值按前表查取。其值按前表查取。例如住宅的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為例如住宅的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2kn/m2kn/m2 2，準(zhǔn)永久值系數(shù)，準(zhǔn)永久值系數(shù)q q=0.4=0.4，則活荷載準(zhǔn)永久值為則活荷載準(zhǔn)永久值為2 20.4=0.8 kn/m0.4=0.8 kn/m2 2。 4.4.可變荷載頻遇值可變荷載頻遇值 在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時間為規(guī)定的較小比率在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時間為規(guī)定的較小比率或超越頻率為規(guī)定頻率的荷載值。它相當(dāng)于在結(jié)構(gòu)上時而或超越頻率為規(guī)定頻率的荷載值。它

29、相當(dāng)于在結(jié)構(gòu)上時而或多次出現(xiàn)的較大荷載，但總是小于荷載的標(biāo)準(zhǔn)值或多次出現(xiàn)的較大荷載，但總是小于荷載的標(biāo)準(zhǔn)值（可以（可以理解為總持續(xù)時間不低于理解為總持續(xù)時間不低于5年）。年）?？勺兒奢d頻遇值可表示為可變荷載頻遇值可表示為 f fk k。其中。其中 f f為可變荷載頻遇值系數(shù)，為可變荷載頻遇值系數(shù)，其值按前表查取。其值按前表查取。荷載規(guī)范表荷載規(guī)范表5.1.2活荷載按樓層數(shù)的折減系數(shù)活荷載按樓層數(shù)的折減系數(shù) 墻、柱、基礎(chǔ)計算截面以上的層數(shù) 123456892020計算截面以上各樓層活荷載總和的折減系數(shù) 1.00(0.900.850.700.650.600.55注注:當(dāng)樓面梁的從屬面積超過當(dāng)樓面梁

30、的從屬面積超過25m2 時，應(yīng)采用括號內(nèi)系數(shù)。時，應(yīng)采用括號內(nèi)系數(shù)。2.1.3 施工和檢修荷載及欄桿水平荷載施工和檢修荷載及欄桿水平荷載設(shè)計屋面板、檁條，鋼筋混凝土挑檐、雨篷和設(shè)計屋面板、檁條，鋼筋混凝土挑檐、雨篷和預(yù)制小梁時，施工或檢修集中荷載（人和小工具的預(yù)制小梁時，施工或檢修集中荷載（人和小工具的自重）應(yīng)取自重）應(yīng)取1.0kn，并應(yīng)在最不利位置處進(jìn)行驗算。，并應(yīng)在最不利位置處進(jìn)行驗算。（1） 對于輕型構(gòu)件或較寬構(gòu)件，當(dāng)施工荷載對于輕型構(gòu)件或較寬構(gòu)件，當(dāng)施工荷載超過上述值時，應(yīng)按實(shí)際情況驗算，或采用加墊板、超過上述值時，應(yīng)按實(shí)際情況驗算，或采用加墊板、支撐等臨時設(shè)施承受。支撐等臨時設(shè)施承受

31、。（2） 當(dāng)計算挑檐、雨篷承載力時，應(yīng)沿板寬當(dāng)計算挑檐、雨篷承載力時，應(yīng)沿板寬每隔每隔1.0m取一個集中荷載；在驗算挑檐、雨篷傾覆取一個集中荷載；在驗算挑檐、雨篷傾覆時，應(yīng)沿板寬每隔時，應(yīng)沿板寬每隔2.53.0m取一個集中荷載。取一個集中荷載。 （3） 樓梯、看臺、陽臺和上人屋面等的欄桿樓梯、看臺、陽臺和上人屋面等的欄桿頂部水平荷載，應(yīng)按下列規(guī)定采用：頂部水平荷載，應(yīng)按下列規(guī)定采用： 住宅、宿舍、辦公樓、旅館、醫(yī)院、托兒住宅、宿舍、辦公樓、旅館、醫(yī)院、托兒所、幼兒園，應(yīng)取所、幼兒園，應(yīng)取1.0kn/m； 學(xué)校、食堂、劇場、電影院、車站、禮堂、學(xué)校、食堂、劇場、電影院、車站、禮堂、展覽館或體育場

