第二章-鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本計算原則_第1頁
第二章-鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本計算原則_第2頁
第二章-鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本計算原則_第3頁
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給水排排水工工程結(jié)結(jié)構(gòu)合肥工工業(yè)大大學土土木與與水利利工程程學院院道路路橋橋梁梁工工程程系系方詩圣圣汪汪權(quán)朱朱亞亞林WaterandWasteWaterEngineeringStructure1引言:結(jié)構(gòu)設(shè)計所所涉及的問問題分為兩兩類:第一類:共性的問問題:是設(shè)計任何何結(jié)構(gòu)和構(gòu)構(gòu)件都要加加以解決的的。作用在構(gòu)件件上的載荷荷:其大小小如何確定定?所用建材的的強度如何何確定?結(jié)構(gòu)安全可可靠標準是是什么?屬于基本計計算原則第二類:具體問題::應(yīng)用這些基基本原則對對各種不同同的構(gòu)件進進行具體的的設(shè)計和計算,并采采取相應(yīng)的的構(gòu)造措施施使所設(shè)計計的構(gòu)件滿滿足要求2第二章鋼鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)的基基本計算原原則4h任何一項結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計都都將面臨可靠性和經(jīng)經(jīng)濟性兩方面的問問題,一般般地說,結(jié)結(jié)構(gòu)的可靠靠性和經(jīng)濟濟性是相互互矛盾的,,科學的設(shè)設(shè)計方法就就是要使所所設(shè)計的結(jié)結(jié)構(gòu)在可靠靠性和經(jīng)濟濟性兩方面面達到最佳佳的協(xié)調(diào)。。度量結(jié)構(gòu)可可靠性的指指標稱為““可靠度””。使結(jié)構(gòu)在可可靠性和經(jīng)經(jīng)濟性兩方方面能夠達達到最佳協(xié)協(xié)調(diào)的關(guān)鍵鍵之一是要要合理地選選擇結(jié)構(gòu)必必須達到的的可靠度指指標和采用用科學的方方法分析確確定結(jié)構(gòu)可可能達到的的可靠度;;目前國際際上已相當當普遍地采采用以結(jié)構(gòu)的失失效概率為為依據(jù)的概概率極限狀狀態(tài)設(shè)計法法。3我國于1984年發(fā)布《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計統(tǒng)一標標準》GBJ68—84后(以后簡稱標標準)(修訂版為《建筑結(jié)構(gòu)可可靠度設(shè)計計統(tǒng)一標準準》GB50068—2001),1992年又頒發(fā)了了《工程結(jié)構(gòu)可可靠度設(shè)計計統(tǒng)一標準準》GB50153—92。在這兩本標標準中,規(guī)規(guī)定了結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計均采采用以概率理論論為基礎(chǔ)的的極限狀態(tài)態(tài)設(shè)計方法法,替代原規(guī)規(guī)范采用的的單一安全全系數(shù)極限限狀態(tài)設(shè)計計方法,并并對極限狀狀態(tài)設(shè)計原原則和設(shè)計計表達式等等作出了統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)定。。我國現(xiàn)行的的《混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計規(guī)范范》GB50010-2002)和《給水排水工工程構(gòu)筑物物結(jié)構(gòu)設(shè)計計規(guī)范》GB50069-2002就是根據(jù)標標準規(guī)定的的原則制定定的。本章章將結(jié)合鋼鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)簡要要地闡述以以概率理論論為基礎(chǔ)的的極限狀態(tài)態(tài)設(shè)計法。。4本章摘要本章主要要介紹以以概率理論論為基礎(chǔ)礎(chǔ)的極限限狀態(tài)設(shè)設(shè)計方法法的一些基基本知識識,是學習本本課程及及其他結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計類課程程的理論論基礎(chǔ)。。由于內(nèi)內(nèi)容涉及及新的概概念和名名詞術(shù)語語較多,又牽涉到到數(shù)理統(tǒng)統(tǒng)計和概概率論方方面的內(nèi)內(nèi)容,有一定的的難度,需要逐漸漸克服.極限狀態(tài)態(tài)設(shè)計原原則這一一節(jié),討論的是是關(guān)于建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計和和安全度度的基本本內(nèi)容和和定義,也是砌體體結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)等等其他建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)計計原則,要加以領(lǐng)領(lǐng)會和理理解.對于荷載載和材料料強度的的取值,要求能懂懂得,理解。對對于極限限狀態(tài)表表達式,要理解和和掌握其其內(nèi)涵,以便今后后學習與與工作中中能夠正正確運用用.