第一章_建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則

1、建筑結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計原則建筑結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計原則本章講述了建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則本章講述了建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則概率概率極限狀態(tài)設(shè)計法。重點應(yīng)掌握掌握極限狀態(tài)設(shè)計法。重點應(yīng)掌握掌握荷載的分類、荷載的分類、荷載的代表值、荷載的標(biāo)準值與設(shè)計值荷載的代表值、荷載的標(biāo)準值與設(shè)計值的計算方的計算方法及在設(shè)計中的應(yīng)用結(jié)構(gòu)的法及在設(shè)計中的應(yīng)用結(jié)構(gòu)的可靠性和可靠度可靠性和可靠度、結(jié)、結(jié)構(gòu)功能的構(gòu)功能的極限狀態(tài)極限狀態(tài)、各類極限狀態(tài)的標(biāo)志、極限、各類極限狀態(tài)的標(biāo)志、極限狀態(tài)設(shè)計狀態(tài)設(shè)計實用設(shè)計表達式實用設(shè)計表達式的意義及用法。的意義及用法。 本章提要本章提要 按時間分按時間分(1)永久荷載永久荷載-(2)可變荷載可變荷載-

2、(3)偶然荷載偶然荷載-如結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力如結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力如樓面活荷載、吊車荷載、風(fēng)荷載、雪荷如樓面活荷載、吊車荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、溫度變化等。載、溫度變化等。如爆炸力、撞擊力、罕遇的地震等。如爆炸力、撞擊力、罕遇的地震等。（一）荷載分類（一）荷載分類（二）荷載的代表值（二）荷載的代表值 1 1、荷載標(biāo)準值、荷載標(biāo)準值 是指結(jié)構(gòu)在使用期間，在正常情況下可能出是指結(jié)構(gòu)在使用期間，在正常情況下可能出現(xiàn)的現(xiàn)的最大荷載值最大荷載值（使其保證率達到（使其保證率達到95%95%）而確定）而確定的。的。 它是它是基本的代表值基本的代表值，其它的代表值都是以它，其它的代表值都是以它為基礎(chǔ)計

3、算的。為基礎(chǔ)計算的。 （1）永久荷載標(biāo)準值）永久荷載標(biāo)準值Gk尺寸和材料容重（查荷載規(guī)范）。尺寸和材料容重（查荷載規(guī)范）。 （2）可變荷載標(biāo)準值）可變荷載標(biāo)準值Qk查荷載規(guī)范查荷載規(guī)范樓面活載樓面活載風(fēng)載風(fēng)載雪載載雪載載積灰荷載積灰荷載地震作用地震作用屋面施工檢修荷載屋面施工檢修荷載吊車荷載吊車荷載表表1 民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準值及其組合值、頻遇值和準永久值系數(shù)民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準值及其組合值、頻遇值和準永久值系數(shù)表表1 民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準值及其組合值、頻遇值和準永久值系數(shù)民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準值及其組合值、頻遇值和準永久值系數(shù) 2 2、可變荷載準永久值、可變荷載準永久值

4、Q Qq q 指可變荷載中比較指可變荷載中比較呆滯呆滯的部分值，即指的部分值，即指經(jīng)常作用于結(jié)經(jīng)常作用于結(jié)構(gòu)的這樣一部分活載值。構(gòu)的這樣一部分活載值。kqqQQ3 3、可變荷載頻遇值、可變荷載頻遇值Q Qf f 對可變荷載，在設(shè)計基準期內(nèi)，其對可變荷載，在設(shè)計基準期內(nèi)，其超越的總時間為規(guī)超越的總時間為規(guī)定的較小比率或超越次數(shù)為規(guī)定次數(shù)的荷載值。定的較小比率或超越次數(shù)為規(guī)定次數(shù)的荷載值。kffQQ 4 4、可變荷載組合值、可變荷載組合值Q Qc ckccQQ荷載分布形式荷載分布形式 均布面荷載，單位為N/或kN/。 均布線荷載，單位為N/m或kN/m。 非均布線荷載。 集中荷載，單位為N或kN。