32、，水平荷載應(yīng)不小于展覽館或體育場，水平荷載應(yīng)不小于1.0kn/m;豎向豎向荷載應(yīng)不小于荷載應(yīng)不小于1.2kn/m,水平荷載與豎向荷載分別計水平荷載與豎向荷載分別計算。算。當(dāng)采用荷載準(zhǔn)永久組合時，可不考慮施工和當(dāng)采用荷載準(zhǔn)永久組合時，可不考慮施工和檢修荷載及欄桿水平荷載。檢修荷載及欄桿水平荷載。 2.1.4 荷載動力系數(shù)荷載動力系數(shù)結(jié)構(gòu)受動力作用時，應(yīng)將荷載增大，這個增大結(jié)構(gòu)受動力作用時，應(yīng)將荷載增大，這個增大系數(shù)就叫系數(shù)就叫荷載動力系數(shù)。荷載動力系數(shù)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的動力計算，在有充分依據(jù)時，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的動力計算，在有充分依據(jù)時，可將重物或設(shè)備的自重乘以動力系數(shù)后，按靜力計可將重物或設(shè)備的自重

33、乘以動力系數(shù)后，按靜力計算進(jìn)行設(shè)計。算進(jìn)行設(shè)計。搬運(yùn)和裝卸重物以及車輛起動和剎車時的動力搬運(yùn)和裝卸重物以及車輛起動和剎車時的動力系數(shù)，可采用表系數(shù)，可采用表1.11.3，其動力荷載只傳至樓板和，其動力荷載只傳至樓板和梁。梁。2.1.5 雪荷載雪荷載雪荷載雪荷載是指房屋上由積雪而產(chǎn)生的荷載。是指房屋上由積雪而產(chǎn)生的荷載。雪荷載是作用在屋面上的。雪荷載是作用在屋面上的。荷載規(guī)范荷載規(guī)范規(guī)定，規(guī)定，屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下式計算：屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下式計算：基本雪壓基本雪壓是雪荷載的基準(zhǔn)壓力，一般按當(dāng)?shù)乜帐茄┖奢d的基準(zhǔn)壓力，一般按當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔戏e雪自重的觀測數(shù)據(jù)，

34、經(jīng)概率統(tǒng)計得曠平坦地面上積雪自重的觀測數(shù)據(jù)，經(jīng)概率統(tǒng)計得出出50年一遇最大值確定。年一遇最大值確定。 0krss 屋面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值不等于基本雪壓，而應(yīng)將屋面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值不等于基本雪壓，而應(yīng)將基本雪壓乘以屋面積雪分布系數(shù)基本雪壓乘以屋面積雪分布系數(shù)r。屋面積雪分布系屋面積雪分布系數(shù)數(shù)r的意義的意義是基本雪壓換算為屋面水平投影面上的雪是基本雪壓換算為屋面水平投影面上的雪荷載的換算系數(shù)。具體數(shù)值荷載的換算系數(shù)。具體數(shù)值見見荷載規(guī)范。荷載規(guī)范。 設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)及屋面的承重構(gòu)件時，設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)及屋面的承重構(gòu)件時，可按下列規(guī)可按下列規(guī)定考慮積雪的分布情況：定考慮積雪的分布情況： 屋面板和檁條按積雪不

35、均勻分布的最不利情況屋面板和檁條按積雪不均勻分布的最不利情況考慮；考慮； 屋架可分別按積雪全跨和半跨均勻分布的情況屋架可分別按積雪全跨和半跨均勻分布的情況考慮；考慮； 框架和柱可按積雪全跨均勻分布情況考慮。框架和柱可按積雪全跨均勻分布情況考慮。雪荷載的組合值系數(shù)可取雪荷載的組合值系數(shù)可取0.7；頻遇值系數(shù)可??；頻遇值系數(shù)可取0.6；準(zhǔn)永久值系數(shù)應(yīng)按雪荷載分區(qū)；準(zhǔn)永久值系數(shù)應(yīng)按雪荷載分區(qū)、和和的不的不同，分別取同，分別取0.5、0.2、0；雪荷載分區(qū)應(yīng)按規(guī)范中的；雪荷載分區(qū)應(yīng)按規(guī)范中的規(guī)定采用。規(guī)定采用。 風(fēng)荷載的大小與風(fēng)荷載的大小與基本風(fēng)壓、風(fēng)壓高度變化系數(shù)、基本風(fēng)壓、風(fēng)壓高度變化系數(shù)、風(fēng)荷載