▼5《給水排水水工程構(gòu)構(gòu)筑物結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計規(guī)范》GB50069-20025基本設(shè)計計規(guī)定5.1一般規(guī)定定5.1.1本規(guī)范采用用以概率理理論為基礎(chǔ)礎(chǔ)的極限狀狀態(tài)設(shè)計方方法,以可可靠指標度度量結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件的可靠靠度;按承承載能力極極限狀態(tài)計計算時,除除對結(jié)構(gòu)整整體穩(wěn)定驗驗算外均采采用以分項項系數(shù)的設(shè)設(shè)計表達式式進行設(shè)計計。5.1.2本規(guī)范采用的的極限狀態(tài)設(shè)設(shè)計方法,對對結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)應(yīng)計算下列兩兩類極限狀態(tài)態(tài):1承載能力極限限狀態(tài):應(yīng)包括對結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件的承載載力(包括壓曲失穩(wěn)穩(wěn))計算、結(jié)構(gòu)整整體失穩(wěn)(滑移及傾覆、、上浮)驗算。2正常使用極限限狀態(tài):應(yīng)包括對需要要控制變形的的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的的變形驗算,,使用上要求求不出現(xiàn)裂縫縫的抗裂度驗驗算,使用上上需要限制裂裂縫寬度的驗驗算等。5.1.3結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析析,均應(yīng)按彈彈性體系計算算,不考慮由由非彈性變形形所產(chǎn)生的塑塑性內(nèi)力重分分布。5.1.4結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截截面承載力計計算,應(yīng)按我我國現(xiàn)行設(shè)計計規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計規(guī)范》GB50010或《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計計規(guī)范》GB50003、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)規(guī)范》GB50017的規(guī)定執(zhí)行。。5.1.5構(gòu)筑物的地基基計算(承載力、變形形、穩(wěn)定),應(yīng)按我國現(xiàn)現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范范《建筑地基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007的規(guī)定執(zhí)行。。5.1.6結(jié)構(gòu)構(gòu)件按承承載能力極限限狀態(tài)進行強強度計算時,,結(jié)構(gòu)上的各各項作用均應(yīng)應(yīng)采用作用設(shè)設(shè)計值。作用設(shè)計值,,應(yīng)為作用分分項系數(shù)與作作用代表值的的乘積。5.1.7結(jié)構(gòu)構(gòu)件按正正常使用極限限狀態(tài)驗算時時,結(jié)構(gòu)上的的各項作用均均應(yīng)采用作用用代表值。5.1.8對構(gòu)筑物進行行結(jié)構(gòu)設(shè)計時時,根據(jù)《工程結(jié)構(gòu)可靠靠度設(shè)計統(tǒng)一一標準》GB50153的規(guī)定,應(yīng)按按結(jié)構(gòu)破壞可可能產(chǎn)生的后后果的嚴重性性確定安全等等級,按二級級執(zhí)行。對重重要工程的關(guān)關(guān)鍵構(gòu)筑物,,其安全等級級可提高一級級執(zhí)行,但應(yīng)應(yīng)報有關(guān)主管管部門批準或或業(yè)主認可。。6第二章鋼鋼筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)的基本計計算原則4h第一節(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的功能要求求和極限狀態(tài)態(tài)一.結(jié)構(gòu)的功能要要求1.結(jié)構(gòu)安全級別別我國是根據(jù)建建筑結(jié)構(gòu)破壞壞時可能產(chǎn)生生的后果嚴重重與否,分為為三個安全等等級。見下表表:安全等級一級二級三級破壞后果建筑物的類型重要的建筑物一般的建筑物次要建筑物很嚴重嚴重不嚴重72.結(jié)構(gòu)的設(shè)計使使用年限,一般也稱設(shè)計計基準期定義:房屋建筑和構(gòu)構(gòu)筑物在正常常設(shè)計、正常常施工、正常常使用和維護護下所應(yīng)達達到的持久年年限。結(jié)構(gòu)的的設(shè)計使用年年限應(yīng)按下表表采用。類別設(shè)計使用年限(年)示例15臨時性結(jié)構(gòu)225易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件350普通房屋和構(gòu)筑物4100紀念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)注意:結(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)設(shè)計使用用年限與與使用壽壽命不等等同。超超過設(shè)計計使用年年限的結(jié)結(jié)構(gòu)并不不是一定定不能繼繼續(xù)使用用,當需需要繼續(xù)續(xù)使用時時,根據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)的的實際狀狀態(tài)對其其可靠度度重新評評估鑒定定。8◆安全性性Safety結(jié)構(gòu)在在正常施施工、、正常常使用用情況況下能承受受可能能出現(xiàn)現(xiàn)的各各種直接作作用和和間接接作用用,如施施加的的荷載載、外外加變變形、、約束束變形形,在在偶然然事件件(如如地震震、校校核洪洪水位位等))發(fā)生生時和和發(fā)生生后,,結(jié)構(gòu)構(gòu)仍能能保持必需需的承載載力和穩(wěn)穩(wěn)定性,不致發(fā)發(fā)生倒塌塌或連續(xù)續(xù)破壞而而造成生生命財產(chǎn)產(chǎn)的嚴重重損失。。