5、荷載分項系數(shù)與荷載代表值的乘積1、永久荷載設(shè)計值2、可變荷載設(shè)計值 （或 ），當(dāng)采用荷載標(biāo)準值時。 （或 ），當(dāng)采用荷載組合值時。荷載設(shè)計值荷載設(shè)計值kGGGkQQQikQiiQQkcQQQikciQiiQQ 由荷載引起的結(jié)構(gòu)由荷載引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力內(nèi)力, ,如如軸力、彎矩、剪力、扭矩軸力、彎矩、剪力、扭矩等，稱荷載作用效應(yīng)等，稱荷載作用效應(yīng), ,用用S表示。表示。 G G為荷載效應(yīng)系為荷載效應(yīng)系數(shù)，數(shù)，Q Q為荷載。為荷載。荷載的作用效應(yīng)荷載的作用效應(yīng)SGQS 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面形式、尺寸以及材料等級確定以后，各結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面形式、尺寸以及材料等級確定以后，各截面將具有一定的截面將具有一定的抵抗作用

6、效應(yīng)的能力抵抗作用效應(yīng)的能力。1.2 結(jié)構(gòu)的功能和極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的功能和極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力R R材料強度材料強度f fk k 材料強度標(biāo)準值用符號材料強度標(biāo)準值用符號fk表示，是結(jié)構(gòu)設(shè)計時采用的材料表示，是結(jié)構(gòu)設(shè)計時采用的材料性能的基本代表值，也是生產(chǎn)過程中控制材料質(zhì)量的主要依據(jù)。性能的基本代表值，也是生產(chǎn)過程中控制材料質(zhì)量的主要依據(jù)。 材料強度設(shè)計值是用于承載力計算時的材料強度的代表值，材料強度設(shè)計值是用于承載力計算時的材料強度的代表值，它與材料的強度標(biāo)準值的關(guān)系為它與材料的強度標(biāo)準值的關(guān)系為材料強度設(shè)計值材料強度設(shè)計值=材料強度標(biāo)準值材料強度標(biāo)準值/材料強度分項系數(shù)材料強度分項系數(shù)一、

7、建筑結(jié)構(gòu)的功能一、建筑結(jié)構(gòu)的功能使所設(shè)計的結(jié)構(gòu)能使所設(shè)計的結(jié)構(gòu)能滿足各種預(yù)定的功能滿足各種預(yù)定的功能要求。要求。 建筑結(jié)構(gòu)預(yù)定功能建筑結(jié)構(gòu)預(yù)定功能 耐久性耐久性 安全性安全性 適用性適用性 1、安全性、安全性 建筑結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用時應(yīng)能建筑結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用時應(yīng)能承受可能出現(xiàn)的承受可能出現(xiàn)的各種荷載、外加變形、約束變形的作用，以及各種荷載、外加變形、約束變形的作用，以及在偶然事件在偶然事件（地震、火災(zāi)、沖撞地震、火災(zāi)、沖撞）發(fā)生時及發(fā)生后，仍能保持必須的整）發(fā)生時及發(fā)生后，仍能保持必須的整體穩(wěn)定性，不發(fā)生倒塌或連續(xù)破壞。體穩(wěn)定性，不發(fā)生倒塌或連續(xù)破壞。 2、適用性、適用性 建筑結(jié)