36、體型系數(shù)和風(fēng)振系數(shù)風(fēng)荷載體型系數(shù)和風(fēng)振系數(shù)有關(guān)。有關(guān)。荷載規(guī)范荷載規(guī)范規(guī)規(guī)定，垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下定，垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下述公式計算：述公式計算：（1） 當(dāng)計算主要承重結(jié)構(gòu)時當(dāng)計算主要承重結(jié)構(gòu)時（2） 當(dāng)計算圍護(hù)結(jié)構(gòu)時當(dāng)計算圍護(hù)結(jié)構(gòu)時 2.1.6 風(fēng)荷載風(fēng)荷載0kzsz 0kgzsz 1. 基本風(fēng)壓基本風(fēng)壓基本風(fēng)壓基本風(fēng)壓是風(fēng)荷載的基準(zhǔn)壓力，一般按當(dāng)?shù)乜帐秋L(fēng)荷載的基準(zhǔn)壓力，一般按當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔蠒缙教沟孛嫔?0m高度處高度處10min平均的風(fēng)速觀測數(shù)平均的風(fēng)速觀測數(shù)據(jù)，經(jīng)概率統(tǒng)計得出據(jù)，經(jīng)概率統(tǒng)計得出50年一遇最大值確定的風(fēng)速，年一遇最大值確定的風(fēng)速，

37、再考慮相應(yīng)的空氣密度，按公式再考慮相應(yīng)的空氣密度，按公式w0=1/2pv02確定的確定的風(fēng)壓值。風(fēng)壓值。 基本風(fēng)壓可從基本風(fēng)壓可從荷載規(guī)范荷載規(guī)范附錄中查得。附錄中查得。 風(fēng)荷載的組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)可分風(fēng)荷載的組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)可分別取別取0.6、0.4、0。 2. 風(fēng)壓高度變化系數(shù)風(fēng)壓高度變化系數(shù)風(fēng)速是隨距地面的高度增加而增加的，故風(fēng)壓風(fēng)速是隨距地面的高度增加而增加的，故風(fēng)壓也是隨離地面高度增加而增加的。風(fēng)速隨高度的變也是隨離地面高度增加而增加的。風(fēng)速隨高度的變化規(guī)律主要取決于地面的粗糙程度。但當(dāng)離地面化規(guī)律主要取決于地面的粗糙程度。但當(dāng)離地面450m以上時，風(fēng)速即不受地

38、面粗糙程度的影響，風(fēng)以上時，風(fēng)速即不受地面粗糙程度的影響，風(fēng)壓高度變化系數(shù)為常數(shù)。壓高度變化系數(shù)為常數(shù)。地面粗糙度地面粗糙度是指風(fēng)在到達(dá)結(jié)構(gòu)物以前吹越過是指風(fēng)在到達(dá)結(jié)構(gòu)物以前吹越過2km范圍內(nèi)的地面時，描述該地面上不規(guī)則障礙物范圍內(nèi)的地面時，描述該地面上不規(guī)則障礙物分布狀況的等級。規(guī)范將地面粗糙度分為分布狀況的等級。規(guī)范將地面粗糙度分為a、b、c、d四類。四類。 a類類指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)；漠地區(qū)；b類類指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)；比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)；c類類指有密集建筑群的城市

39、市區(qū)；指有密集建筑群的城市市區(qū)； d類類指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)。指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)。 3. 風(fēng)荷載體型系數(shù)風(fēng)荷載體型系數(shù)風(fēng)荷載體型系數(shù)風(fēng)荷載體型系數(shù)是指風(fēng)作用在建筑物表面上所是指風(fēng)作用在建筑物表面上所引起的實(shí)際壓力（或吸力）與來流風(fēng)壓的比值，它引起的實(shí)際壓力（或吸力）與來流風(fēng)壓的比值，它描述的是建筑物表面在穩(wěn)定風(fēng)壓作用下的靜態(tài)壓力描述的是建筑物表面在穩(wěn)定風(fēng)壓作用下的靜態(tài)壓力的分布規(guī)律，主要與建筑物的體型和尺度有關(guān)，也的分布規(guī)律，主要與建筑物的體型和尺度有關(guān)，也與周圍環(huán)境和地面粗糙度有關(guān)。與周圍環(huán)境和地面粗糙度有關(guān)。 建筑物的風(fēng)荷載體型系數(shù)見規(guī)范。建筑物的風(fēng)荷載體型系