功能要求適用性耐久性安全性設(shè)計任何何一個建建筑物或或構(gòu)筑物物的結(jié)構(gòu)構(gòu)時,在在規(guī)定的的使用期期限內(nèi)都都應(yīng)滿足足下述三三方面的的功能要要求3.結(jié)構(gòu)的功功能要求求9◆耐久性Durability結(jié)構(gòu)在正正常維護護條件下下應(yīng)有足足夠的耐耐久性。。完好使使用到設(shè)計規(guī)定定的年限限。如,混混凝土不不發(fā)生碳碳化、嚴重風化化、腐蝕蝕、脫落落,鋼筋筋不發(fā)生生銹蝕等等。因為為這些都都將使結(jié)結(jié)構(gòu)的安安全性和和適用性性逐漸下下降而影影響結(jié)構(gòu)構(gòu)的使用用年限。。◆適用性Serviceability結(jié)構(gòu)在正正常使用用條件作作用下具具有良好的工工作性能能。如結(jié)構(gòu)構(gòu)或構(gòu)件件應(yīng)具有有足夠的的剛度而而不致發(fā)發(fā)生影響響使用的的過大變形形或振動動,不發(fā)生生足以讓讓使用者者感到不不安的過過寬的裂裂縫等,,貯液構(gòu)構(gòu)筑物如如水池、、水塔、、管道及及井筒等等不應(yīng)出出現(xiàn)導致致漏水的的貫通裂縫(通縫)和應(yīng)具有必要要的抗?jié)B性。10(1)定義整個結(jié)構(gòu)或結(jié)結(jié)構(gòu)的一部分分,超過某一特特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某某一功能(安安全性、適用用性、耐久性性)要求,該該特定狀態(tài)稱稱為該功能的極限狀狀態(tài)。極限狀態(tài)承載力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)二.結(jié)構(gòu)功能的極極限狀態(tài)LimitState能完成預(yù)定的的各項功能時時,結(jié)構(gòu)處于于有效狀態(tài);反之,則處處于失效狀態(tài),有效狀態(tài)和失失效狀態(tài)的分分界,稱為極限狀態(tài),是結(jié)構(gòu)開始始失效的標志志。11(2)分類1)承載力能力極極限狀態(tài)UltimateLimitState——這種極限狀狀態(tài)對應(yīng)于于結(jié)構(gòu)或結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件達達到最大承承載能力或或其變形達達到不適于于繼續(xù)承載載的變形。。承載能力力極限狀態(tài)態(tài)主要考慮慮關(guān)于結(jié)構(gòu)安全性性的功能。12當結(jié)構(gòu)或結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件出出現(xiàn)下列狀狀態(tài)之一時時,即認為為超過了承載能力極極限狀態(tài):結(jié)構(gòu)構(gòu)件或或連接因材材料強度不不夠而破壞壞;整個結(jié)構(gòu)或或結(jié)構(gòu)的一一部分作為為剛體失去去平衡(如如傾覆、滑移等);結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闉闄C動體系系;結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件喪失失穩(wěn)定(如如柱子被壓壓曲等)。。地基喪失承承載能力而而破壞(如如失穩(wěn)等))(超靜定結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)足夠多塑性鉸)在設(shè)計計中,,對所所有結(jié)結(jié)構(gòu)或或構(gòu)件件均應(yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)承載能能力極極限狀狀態(tài)進行計計算132)正常使用用極限狀狀態(tài)ServiceabilityLimitState——正常使用用極限狀狀態(tài)對應(yīng)應(yīng)于結(jié)構(gòu)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件達達到正常常使用或或耐久性性能的某某項規(guī)定定限值。。這一狀狀態(tài)對應(yīng)應(yīng)于適用性或或耐久性性的功能。。14當結(jié)構(gòu)或或結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)現(xiàn)下列狀狀態(tài)之一一時,即即認為超超過了正常使用用極限狀狀態(tài):◆影響正常常使用或或外觀的的變形(影響非非結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件、不不安全感感、不能能正常使使用(吊吊車)等等);◆影響正常常使用或或耐久性性能的局局部損壞壞(包括括裂縫,,導致鋼筋銹蝕蝕、影響響不安全全感、漏漏水等);◆影響正常常使用的的振動(影響使使用、不不舒適));◆影響正常常使用的的其他特特定狀態(tài)態(tài)等。通常的設(shè)設(shè)計計算算程序是是先按承載能力力極限狀狀態(tài)設(shè)計結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件,,而后按按正常使用用極限狀狀態(tài)進行驗算算。15定義:使使結(jié)構(gòu)產(chǎn)產(chǎn)生內(nèi)力力或變形形的原因因稱為““作用””。作用分類類直接作用用間接作用用荷載(集集中力或或分布荷荷載)混凝土收收縮、溫溫度變化化、基礎(chǔ)礎(chǔ)的差異異沉降、、地震等等引起結(jié)結(jié)構(gòu)外加加變形或或約束的的原因。。第二節(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)上上的作用用、作用用效應(yīng)及及結(jié)構(gòu)抗抗力和功功能函數(shù)數(shù)一.