8、構(gòu)在正常使用時，應(yīng)能滿足預(yù)定的使用要求，如建筑結(jié)構(gòu)在正常使用時，應(yīng)能滿足預(yù)定的使用要求，如不發(fā)生影響正常使用的不發(fā)生影響正常使用的變形和裂縫寬度變形和裂縫寬度。3、耐久性、耐久性 建筑結(jié)構(gòu)在正常維護下，材料性能雖隨時間變化，如不建筑結(jié)構(gòu)在正常維護下，材料性能雖隨時間變化，如不發(fā)生由于發(fā)生由于保護層碳化或裂縫寬度開展過多導(dǎo)致鋼筋銹蝕，混保護層碳化或裂縫寬度開展過多導(dǎo)致鋼筋銹蝕，混凝土不發(fā)生嚴重風(fēng)化、老化、腐蝕而影響結(jié)構(gòu)的使用壽命。凝土不發(fā)生嚴重風(fēng)化、老化、腐蝕而影響結(jié)構(gòu)的使用壽命。安徽暴雪壓塌合肥安徽暴雪壓塌合肥 5000 平方米廠房倒塌平方米廠房倒塌河南省體育館，遭九級風(fēng)破壞。河南省體育館，遭

9、九級風(fēng)破壞。 風(fēng)災(zāi)圖片風(fēng)災(zāi)圖片3、地震、地震19781978年年7 7月月2828日，唐山市文化路青年宮，為磚混結(jié)構(gòu)的二層樓房，除四日，唐山市文化路青年宮，為磚混結(jié)構(gòu)的二層樓房，除四根門柱外，全部坍塌根門柱外，全部坍塌19781978年年7 7月月2828日唐山日唐山7.87.8級大地震級大地震京沈鐵路胥各莊段鐵路被毀 1998年美國土木工程學(xué)會報告，美國現(xiàn)有年美國土木工程學(xué)會報告，美國現(xiàn)有29%以上橋梁以上橋梁和和1/3以上的道路老化，有以上的道路老化，有2100座水壩不安全，估計需有座水壩不安全，估計需有1.3萬億美元萬億美元改善其安全狀態(tài)。改善其安全狀態(tài)。 美國每年基礎(chǔ)設(shè)施修復(fù)費用約為這

10、些設(shè)施總資產(chǎn)的美國每年基礎(chǔ)設(shè)施修復(fù)費用約為這些設(shè)施總資產(chǎn)的10% ！ 發(fā)達國家土建設(shè)施耐久性問題造成的年損失，約占發(fā)達國家土建設(shè)施耐久性問題造成的年損失，約占GDP的的1.52%，其中主要是，其中主要是混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性破壞混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性破壞。 我國土建工程耐久性現(xiàn)狀民用房屋我國土建工程耐久性現(xiàn)狀民用房屋 干濕交替的室外構(gòu)件干濕交替的室外構(gòu)件過早銹蝕；過早銹蝕； 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)耐久性的規(guī)定耐久性的規(guī)定 1、3040年工業(yè)廠房；年工業(yè)廠房；203 0年年 大修大修 海港碼頭；海港碼頭； 2、1020年大修浪濺區(qū)最嚴重年大修浪濺區(qū)最嚴重 橋梁除冰鹽侵蝕；橋梁除冰鹽侵蝕； 3、1020年大修隧道。年大

11、修隧道。 滲漏嚴重鋼筋保護層過?。B漏嚴重鋼筋保護層過?。?混凝土等級過低！混凝土等級過低！ 鋼筋鋼筋過細！斷面過??！過細！斷面過??！提高結(jié)構(gòu)的耐久性提高結(jié)構(gòu)的耐久性刻不容緩刻不容緩寧波北侖港碼頭混凝寧波北侖港碼頭混凝 土梁土梁（建成后（建成后11年）年）二、結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)二、結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài) 整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過超過某一某一特定狀態(tài)特定狀態(tài)就不能滿足就不能滿足設(shè)計規(guī)定的設(shè)計規(guī)定的某一功能某一功能要求，此狀態(tài)為該功能的要求，此狀態(tài)為該功能的極限狀態(tài)極限狀態(tài)。 （一）承載力極限狀態(tài)（一）承載力極限狀態(tài) 1、整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（如傾、整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一