40、數(shù)見規(guī)范。三三.作用的隨機(jī)性質(zhì)作用的隨機(jī)性質(zhì) 一個事件可能有多種結(jié)果一個事件可能有多種結(jié)果,但事先不能肯定哪一種但事先不能肯定哪一種結(jié)果一定發(fā)生結(jié)果一定發(fā)生(不確定性不確定性).而事后有唯一結(jié)果而事后有唯一結(jié)果,這種性這種性質(zhì)稱為事件的隨機(jī)性質(zhì)。質(zhì)稱為事件的隨機(jī)性質(zhì)。 顯然顯然,結(jié)構(gòu)上的作用具有隨機(jī)性質(zhì)。諸如人群結(jié)構(gòu)上的作用具有隨機(jī)性質(zhì)。諸如人群.風(fēng)風(fēng)雪雪.吊車等荷載吊車等荷載,其位置其位置.大小大小.乃致方向都是可變的乃致方向都是可變的;它它們可能出現(xiàn)們可能出現(xiàn),也可能不出現(xiàn)也可能不出現(xiàn);而一旦出現(xiàn)而一旦出現(xiàn),則可測定其則可測定其位置和大小位置和大小,這些都是作用的隨機(jī)性。這些都是作用的隨機(jī)

41、性。 四、作用效應(yīng)四、作用效應(yīng) s 作用效應(yīng)作用效應(yīng)：指由各種作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的反應(yīng)：指由各種作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的反應(yīng), ,如內(nèi)力如內(nèi)力(彎矩、剪力、軸向力、扭矩等）彎矩、剪力、軸向力、扭矩等）.變形和裂縫等變形和裂縫等，用表示。，用表示。作用是隨機(jī)變量作用是隨機(jī)變量, ,作用效應(yīng)也是隨機(jī)變量。作用效應(yīng)也是隨機(jī)變量。 根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接方式根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接方式. .跨度跨度. .截面幾何特性以及結(jié)構(gòu)上截面幾何特性以及結(jié)構(gòu)上的作用的作用, ,可以用材料力學(xué)或結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計算出作用效應(yīng)?？梢杂貌牧狭W(xué)或結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計算出作用效應(yīng)。一一般結(jié)構(gòu)上的荷載效應(yīng)與荷載般結(jié)構(gòu)上的荷載效應(yīng)與荷載q q之

42、間可近似按線性關(guān)系考慮，之間可近似按線性關(guān)系考慮，即即c qc q , , c c 為荷載效應(yīng)系數(shù)，例如對承受均布荷載作用的簡支梁跨為荷載效應(yīng)系數(shù)，例如對承受均布荷載作用的簡支梁跨中彎矩中彎矩m=1/8qlm=1/8ql2 2, ,則則c c = = 。 作用和作用效應(yīng)是一種因果關(guān)系作用和作用效應(yīng)是一種因果關(guān)系, ,故作用效應(yīng)也具有隨機(jī)性。故作用效應(yīng)也具有隨機(jī)性。201/8l 五、結(jié)構(gòu)抗力五、結(jié)構(gòu)抗力 r 結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力：指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力，用：指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力，用r表示。表示。 例如，構(gòu)件的承載能力、剛度、抗裂度等。例如，構(gòu)件的承載能力、剛度、抗裂度等。結(jié)構(gòu)抗力也

43、是隨機(jī)結(jié)構(gòu)抗力也是隨機(jī)變量。變量。 影響結(jié)構(gòu)抗力的因素：結(jié)構(gòu)的材料性能、幾何參數(shù)、配筋情況影響結(jié)構(gòu)抗力的因素：結(jié)構(gòu)的材料性能、幾何參數(shù)、配筋情況和抗力的計算假定、計算公式等。通常，結(jié)構(gòu)抗力主要取決于和抗力的計算假定、計算公式等。通常，結(jié)構(gòu)抗力主要取決于幾何參數(shù)和材料性能。一旦材料幾何參數(shù)和材料性能。一旦材料.截面及尺寸確定截面及尺寸確定,抗力即確定抗力即確定,為為構(gòu)件固有。構(gòu)件固有。 材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：材料性能的基本代表值。一般取符合規(guī)定：材料性能的基本代表值。一般取符合規(guī)定質(zhì)量的具有不小于質(zhì)量的具有不小于95%保證率的材料強(qiáng)度下分位值作為材料強(qiáng)保證率的材料強(qiáng)度下分位值作為材料強(qiáng)度