結(jié)構(gòu)上的的作用和和作用效效應(yīng)按“原因因不同””分為16作用的分類又稱恒荷荷載,在在結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計使用用期間,,其值不不隨時間間而變化化,或其其變化與與平均值值相比可可以忽略略的荷載載,如結(jié)構(gòu)的的自重、、土壓力力,固定定設(shè)備,,構(gòu)筑物內(nèi)內(nèi)部的盛盛水壓力力、結(jié)構(gòu)構(gòu)的預(yù)加加應(yīng)力、、地基的的不均勻勻沉降等;又稱活荷荷載,在在結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計使用用期間其其值隨時時間而變變化,如樓面堆堆放荷載載、吊車車荷載、、靜水壓壓力、風風荷載、、雪荷載載、地表或地地下水的的壓力(側(cè)壓力、、浮托力力)、流水壓壓力、融融冰壓力力、結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件的的溫、濕濕度變化化作用等;在結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計基準準期內(nèi)不不一定出出現(xiàn),一一旦出現(xiàn)現(xiàn),其值值很大且且持續(xù)時時間很短短的荷載載,如爆炸力力、撞擊擊力等;;按隨時間的的變異性性和出現(xiàn)現(xiàn)的可能能性(按作用時時間的長長短和性性質(zhì),作作用分為為三類):永久作用GPermanentload可變作用QVariableload偶然作用Accidentalload▼174結(jié)構(gòu)上的的作用4.1作用分類類和作用用代表值值4.1.1結(jié)構(gòu)上的的作用可可分為三三類:永久作用用、可變變作用和和偶然作作用。4.1.2永久作用用應(yīng)包括括:結(jié)構(gòu)和永永久設(shè)備備的自重重、土的的豎向壓壓力和側(cè)側(cè)向壓力力、構(gòu)筑筑物內(nèi)部部的盛水水壓力、、結(jié)構(gòu)的的預(yù)加應(yīng)應(yīng)力、地地基的不不均勻沉沉降。4.1.3可變作用用應(yīng)包括括:樓面和屋屋面上的的活荷載載、吊車車荷載、、雪荷載載、風荷荷載、地地表或地地下水的的壓力(側(cè)壓力力、浮浮托力力)、流水水壓力力、融融冰壓壓力、、結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件的溫溫、濕濕度變變化作作用。。4.1.4偶然作作用,,系指指在使使用期期間不不一定定出現(xiàn)現(xiàn),但但發(fā)生生時其其值很很大且且持續(xù)續(xù)時間間較短短,例例如高高壓容容器的的爆炸炸力等等,應(yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)工程程實際際情況況確定定需要要計入入的偶偶然發(fā)發(fā)生的的作用用。《給水排排水工工程構(gòu)構(gòu)筑物物結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計規(guī)范范》:GB50069-200218荷載的分類在空間間位置置上具具有固固定的的分布布。如結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件自重重、樓樓面上上的固固定設(shè)設(shè)備;;在結(jié)構(gòu)構(gòu)空間間位置置上的的一定定范圍圍內(nèi)可可以任任意分分布。。如樓面面上的的人群群荷載載、廠廠房結(jié)結(jié)構(gòu)上上的吊吊車荷荷載等等;按空間間位置置的變變異分為兩類:固定荷載自由荷載19荷載的分類不使結(jié)結(jié)構(gòu)或或構(gòu)件件產(chǎn)生生加速速度或或產(chǎn)生生的加加速度度可以以忽略略不計計,如結(jié)構(gòu)構(gòu)的自自重、、一般般民用用建筑筑的樓樓面活活荷載載等;;使結(jié)構(gòu)構(gòu)或構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)產(chǎn)生不不可忽忽略的的加速速度,,如吊車車荷載載、設(shè)設(shè)備振振動、、作用用在高高聳結(jié)結(jié)構(gòu)如如高層層建筑筑、煙煙囪或或水塔塔上的的風荷荷載等等;按結(jié)構(gòu)構(gòu)的反反應(yīng)分為兩類:靜態(tài)荷載動態(tài)荷載20作用效效應(yīng)::結(jié)構(gòu)上上的作作用使結(jié)構(gòu)構(gòu)產(chǎn)生生的內(nèi)內(nèi)力(如軸力力,彎矩,剪力,扭矩等等)、變形(轉(zhuǎn)角,撓度)、裂縫等通通稱為作用效應(yīng)或或荷載效應(yīng)應(yīng)S。Action(Load)Effect二.荷載效應(yīng)((作用效應(yīng)))S和結(jié)構(gòu)抗力力R結(jié)構(gòu)構(gòu)件的的抗力:結(jié)構(gòu)承受外加荷荷載的能力力(及抵抗結(jié)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力力和變形的的能力,如如構(gòu)件的承承載能力、、裂縫和變變形限值等等)稱為結(jié)構(gòu)抗力R,取決于材料的強度度、截面尺尺寸和特征征及計算模式等。Resistant其中材料性性能是決定定結(jié)構(gòu)抗力力的主要因因素。C作用效應(yīng)系系數(shù)21三.結(jié)構(gòu)設(shè)計中中的不確定定性a.恒載g與構(gòu)件尺寸寸、材料容容重等有關(guān)關(guān)b.活載q的數(shù)值是隨隨時在變化化的c.計算跨度l的不準確a.材料強度fy和fc的離散b.截面尺寸h0和b的施工誤差差c.1的隨機性結(jié)構(gòu)不一定定安全(可可靠)!g+q雖然設(shè)計保保證UndeterminedFactorsinDesign22結(jié)構(gòu)或構(gòu)件件能否完成成預(yù)定功能能與結(jié)構(gòu)的的作用效應(yīng)應(yīng)S與結(jié)構(gòu)的抗抗力R有關(guān)。