12、部分作為剛體失去平衡（如傾覆等）；覆等）； 2、結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過材料強度而破壞（包括疲勞、結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過材料強度而破壞（包括疲勞破壞）或因過度變形而不適于繼續(xù)承載；破壞）或因過度變形而不適于繼續(xù)承載； 3、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系 4、 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定 （如壓屈等）；（如壓屈等）； 5、地基喪失承載能力而破壞（如失穩(wěn)等）；、地基喪失承載能力而破壞（如失穩(wěn)等）；( (二）正常使用極限狀態(tài)二）正常使用極限狀態(tài)1、影響正常使用或外觀的變形；、影響正常使用或外觀的變形；2、影響正常使用耐久性能的局部破壞（包括、影響正常使用耐久性能的局部破壞（包括裂

13、縫）；裂縫）；3、影響正常使用的振動；、影響正常使用的振動；4、影響正常使用的其他特定的狀態(tài)。、影響正常使用的其他特定的狀態(tài)。（1）過大的變形會造成房屋內(nèi)部粉刷層剝落、）過大的變形會造成房屋內(nèi)部粉刷層剝落、填充墻、隔斷墻開裂及屋面積水等后果；填充墻、隔斷墻開裂及屋面積水等后果；（2）水池、油罐等結(jié)構(gòu)開裂會引起滲漏現(xiàn)象；）水池、油罐等結(jié)構(gòu)開裂會引起滲漏現(xiàn)象；（3）過大裂縫會影響結(jié)構(gòu)耐久性；）過大裂縫會影響結(jié)構(gòu)耐久性；（4）過大變形和裂縫也將會使用戶心里上產(chǎn)生）過大變形和裂縫也將會使用戶心里上產(chǎn)生不安全；不安全；（5）過大晃動或振動引起人們心里上的不安，）過大晃動或振動引起人們心里上的不安，無法正

14、常學(xué)習(xí)和工作。無法正常學(xué)習(xí)和工作。 這幾座呢這幾座呢?世界十大世界十大“瀕危瀕?！苯ńㄖ@幾座呢這幾座呢?世界世界“瀕危瀕?！苯ㄖㄖ@幾座呢這幾座呢?世界世界“瀕危瀕?！苯ㄖㄖ韵潞雾棽粚儆诔休d能力極限狀態(tài)( ) A 結(jié)構(gòu)的一部分出現(xiàn)傾覆B 梁出現(xiàn)過大的撓度C 梁出現(xiàn)裂縫D 鋼筋生銹 屬于耐久性練習(xí)：練習(xí)：答案：B C D 結(jié)構(gòu)上的作用結(jié)構(gòu)上的作用荷載荷載溫度變化溫度變化 地基沉降地基沉降直接作用直接作用間接作用間接作用1.3結(jié)構(gòu)的可靠度和極限狀態(tài)方程結(jié)構(gòu)的可靠度和極限狀態(tài)方程1.作用效應(yīng)作用效應(yīng)極限狀態(tài)方程極限狀態(tài)方程 當(dāng)功能函數(shù)中僅包括作用效應(yīng)當(dāng)功能函數(shù)中僅包括作用效應(yīng)R和結(jié)構(gòu)抗力和

15、結(jié)構(gòu)抗力S兩個基本變量兩個基本變量時，可得：時，可得：( , )Zg R SRS當(dāng)當(dāng) 時，結(jié)構(gòu)處于時，結(jié)構(gòu)處于可靠可靠狀態(tài)狀態(tài)當(dāng)當(dāng) 時，結(jié)構(gòu)處于時，結(jié)構(gòu)處于失效失效狀態(tài)狀態(tài)當(dāng)當(dāng) 時，結(jié)構(gòu)處于時，結(jié)構(gòu)處于極限極限狀態(tài)狀態(tài)0Z 0Z 0Z （一）影響抗力的主要因素有（一）影響抗力的主要因素有1、材料性能的不確定性、材料性能的不確定性2、幾何參數(shù)的不確定性、幾何參數(shù)的不確定性3、計算模式的不確定性、計算模式的不確定性強度、變形模量等強度、變形模量等構(gòu)件尺寸等構(gòu)件尺寸等抗力計算所采用的基本假設(shè)抗力計算所采用的基本假設(shè)和計算公式不夠精確等和計算公式不夠精確等適用性耐久性安全性結(jié)構(gòu)的可靠性結(jié)構(gòu)設(shè)計就是實現(xiàn)