44、標(biāo)準(zhǔn)值，即度標(biāo)準(zhǔn)值，即 fk-=fm（11.645f） 式中式中 fk-材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； fm材料強(qiáng)度平均值；材料強(qiáng)度平均值； f材料強(qiáng)度變異系數(shù)，材料強(qiáng)度變異系數(shù)，f =f / fm； f材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差。材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差。u 鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值取鋼材質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的廢品限值。因廢品限值取鋼材質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的廢品限值。因廢品限值具有具有97.73%的保證率，已滿足保證率不小于的保證率，已滿足保證率不小于95%的要求。的要求。 普通鋼筋的屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值普通鋼筋的屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fyk .極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fstk按表按表2-1采用；采用； 預(yù)應(yīng)力鋼絲、預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋和

45、鋼絞線的屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值預(yù)應(yīng)力鋼絲、預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋和鋼絞線的屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpyk、極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fptk按表按表2-2采用。采用。 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k的保證率是的保證率是95%，即，即 fcu,k=fcu,m（11.645f） 式中式中 fcu,m混凝土立方體抗壓強(qiáng)度平均值；混凝土立方體抗壓強(qiáng)度平均值； f混凝土立方體抗壓強(qiáng)度變異系數(shù)，對混凝土立方體抗壓強(qiáng)度變異系數(shù)，對c40級以下的混級以下的混凝土凝土f =0.12；對；對c60級，級，f =0.10；對；對c80級，級，f =0.08。 規(guī)范給出各級混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值規(guī)范給出各

46、級混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck和軸心抗拉強(qiáng)度和軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值ftk見表見表2-3。3.2 3.2 結(jié)構(gòu)功能和極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)功能和極限狀態(tài)一.結(jié)構(gòu)的安全等級結(jié)構(gòu)的安全等級 工程結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果后果(危及人的生命危及人的生命.造成經(jīng)濟(jì)損失造成經(jīng)濟(jì)損失.對社會或環(huán)境產(chǎn)生影響等對社會或環(huán)境產(chǎn)生影響等)的的嚴(yán)重程度嚴(yán)重程度,釆用不同釆用不同的安全等級。對房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全等級的規(guī)定如表：的安全等級。對房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全等級的規(guī)定如表： 對人員比較集中使用頻繁的影劇院、體育館等，安全等級宜按對人員比較集中使用頻繁的影劇院、體育館等，安全

47、等級宜按一級設(shè)計；大量一般建筑物為二級一級設(shè)計；大量一般建筑物為二級;建筑物中梁、柱等各類構(gòu)件建筑物中梁、柱等各類構(gòu)件的安全等級一般應(yīng)與整個建筑物的安全等級相同。的安全等級一般應(yīng)與整個建筑物的安全等級相同。建筑結(jié)構(gòu)的安全等級建筑結(jié)構(gòu)的安全等級 安全等級安全等級 破壞后果破壞后果 建筑物類型建筑物類型 一級一級 很嚴(yán)重很嚴(yán)重 重要的房屋重要的房屋 二級二級 嚴(yán)重嚴(yán)重 一般的房屋一般的房屋 三級三級 不嚴(yán)重不嚴(yán)重 次要的房屋次要的房屋 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)?01.11.00.9 一般建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限可為一般建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限可為50年。年。各類工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限各類工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限是

48、不應(yīng)統(tǒng)一的。設(shè)計使用年限與設(shè)計基準(zhǔn)期是不同的概念。是不應(yīng)統(tǒng)一的。設(shè)計使用年限與設(shè)計基準(zhǔn)期是不同的概念。 注意：注意：結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限雖與其使用壽命有聯(lián)系，但不等同。超過設(shè)結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限雖與其使用壽命有聯(lián)系，但不等同。超過設(shè)計使用年限的結(jié)構(gòu)并不是不能使用，而是指它的可靠度降低了。計使用年限的結(jié)構(gòu)并不是不能使用，而是指它的可靠度降低了。二、結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限二、結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限 結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的是要使所設(shè)計的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的是要使所設(shè)計的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)能完成預(yù)期的全部功能要求。能完成預(yù)期的全部功能要求。所謂設(shè)計使用年限是設(shè)計規(guī)定的一所謂設(shè)計使用年限是設(shè)計規(guī)