Z=R–S由此可采用結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)來描述結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能的狀況。因抗力R和S均具有隨機性,所以只能用功能函數(shù)Z的概率來描述。四、結(jié)構(gòu)的功能能函數(shù)23可靠概率有有多大?Z>0,即R>S結(jié)構(gòu)可靠Z=0,即R=S結(jié)構(gòu)處于極極限狀態(tài)。。即R<S結(jié)構(gòu)失效效Z<0,,失效概率率有多大大?24結(jié)構(gòu)功能能的三種種工作狀狀態(tài)Z=R-S>0,或S<R可靠Z=R-S=0,或S=R極限狀態(tài)Z=R-S<0,或S>R失效極限狀態(tài)方程Z=0或R-S=0RSZ<0失效區(qū)Z>0可靠區(qū)功能函數(shù)數(shù)Z=R-S結(jié)構(gòu)已達達極限狀狀態(tài),稱稱為極限狀態(tài)態(tài)方程。Z=R-S=g(R,S)=0稱為“極極限狀態(tài)態(tài)方程””,它是結(jié)構(gòu)構(gòu)失效的的標準.結(jié)構(gòu)功能能函數(shù)的的一般表表達式為為25◆結(jié)構(gòu)的可可靠性reliability——結(jié)構(gòu)可靠靠性的定定義是::結(jié)構(gòu)在在規(guī)定的的時間內(nèi)內(nèi),在規(guī)規(guī)定的條條件下,,完成預(yù)預(yù)定功能能的能力力??梢娊Y(jié)構(gòu)構(gòu)可靠性性實質(zhì)上上是關(guān)于于結(jié)構(gòu)安安全性,,適用性性和耐久久性的概概稱(總總稱))。結(jié)構(gòu)可靠靠度——結(jié)構(gòu)在規(guī)規(guī)定時間間內(nèi),在在規(guī)定條件件下,完成成預(yù)定功功能的概概率。規(guī)定條件件指正常設(shè)設(shè)計、正正常施工工、正常常使用和和正常維維護,不包括括錯誤設(shè)設(shè)計、錯錯誤施工工和違反反原來規(guī)規(guī)定的使使用情況況。一、結(jié)構(gòu)構(gòu)的可靠靠性和可可靠度的的概念第三節(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)的的可靠度度和可靠靠指標26結(jié)構(gòu)的可可靠度是是結(jié)構(gòu)可可靠性的的概率度度量,即即對結(jié)構(gòu)構(gòu)可靠性性的定量量描述。。注意1:結(jié)構(gòu)可靠靠度與結(jié)結(jié)構(gòu)使用用年限長長短有關(guān)關(guān)?!督y(tǒng)一標準準》以結(jié)構(gòu)的的設(shè)計使使用年限限為計算算結(jié)構(gòu)可可靠度的的時間基基準。注意2:結(jié)構(gòu)的設(shè)設(shè)計使用用年限雖雖與結(jié)構(gòu)構(gòu)使用壽壽命有聯(lián)聯(lián)系,但但不等同同。當結(jié)結(jié)構(gòu)的使使用年限限超過設(shè)設(shè)計使用用年限后后,并不不意味著著結(jié)構(gòu)就就要報廢廢,但其其可靠度度將逐漸漸降低。?!鼋Y(jié)構(gòu)可靠靠性越高高,建設(shè)設(shè)造價投投資越大大?!鋈绾卧诮Y(jié)結(jié)構(gòu)可靠靠與經(jīng)濟濟之間取取得均衡衡,就是設(shè)設(shè)計方法法要解決決的問題題。27承載力能力極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的安全性正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的適用性和耐久性可靠水平高可靠水平低結(jié)構(gòu)設(shè)計程序28以概率理理論為基基礎(chǔ)的極極限狀態(tài)態(tài)設(shè)計法法:本質(zhì)是將將荷載效應(yīng)應(yīng)S及結(jié)構(gòu)抗力力R看作是兩個隨機機變量應(yīng)用概率論和和數(shù)理統(tǒng)統(tǒng)計的理論去去研究結(jié)結(jié)構(gòu)的可可靠度。。0S≤R以概率論論為基礎(chǔ)礎(chǔ)的設(shè)計計方法分分為三個個水準::水準Ⅰ-半經(jīng)驗驗半概率率法;水準Ⅱ-近似概概率法;;水準Ⅲ-全概率率法。29二.失效概率率失效-指結(jié)構(gòu)或結(jié)結(jié)構(gòu)的一一部分不能滿足足設(shè)計所規(guī)規(guī)定的某一功能能要求,即達到或超超過了承載能力力極限狀狀態(tài)或正常使用用極限狀狀態(tài)中的某一一極限。。失效概率率-指結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)構(gòu)處于失失效狀態(tài)態(tài)下的概概率pf。Probabilityoffailure30重疊區(qū)的大小小反映了抗力力R和荷載效應(yīng)S之間的概率關(guān)關(guān)系,即結(jié)構(gòu)構(gòu)的失效概率率從結(jié)構(gòu)安全的的角度,提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力R,減小抗力R和荷載效應(yīng)S的離散程度,可以提高結(jié)構(gòu)的可靠程度,即提高μR-μS,減小σR、σS可使失效概率降低低。f(r,s)S,RSRμSμRmR-mS標準差σS、σR平均值分別為為μS、μR結(jié)構(gòu)的的效應(yīng)應(yīng)S及結(jié)構(gòu)構(gòu)的抗抗力R均符合合正態(tài)態(tài)分布布31

f(Z)bszmzpfZ=R-SZ<0則pf=P(Z<0)=P(R<S)設(shè)S、R都服從正態(tài)分布,平均值為μS、