16、結(jié)構(gòu)設(shè)計就是實現(xiàn)可靠性可靠性與與經(jīng)濟性經(jīng)濟性的最佳平衡的最佳平衡 指結(jié)構(gòu)在指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)規(guī)定的時間內(nèi)，在，在規(guī)定的條件下規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功，完成預(yù)定功能的能的能力能力。 規(guī)定的條件：規(guī)定的條件：是指正常設(shè)計、正常施工和正常使用的條件。是指正常設(shè)計、正常施工和正常使用的條件。 規(guī)定的時間：規(guī)定的時間：是指設(shè)計使用年限。是指設(shè)計使用年限。 2、結(jié)構(gòu)的可靠性與可靠度、結(jié)構(gòu)的可靠性與可靠度 結(jié)構(gòu)可靠度結(jié)構(gòu)可靠度 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功完成預(yù)定功能概率。能概率。3.設(shè)計基準期和設(shè)計使用年限設(shè)計基準期和設(shè)計使用年限設(shè)設(shè)計基準期計基準期

17、T 分析結(jié)構(gòu)可靠度時，為確定可變作用及與時間分析結(jié)構(gòu)可靠度時，為確定可變作用及與時間有關(guān)的材料性能等取值而選用的時間參數(shù)。有關(guān)的材料性能等取值而選用的時間參數(shù)。T=50年。年。 1、設(shè)計使用年限、設(shè)計使用年限 是指設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進行大修即可按其預(yù)是指設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進行大修即可按其預(yù)定目的使用的時期。定目的使用的時期。類別類別設(shè)計使用年限（年）設(shè)計使用年限（年）示例示例15臨時性結(jié)構(gòu)臨時性結(jié)構(gòu)225易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件350普通房屋和構(gòu)筑物普通房屋和構(gòu)筑物4100紀念性建筑和特別重要的建筑物紀念性建筑和特別重要的建筑物 設(shè)計使用年限分類設(shè)計使用年限分類

18、 設(shè)計使用年限設(shè)計使用年限的概念不同于的概念不同于實際壽命實際壽命、耐久年限耐久年限或或設(shè)計基設(shè)計基準期準期。 補充：結(jié)構(gòu)的安全等級補充：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重很嚴重重要的房屋重要的房屋二級二級嚴嚴 重重一般的房屋一般的房屋三級三級不嚴重不嚴重次要的房屋次要的房屋 根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果，即危及人的生命、造成的根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果，即危及人的生命、造成的經(jīng)濟損失、產(chǎn)生社會影響等的嚴重程度確定。經(jīng)濟損失、產(chǎn)生社會影響等的嚴重程度確定。 建筑物中各類建筑物中各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級宜與宜與整個結(jié)構(gòu)的安全等整個結(jié)構(gòu)的

19、安全等級級相同相同，但，但允許允許對部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件根據(jù)其重要程度和綜合效益進對部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件根據(jù)其重要程度和綜合效益進行適當(dāng)?shù)男羞m當(dāng)?shù)恼{(diào)整。調(diào)整?？煽恐笜?biāo)可靠指標(biāo)是度量結(jié)構(gòu)可靠性的一種是度量結(jié)構(gòu)可靠性的一種量化量化的指標(biāo)，其值的指標(biāo)，其值越大，失效概率就越小，結(jié)構(gòu)就越可靠，它與結(jié)構(gòu)失效概越大，失效概率就越小，結(jié)構(gòu)就越可靠，它與結(jié)構(gòu)失效概率在數(shù)值上一一對應(yīng)的關(guān)系。率在數(shù)值上一一對應(yīng)的關(guān)系。1.41.4結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標(biāo)與目標(biāo)可靠指標(biāo)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標(biāo)與目標(biāo)可靠指標(biāo)3.23.74.2脆性破壞脆性破壞2.73.23.7延性破壞延性破壞3級級二二 級級一一 級級安安 全全 等等 級級破壞類型破壞類型fpf