49、定的一個時期，在這一規(guī)定的時期內(nèi)個時期，在這一規(guī)定的時期內(nèi), ,房屋建筑在正常設(shè)計、正常施工、房屋建筑在正常設(shè)計、正常施工、正常使用和維護(hù)下不需要進(jìn)行大修就能按其預(yù)定目的使用。正常使用和維護(hù)下不需要進(jìn)行大修就能按其預(yù)定目的使用。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限應(yīng)按下表采用。的設(shè)計使用年限應(yīng)按下表采用。表表2.1.2 2.1.2 結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限分類結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限分類 類類 別別 設(shè)計使用年限（年）設(shè)計使用年限（年） 示示 例例 1 15 5臨時性結(jié)構(gòu)臨時性結(jié)構(gòu) 2 22525易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件 3 35050普通房屋和構(gòu)筑物普通房屋和構(gòu)筑物 4 4100100紀(jì)念性建筑和特別重要

50、的建筑結(jié)紀(jì)念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu) 三三. 建筑結(jié)構(gòu)的功能建筑結(jié)構(gòu)的功能 v 建筑結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)應(yīng)滿足安全性、適用性和耐久建筑結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)應(yīng)滿足安全性、適用性和耐久性三項功能要求性三項功能要求。安全性安全性指結(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期間內(nèi)指結(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期間內(nèi), ,應(yīng)能承受在正常施工應(yīng)能承受在正常施工. .正常使用情況下，正常使用情況下，可能出現(xiàn)的各種荷載可能出現(xiàn)的各種荷載. .外加變形外加變形( (如超靜定結(jié)構(gòu)支座不均勻沉降如超靜定結(jié)構(gòu)支座不均勻沉降).).約束約束變形變形( (如溫度和收縮變形受到約束時如溫度和收縮變形受到約束時) )等的作用；等的作用；在偶然事件

51、（如強(qiáng)烈地震、爆炸、車輛撞擊等）發(fā)生時和發(fā)生后，結(jié)在偶然事件（如強(qiáng)烈地震、爆炸、車輛撞擊等）發(fā)生時和發(fā)生后，結(jié)構(gòu)應(yīng)能保持整體穩(wěn)定性，不能發(fā)生倒塌或連續(xù)破壞而造成生命財產(chǎn)的構(gòu)應(yīng)能保持整體穩(wěn)定性，不能發(fā)生倒塌或連續(xù)破壞而造成生命財產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。嚴(yán)重?fù)p失。 如如 m m mu mu 適用性適用性指結(jié)構(gòu)在正常使用期間指結(jié)構(gòu)在正常使用期間, ,具有良好的工作性能。例如，不發(fā)生影響正具有良好的工作性能。例如，不發(fā)生影響正常使用的過大變形常使用的過大變形( (撓度撓度. .側(cè)移側(cè)移) )或振動或振動( (頻率頻率. .振幅振幅) )；不會產(chǎn)生讓使用；不會產(chǎn)生讓使用者感到不安的過大的裂縫等。如者感到不安的過大

52、的裂縫等。如 f f f f耐久性耐久性指結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)條件下，應(yīng)具有足夠的耐久性。即在各指結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)條件下，應(yīng)具有足夠的耐久性。即在各種因素影響下種因素影響下( (如砼碳化如砼碳化. .鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕),),結(jié)構(gòu)的承載力和剛度不應(yīng)隨時間結(jié)構(gòu)的承載力和剛度不應(yīng)隨時間有過大的降低有過大的降低, ,而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在其預(yù)定使用期內(nèi)喪失安全性和適用性而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在其預(yù)定使用期內(nèi)喪失安全性和適用性, ,降降低使用壽命。如低使用壽命。如wmaxwmaxwmaxwmaxv 結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性是結(jié)構(gòu)可靠的標(biāo)志結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性是結(jié)構(gòu)可靠的標(biāo)志, ,總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性?？?/p>