μR,標準差σS、σR。令Z=R-S因此結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)Z也是符合正態(tài)分布的隨機變量結(jié)構(gòu)處處于可可靠狀狀態(tài)下下的概概率,,稱為為可靠靠概率率ps,ps=1-pf。圖中Z<0部分(陰影影)面面積即即為失失效概概率pff(Z)概率密密度函函數(shù)32圖2-1fz(Z)pfzzzZpf計算復復雜,,但(由圖圖看出出)均均值Z向右移移pf減小,,可靠靠度加加大。。令越大,Pf越小,結(jié)構(gòu)越可靠。。故稱為可靠度指標。三、可靠指標標reliabilityindex▼33在確定結(jié)構(gòu)的的可靠指標時,應(yīng)該使結(jié)結(jié)構(gòu)的失效概概率降低到人人們可以接受受的程度,做做到既安全可可靠又經(jīng)濟合合理?!督y(tǒng)一標準》規(guī)定:[]的取值與構(gòu)件件的破壞類型型及結(jié)構(gòu)的重重要性有關(guān)。。[]四、 結(jié)構(gòu)目目標可靠指標標稱為可靠指標標,與失效概概率pf之間有一一對對應(yīng)的關(guān)系。。結(jié)構(gòu)按極限狀狀態(tài)設(shè)計時,,要保證其完完成預(yù)定功能能的概率不低低于某一允許許水平而要求求設(shè)計所達到到的可靠指標標,稱為目標可靠指標標[]。34前面已定義過過結(jié)構(gòu)安全級別別我國是根據(jù)建建筑結(jié)構(gòu)破壞壞時可能產(chǎn)生生的后果嚴重重與否,分為為三個安全等等級。見下表表:安全等級一級二級三級破壞后果的影響程度建筑物的類型重要的建筑物一般的建筑物次要建筑物很嚴重嚴重不嚴重353、[β]與破壞性質(zhì)有有關(guān);由于結(jié)結(jié)構(gòu)延性破壞和脆性破壞的性質(zhì)不同,,前者有明顯預(yù)兆,可及時采取取補救措施,,目標可靠指指標可定的稍低一些;后者為突發(fā)發(fā)性破壞,破破壞前無明顯預(yù)兆,目標可靠指指標應(yīng)定的高一些。破壞類型安全等級一級二級三級延性破壞3.73.22.7脆性破壞4.23.73.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載載力極限狀態(tài)態(tài)的目標可靠靠指標[β]確定[β]的原則1、建立在對原規(guī)規(guī)范校準的基基礎(chǔ)上;2、[β]與結(jié)構(gòu)安全級級別有關(guān);4、[β]與不同的極限限狀態(tài)有關(guān)。。36第四節(jié)荷載載的代表值和和材料強度的的標準值及設(shè)設(shè)計值結(jié)構(gòu)設(shè)計時,,對不同的作作用應(yīng)采用不不同的代表值值:對永久作用,,應(yīng)采用標準準值作為代表表值;對可變作用,,應(yīng)根據(jù)設(shè)計計要求采用標標準值、組合合值或準永久久值作為代表表值。作用的標準值值,應(yīng)為設(shè)計計采用的基本本代表值。又稱恒荷載,在結(jié)構(gòu)設(shè)計使用期間,其值不隨時間而變化,或其變化與平均值相比可以忽略的荷載。又稱活荷載,在結(jié)構(gòu)設(shè)計使用期間其值隨時間而變化。在結(jié)構(gòu)設(shè)計基準期內(nèi)不一定出現(xiàn),一旦出現(xiàn),其值很大且持續(xù)時間很短的荷載。按隨時間的變異性和出現(xiàn)的可能性(按作用時間的長短和性質(zhì),作用分為三類):永久作用G、可變作用Q、偶然作用永久作用G可變作用Q偶然作用371.定義作用標準值是作用的基本代表值。將作用(荷載)視為隨隨機變量,采采用數(shù)理統(tǒng)計計的方法加以以處理而得到到的具有一定概率率的最大作用值稱為作用的標準值Sk??衫斫鉃榻Y(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件在使用用期間的正常常情況下可能能出現(xiàn)的最大大作用值。

f(S)SSkv1-vasss(一).作用的標準值SkCharacteristicValue一、荷載的的代表值382.確定⑴.結(jié)構(gòu)自重的標標準值,可按按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的的設(shè)計尺寸與與相應(yīng)材料的的重力密度計計算確定。對對常用材料和和構(gòu)件,其重重力密度可按按現(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)荷載載規(guī)范》GB50009-2001的規(guī)定采用。永久性設(shè)備的的自重標準值值、可按該設(shè)設(shè)備的樣本提提供的數(shù)據(jù)采采用。⑵.可變作用常與時間有關(guān)關(guān),在缺少大大量統(tǒng)計材料料的條件下,,可變作用標準值可近似按隨機機變量來考慮慮;《給水排水工程程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50069-2002中規(guī)定4.3.1構(gòu)筑物樓面和和屋面的活荷荷載及其準永永久值系數(shù),,應(yīng)按表4.3.1采用。4.3.2吊車荷載、雪雪荷載、風荷荷載的標準值值及其準永久久值系數(shù),應(yīng)應(yīng)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載載規(guī)范》GB50009的規(guī)定采用。。394.3.1構(gòu)筑物樓樓面和屋屋面的活活荷載及及其準永永久值系系數(shù),應(yīng)應(yīng)按表4.3.1采用。4.3.2吊車荷載載、雪荷荷載、風風荷載的的標準值值及其準準永久值值系數(shù),,應(yīng)按《建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)荷載規(guī)規(guī)范》GB50009的規(guī)定采采用。40可變作用用的最大值并并非長期期作用于于結(jié)構(gòu)之上,在在考慮作作用長期期效應(yīng)組組合時,,應(yīng)對其其標準值進進行折減減。