20、pfp4101 . 13105 . 34104 . 65103 . 14101 . 14104 . 6表表 結(jié)構(gòu)可靠性指標(biāo)與失效概率的一一對應(yīng)關(guān)系結(jié)構(gòu)可靠性指標(biāo)與失效概率的一一對應(yīng)關(guān)系一、承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式一、承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式（一）設(shè)計表達式（一）設(shè)計表達式 0SR1.5 1.5 極限狀態(tài)設(shè)計表達式極限狀態(tài)設(shè)計表達式結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù)，對安全等級為一、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù)，對安全等級為一、二、三級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)分別取二、三級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)分別取1.1、1.0、0.9；01、可變荷載效應(yīng)控制組合、可變荷載效應(yīng)控制組合2、永久荷載效應(yīng)控制組合、永久荷載效應(yīng)控制組合GGkQ1Q1

21、kQiciQik2niSSSS GGkQiciQik1niSSS 恒載和活載分項系數(shù)恒載和活載分項系數(shù),GQ荷載組合值系數(shù)荷載組合值系數(shù)ci（二）內(nèi)力組合設(shè)計值（二）內(nèi)力組合設(shè)計值S表達式表達式(1)(1)對由可變荷載控制的組合，當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時，取對由可變荷載控制的組合，當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時，取1.2，有利時取，有利時取1.0；(2)(2)對由恒載效應(yīng)控制的組合，取對由恒載效應(yīng)控制的組合，取1.35；(3)(3)對抗傾覆和滑移驗算時，取對抗傾覆和滑移驗算時，取0.9。G3、恒載分項系數(shù)、恒載分項系數(shù) 取值：取值：Q4、活載分項系數(shù)、活載分項系數(shù) 取值：取值：(1)(1)一般情況下取一般情

22、況下取1.4；(2)(2)對標(biāo)準值大于對標(biāo)準值大于4KN/m2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載，的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載，取取1.3 。,GQ關(guān)于荷載分項系數(shù)關(guān)于荷載分項系數(shù) 問題問題QikciniQiGkGSSS1QikciniQikQQGkGSSSS211（三）內(nèi)力組合設(shè)計值三）內(nèi)力組合設(shè)計值S簡化表達式簡化表達式1、常見的住宅、辦公樓等民用建筑，當(dāng)僅有一個可變常見的住宅、辦公樓等民用建筑，當(dāng)僅有一個可變荷載作用時：荷載作用時：（1）由活載效應(yīng)控制的組合：）由活載效應(yīng)控制的組合：kQGkSSS14 .12 .1kQGkSSS17 . 04 . 135. 1（2 2）由恒載效應(yīng)控制的組合：）由恒

23、載效應(yīng)控制的組合：荷載分項系數(shù)的取值荷載分項系數(shù)的取值荷載特性荷載特性分項系數(shù)分項系數(shù)永久永久荷載荷載永久荷載效應(yīng)永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利對結(jié)構(gòu)不利由可變荷載效應(yīng)控制的組合由可變荷載效應(yīng)控制的組合1.21.2由永久荷載效應(yīng)控制的組合由永久荷載效應(yīng)控制的組合1.351.35永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利1.01.0傾覆、滑移或飄浮驗算傾覆、滑移或飄浮驗算0.90.9可變可變荷載荷載一般情況一般情況1.41.4對標(biāo)準值大于對標(biāo)準值大于4kN/m4kN/m2 2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載取的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載取1.31.32、一般、一般排架、框架結(jié)構(gòu)排架、框架結(jié)構(gòu)（1）由活載效應(yīng)控