53、稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。結(jié)構(gòu)可靠性的定義是結(jié)構(gòu)可靠性的定義是: :結(jié)構(gòu)在規(guī)定結(jié)構(gòu)在規(guī)定時間內(nèi)，在規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能的能力。時間內(nèi)，在規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能的能力。但在各種但在各種隨機(jī)因素的影響下，結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能的能力不能事先確隨機(jī)因素的影響下，結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能的能力不能事先確定，只能用概率來描述。為此，我們引入定，只能用概率來描述。為此，我們引入結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)可靠度的概可靠度的概念，即結(jié)構(gòu)在規(guī)定時間內(nèi)，在規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能念，即結(jié)構(gòu)在規(guī)定時間內(nèi)，在規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能的概率。的概率。在這里，規(guī)定時間指設(shè)計使用年限；規(guī)定條件指在這里，規(guī)定時間指設(shè)計使用年限；規(guī)定條件指正常設(shè)計、正常施工、

54、正常使用和正常維護(hù)，不包括錯誤正常設(shè)計、正常施工、正常使用和正常維護(hù)，不包括錯誤設(shè)計、錯誤施工和違反原來規(guī)定的使用情況；設(shè)計、錯誤施工和違反原來規(guī)定的使用情況；預(yù)定功能指預(yù)定功能指結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性。結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性。結(jié)構(gòu)的可靠度是結(jié)構(gòu)可結(jié)構(gòu)的可靠度是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量，即對結(jié)構(gòu)可靠性的定量描述靠性的概率度量，即對結(jié)構(gòu)可靠性的定量描述。 結(jié)構(gòu)可靠度與結(jié)構(gòu)使用年限長短有關(guān)。結(jié)構(gòu)可靠度與結(jié)構(gòu)使用年限長短有關(guān)。統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)以結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限為計算結(jié)構(gòu)可靠度的時間基準(zhǔn)以結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限為計算結(jié)構(gòu)可靠度的時間基準(zhǔn)。3.3 3.3 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)可靠度理論和可靠度理論和極限狀態(tài)設(shè)

55、計法極限狀態(tài)設(shè)計法 主要內(nèi)容有主要內(nèi)容有:結(jié)構(gòu)的可靠性和可靠度結(jié)構(gòu)的可靠性和可靠度.結(jié)構(gòu)可靠度的理論結(jié)構(gòu)可靠度的理論簡介簡介.概率極限狀態(tài)設(shè)計法概率極限狀態(tài)設(shè)計法.結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計的一般內(nèi)容等。結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計的一般內(nèi)容等。一一.結(jié)構(gòu)的可靠性和可靠度結(jié)構(gòu)的可靠性和可靠度 結(jié)構(gòu)的可靠性結(jié)構(gòu)的可靠性:結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi),在規(guī)定的條件下在規(guī)定的條件下,完完成預(yù)定功能的能力。成預(yù)定功能的能力。這種能力取決于結(jié)構(gòu)作用這種能力取決于結(jié)構(gòu)作用.作用效應(yīng)作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力。和結(jié)構(gòu)抗力。 結(jié)構(gòu)的可靠度結(jié)構(gòu)的可靠度:結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi),在規(guī)定的條件下在規(guī)定的條件下,完完成預(yù)定功能的概率

56、。成預(yù)定功能的概率。它是對結(jié)構(gòu)可靠性的定量描述它是對結(jié)構(gòu)可靠性的定量描述,是從是從統(tǒng)計學(xué)觀點(diǎn)出發(fā)的比較科學(xué)的定義。因為在各種隨機(jī)變統(tǒng)計學(xué)觀點(diǎn)出發(fā)的比較科學(xué)的定義。因為在各種隨機(jī)變量的影響下量的影響下,結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能的能力結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能的能力,只能用概率來度量。只能用概率來度量。二二.結(jié)構(gòu)可靠度理論簡介結(jié)構(gòu)可靠度理論簡介 1.隨機(jī)變量的分析和處理隨機(jī)變量的分析和處理 前述的作用前述的作用.作用效應(yīng)和抗力都是具有變異性的隨機(jī)變量作用效應(yīng)和抗力都是具有變異性的隨機(jī)變量,都具有不確定性都具有不確定性,但又都有一定的內(nèi)在規(guī)律。但又都有一定的內(nèi)在規(guī)律。對隨機(jī)變量的對隨機(jī)變量的分析和處理的科學(xué)方法是數(shù)理