可變作作用的準準永久值值指可變變作用在在結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計基準準期內(nèi)經(jīng)常作用用的那部部分荷載載。q準永久值值系數(shù)。。準永久值值主要用用于考慮慮荷載長長期效應(yīng)應(yīng)的影響響。(三).可變作用用作用準準永久值值Quasi-permanentValue當結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件承受受兩種或兩兩種以上上的可變作作用時,,各種可可變作用用不可能同同時以其其最大值值(標準準值)出出現(xiàn),除一個主主要可變變作用外,,其余可變變作用應(yīng)在在標準值值上乘以小小于1的組合值值系數(shù)對可變作作用標準準值進行行折減(組合值系系數(shù)c=0.9)。(二).可變作用用組合值值CombinationValue41頻遇值主主要用于于正常使使用極限限狀態(tài)的的頻遇組組合中。。可變作用用在設(shè)計計基準期期內(nèi)被超超越的總總時間僅僅為設(shè)計計基準期期一小部部分的作作用值;;或在設(shè)設(shè)計基準準期內(nèi)其其超越頻頻率為某某一給定定頻率的的作用值值。頻遇值系系數(shù)f。(四).可變作用用頻遇值值Frequentvalue42

ff5%fk1.645sf二.材料強度度的標準準值fk43(一).混凝土的的強度標標準值1、混凝土立方體抗壓強度標準值fcuk例如:平均值變異系數(shù)則立方體抗壓強度標準值為442、混凝土軸心抗壓強度標準值fck試驗結(jié)果實際構(gòu)件軸心抗壓強度標準值fck假定453、混凝土土軸心抗抗拉強度度標準值值ftk(二).鋼筋強度標標準值熱軋鋼筋抗抗拉強度標標準值用fyk表示?!兑?guī)范》取國家冶金金局標準規(guī)規(guī)定的鋼筋筋出廠檢驗驗的廢品限制作為鋼筋強強度的標準準值,其保證率不小小于95%,實為97.73%。預(yù)應(yīng)力鋼絞絞線、鋼絲絲和熱處理理鋼筋的強強度標準值值根據(jù)極限抗拉強強度用fptk表示。46(三).材料強度的的設(shè)計值混凝土和鋼鋼筋強度分分項系數(shù)gc、gs則材料強強度設(shè)計值值混凝土:gc=1.4HPB235級鋼筋:gs=1.10HRB335,HRB400,RRB400級鋼筋:gs=1.10474849第五節(jié)給給水排水水工程構(gòu)筑筑物結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計規(guī)范實實用設(shè)計計表達式針對直接采采用可靠指指標β≥[β]進行設(shè)計的的復雜性和和困難性,,提出了實用設(shè)計表表達式。該方法不用單一的的安全系數(shù)數(shù)的表達式,,而是將影影響結(jié)構(gòu)安安全的因素素(荷載、、材料、截截面尺寸、、計算方法法等)視為為隨機變量,應(yīng)用數(shù)量量統(tǒng)計的概概率方法進進行分析,,采用以荷載和材料料強度的標標準值以及相應(yīng)的的“分項系數(shù)數(shù)”來表達的方方式。原因:概率極限狀狀態(tài)設(shè)計法法計算繁復復,某些統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)也也不齊全。。對于一般般常見的工工程結(jié)構(gòu),,直接采用用可靠指標標進行設(shè)計計有難度,,而且眼下下也沒必要要。由于設(shè)計人人員以往已已習慣于采采用安全系系數(shù)這種形形式來進行行計算,因因此,《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計統(tǒng)一標標準》提出了一種種便于實際際使用的設(shè)設(shè)計表達式式,即實用用設(shè)計表達達式。▼50實用設(shè)計基基本表達式式采用概率極極限狀態(tài)方方法用可靠靠指標β進行設(shè)計,,需要大量量的統(tǒng)計數(shù)數(shù)據(jù),且當當隨機變量量不服從正正態(tài)分布、、極限狀態(tài)態(tài)方程是非非線性時,,計算可靠靠指標β比較復雜。。對于一般般常見的工工程結(jié)構(gòu),,直接采用用可靠指標標進行設(shè)計計工作量大大,有時會會遇到統(tǒng)計計資料不足足而無法進進行的困難難??紤]到到多年來的的設(shè)計習慣慣和實用上上的簡便,,《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計統(tǒng)一標標準》提出了便于于實際使用用的設(shè)計表表達式,稱稱為實用設(shè)設(shè)計表達式式。實用設(shè)計表表達式把荷荷載、材料料、截面尺尺寸、計算算方法等視視為隨機變變量,應(yīng)用用數(shù)理統(tǒng)計計的概率方方法進行分分析,采用用了以荷載載和材料強強度的標準準值分別與與荷載分項項系數(shù)和材材料分項系系數(shù)相聯(lián)系系的荷載設(shè)設(shè)計值、材材料強度設(shè)設(shè)計值來表表達的方式式。這樣,,既考慮了了結(jié)構(gòu)設(shè)計計的傳統(tǒng)方方式,又避避免設(shè)計時時直接進行行概率方面面的計算。。分項系數(shù)按按照目標可可靠指標[β]值(或確定的結(jié)結(jié)構(gòu)失效概概率pf值),并考慮工工程經(jīng)驗優(yōu)優(yōu)選確定后后,將其隱隱含在設(shè)計計表達式中中。所以,,分項系數(shù)數(shù)已起著考考慮目標可可靠指標的的等價作用用。51根據(jù)極限狀狀態(tài)設(shè)計法法,用結(jié)構(gòu)構(gòu)的失效概概率Pf來衡量結(jié)構(gòu)構(gòu)的可靠度度概念十分分明確,用用可靠指標標表示與Pf一一對應(yīng)關(guān)關(guān)系更容易易為人們接接受。在實實用表達式式中,是由由結(jié)構(gòu)的破破壞形態(tài)和和安全等級級與工程經(jīng)經(jīng)驗校準確確定的分項項等效來滿滿足可靠度度指標要求求的。G,Q,s,c,中隱含著可靠靠度指標。