24、制的組合：）由活載效應(yīng)控制的組合：QikniQiGkGSSS19 . 0QikciniQiGkGSSS1（2）由恒載效應(yīng)控制的組合不變）由恒載效應(yīng)控制的組合不變 正常使用極限狀態(tài)的荷載組合進行正常使用極限狀態(tài)驗算時采用荷載的標(biāo)準值；不考慮結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)；需要考慮荷載作用時間的長短對變形和裂縫寬度的影響。1.標(biāo)準組合：主要用于當(dāng)一個極限狀態(tài)被超越時將產(chǎn)生嚴重的永久性損害的情況2.頻遇組合：主要用于當(dāng)一個極限狀態(tài)被超越時將產(chǎn)生局部損害、較大變形或瞬間振動的情況3.準永久組合：主要用于當(dāng)長期效應(yīng)是決定性因素時的一些場合 按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計的實用表達式按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計的實用表達式 （1 1

25、）實用表達式）實用表達式 對于正常使用極限狀態(tài)，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計要對于正常使用極限狀態(tài)，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計要求，按下列設(shè)計表達式進行設(shè)計：求，按下列設(shè)計表達式進行設(shè)計： SC式中式中S變形、裂縫等荷載效應(yīng)的設(shè)計值；變形、裂縫等荷載效應(yīng)的設(shè)計值； C結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到正常使用要求所規(guī)定的限值，結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到正常使用要求所規(guī)定的限值，如變形、裂縫寬度等。如變形、裂縫寬度等。 混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài)主要是驗算構(gòu)件的變形、的正常使用極限狀態(tài)主要是驗算構(gòu)件的變形、抗裂度或裂縫寬度，使其不超過相應(yīng)的規(guī)定限值；抗裂度或裂縫寬度，使其不超過相應(yīng)的規(guī)定限值； 鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)通過構(gòu)件的變形（剛度）驗算保證；通

26、過構(gòu)件的變形（剛度）驗算保證； 砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)一般情況下不做驗算，由相應(yīng)的構(gòu)造措施保證。一般情況下不做驗算，由相應(yīng)的構(gòu)造措施保證。 （2 2）荷載效應(yīng)組合設(shè)計）荷載效應(yīng)組合設(shè)計 1 1）對于標(biāo)準組合，其荷載效應(yīng)組合的表達式為）對于標(biāo)準組合，其荷載效應(yīng)組合的表達式為 k2k1kiQniciQGSSSSkQ2qk11fkiniiQGSSSS 2) 2) 對于頻遇組合，其荷載效應(yīng)組合的表達式為對于頻遇組合，其荷載效應(yīng)組合的表達式為可變荷載可變荷載 的頻遇系數(shù)的頻遇系數(shù)可變荷載可變荷載 的準永久值系數(shù)的準永久值系數(shù)3 3）對于準永久組合，荷載效應(yīng)組合的表達式為）對于準永久組合，荷載效應(yīng)組合的表達式為

27、 QikniqiGkSSS1 【例【例1.2.1】 某辦公樓鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，安某辦公樓鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，安全等級為二級，截面尺寸全等級為二級，截面尺寸bh = 200mm400mm，計算，計算跨度跨度 = 5m，凈跨度，凈跨度 =4.86m。承受均布線荷載：活荷。承受均布線荷載：活荷載標(biāo)準值載標(biāo)準值7kN/m，恒荷載標(biāo)準值，恒荷載標(biāo)準值10kN/m（不包括自重）。（不包括自重）。試計算按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時的跨中彎矩設(shè)計值和支試計算按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時的跨中彎矩設(shè)計值和支座邊緣截面剪力設(shè)計值。座邊緣截面剪力設(shè)計值。0lnl【解】由表【解】由表1.1.1查得活荷載組合值系數(shù)查得活荷載組合值系數(shù)=0.7。安全等級。安全等級為二級，則結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為二級，則結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)=1.0。 鋼筋混凝土的重度標(biāo)準值為鋼筋混凝土的重度標(biāo)準值為25kN/m3，故梁自