57、統(tǒng)計和概率論的方法。分析和處理的科學(xué)方法是數(shù)理統(tǒng)計和概率論的方法。(1).隨機(jī)變量的統(tǒng)計參數(shù)隨機(jī)變量的統(tǒng)計參數(shù)最常用的統(tǒng)計參數(shù)有三個最常用的統(tǒng)計參數(shù)有三個:平均值平均值,標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差,變異系數(shù)變異系數(shù);其曲線見圖其曲線見圖; (2).曲線特征曲線特征 正態(tài)分布曲線的特征值是平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。曲線有如下特點(diǎn)正態(tài)分布曲線的特征值是平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。曲線有如下特點(diǎn):1)對對稱于稱于x=;2);2)僅有一個峰值點(diǎn)僅有一個峰值點(diǎn)f(f();3);3)當(dāng)當(dāng)x x趨于正負(fù)無窮時趨于正負(fù)無窮時f(x)f(x)趨于趨于零零;4);4)對稱軸左右各有一個反彎點(diǎn)對稱軸左右各有一個反彎點(diǎn), ,它距峰值點(diǎn)水平距離為標(biāo)準(zhǔn)差它

58、距峰值點(diǎn)水平距離為標(biāo)準(zhǔn)差。由概率論可知由概率論可知, ,頻率密度的積分為概率頻率密度的積分為概率, ,有有1dx)x(fp對稱軸對稱軸。反彎點(diǎn)反彎點(diǎn)當(dāng)當(dāng)x=-,-1.645,-2時時,隨機(jī)變量隨機(jī)變量x大于上述各值的概大于上述各值的概率分別為率分別為84.13,95,95和和97.7297.72。例如。例如, ,如果如果x x代表材料代表材料強(qiáng)度強(qiáng)度, ,則當(dāng)強(qiáng)度取值為則當(dāng)強(qiáng)度取值為-1.645時時(材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值),實(shí)際實(shí)際強(qiáng)度高于這個強(qiáng)度值的概率為強(qiáng)度高于這個強(qiáng)度值的概率為95, ,系數(shù)系數(shù)1.6451.645稱為保證稱為保證率系數(shù)率系數(shù); ;再如再如x x代表可變荷載時代表

59、可變荷載時, ,當(dāng)荷載取值為當(dāng)荷載取值為+1.645時時(荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載標(biāo)準(zhǔn)值),則實(shí)際荷載低于該值的保證率也為則實(shí)際荷載低于該值的保證率也為95。 2.2.結(jié)構(gòu)的可靠概率和失效概率結(jié)構(gòu)的可靠概率和失效概率(1)(1). .結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)結(jié)構(gòu)的功能函數(shù) 結(jié)構(gòu)的工作性能可用下列結(jié)構(gòu)功能函數(shù)結(jié)構(gòu)的工作性能可用下列結(jié)構(gòu)功能函數(shù)z z來描述。為簡化起見，僅來描述。為簡化起見，僅以荷載效應(yīng)以荷載效應(yīng)s s 和結(jié)構(gòu)抗力和結(jié)構(gòu)抗力r r 兩個基本變量來表達(dá)結(jié)構(gòu)的兩個基本變量來表達(dá)結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)功能函數(shù)，則有則有 r和和s是隨機(jī)變量且服從正態(tài)分布，是隨機(jī)變量且服從正態(tài)分布，z也應(yīng)該是服從正態(tài)分布的隨機(jī)也應(yīng)該是

60、服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量。圖變量。圖2-3表示表示z的概率密度正態(tài)分布曲線。其特征值為的概率密度正態(tài)分布曲線。其特征值為: (2).可靠概率和失效概率可靠概率和失效概率 畫出結(jié)構(gòu)功能函數(shù)畫出結(jié)構(gòu)功能函數(shù)z=g(r,s)的分布曲線圖的分布曲線圖2-3,則陰影部分表示結(jié)構(gòu)則陰影部分表示結(jié)構(gòu)的失效概率的失效概率pf ,縱坐標(biāo)以右分布曲線所圍成的面積表示結(jié)構(gòu)的可靠概縱坐標(biāo)以右分布曲線所圍成的面積表示結(jié)構(gòu)的可靠概率率ps ,二者互補(bǔ)二者互補(bǔ),有有pf +ps =1.0。因此衡量結(jié)構(gòu)可靠度既可用。因此衡量結(jié)構(gòu)可靠度既可用pf 也可用也可用ps 。建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(gb50