52前述內(nèi)容帶入作用效應(yīng)設(shè)計計值,gS作用效應(yīng)分項項系數(shù)結(jié)構(gòu)抗力設(shè)計計值,gR結(jié)構(gòu)抗力分項項系數(shù)考慮到結(jié)構(gòu)安安全等級的差差異,其目標標可靠指標應(yīng)應(yīng)作相應(yīng)提高高或降低,故故引入結(jié)構(gòu)重重要性系數(shù)——g0,由此可得β≥[β]▼53極限狀態(tài)實用用設(shè)計表達式式的一般形式式可變荷載分項系數(shù)γQ永久荷載分項系數(shù)γG組合值系數(shù)ΨC荷載{永久荷載G可變荷載Q{對結(jié)構(gòu)影響有大有小一般不會同時發(fā)生54正常使用極限限狀態(tài)實用設(shè)設(shè)計表達式正常使用極限限狀態(tài),可靠度要求求可適當降低低,不需乘分分項系數(shù),也也不考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)重要性系數(shù)數(shù)γ0按正常使用用極限狀態(tài)態(tài)設(shè)計,主主要是驗算算構(gòu)件的變變形和抗裂裂度或裂縫縫寬度。在在此情況下下,可變荷荷載作用時時間的長短短對于變形形和裂縫縫的大小顯顯然是有影影響的。55準永久值系系數(shù)與頻遇遇值系數(shù)可變荷載的的最大值并并非長期作作用于結(jié)構(gòu)構(gòu)之上,對對于可變荷荷載長期作作用部分,,要對其標標準值進行行折減?!督ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計統(tǒng)一標標準》采用準永久值系系數(shù)與頻遇值系數(shù)數(shù)(小于1)來考慮這種種折減。可變荷載的的準永久值值系數(shù),系根據(jù)在設(shè)設(shè)計基準期期內(nèi)荷載達達到和超過過該值的總總持續(xù)時間間與設(shè)計基基準期總持持續(xù)時間的的比值而確確定可變荷載的的頻遇值系系數(shù),是根據(jù)可變變荷載超越越的總時間間或超越次次數(shù)確定的的。56荷載短期期效應(yīng)組組合和長長期效應(yīng)應(yīng)組合可變荷載載已有四四種代表表值,即即標準值、組合值、準永久值值、頻遇遇值,其中標準值稱為基本代表表值,其他代表表值可由由基本代代表值乘乘以相應(yīng)應(yīng)的系數(shù)數(shù)而得。。根據(jù)實際際設(shè)計工工作中的的需要,,須區(qū)分分荷載短期期作用和荷載長期期作用下構(gòu)件的變變形大小和和裂縫寬度度的計算。。因此,根據(jù)據(jù)不同的設(shè)設(shè)計目的,,分別考慮荷載短短期效應(yīng)組組合和長期期效應(yīng)組合合。57當按荷載短短期效應(yīng)組組合時,荷荷載效應(yīng)的的計算表達達式當按荷載長長期效應(yīng)組組合時,荷荷載效應(yīng)的的計算表達達式標準組合頻遇組合準永久組合58一.承載能力極極限狀態(tài)設(shè)設(shè)計表達式式對結(jié)構(gòu)構(gòu)件件作強度計計算時,應(yīng)應(yīng)采用下列列極限狀態(tài)態(tài)計算表達達式:0S≤R(2-19)式中0——結(jié)構(gòu)重要性性系數(shù),對對安全等級級為一、二二、三級的的結(jié)構(gòu)構(gòu)件件,應(yīng)分分別取1.1、1.0、0.9;S——作用效應(yīng)應(yīng)的基本本組合設(shè)設(shè)計值;R——結(jié)構(gòu)構(gòu)件件抗力的的設(shè)計值值,給水排水水工程構(gòu)構(gòu)筑物結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計規(guī)范的的規(guī)定R應(yīng)按《混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計規(guī)范》GB50010、《砌體結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計規(guī)規(guī)范》GB50003、《鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計規(guī)范范》GB50017的規(guī)定定確定定。59S作用效應(yīng)的的基本組合合設(shè)計值,,應(yīng)按下列列規(guī)定確定定:1對于貯水池池、水處理理構(gòu)筑物、、地下構(gòu)筑筑物等可不不計算風荷荷載效應(yīng),,其作用效效應(yīng)的基本本組合設(shè)計計值,應(yīng)按按下式計算算:式中:Gik——第i個永久作用用的標準值值;CGi——第i個永久作用用的作用效效應(yīng)系數(shù);;Gi——第i個永久作用用的分項系系數(shù),當作用效應(yīng)應(yīng)對結(jié)構(gòu)不不利時,對對結(jié)構(gòu)和和設(shè)備自重重應(yīng)取1.2,其他永久作作用應(yīng)取1.27;當作用效應(yīng)應(yīng)對結(jié)構(gòu)有有利時,均均應(yīng)取1.0;Qik————第j個可變作用用的標準值值;CQj————第j個可變作用用的作用效效應(yīng)系數(shù);;Q1、Qj——第1個和第j個可變作用用的分項系系數(shù),對地表水或或地下水的的作用應(yīng)作作為第一可可變作用取取1.27,對其他可變作作用應(yīng)取1.40;c——可變作用的組組合值系數(shù),,可取0.90計算。60S作用效應(yīng)的基基本組合設(shè)計計值,應(yīng)按下下列規(guī)定確定定:2對水塔等構(gòu)筑筑物,應(yīng)計入入風荷載效應(yīng)應(yīng),當進行整整體分析時,,其作用效應(yīng)應(yīng)的基本組合合設(shè)計值,應(yīng)應(yīng)按下式計算算:式中CQ1、Q1k——第一可變作用用的作用效應(yīng)應(yīng)系數(shù)、作用用標準值,第一可變作用用應(yīng)為風荷載載。屋面均布活載載與雪荷載能能同時考慮嗎嗎?屋面均布活載載不與雪荷載載同時考慮,,設(shè)計時取其其中較大值。。61二.正常使用極限限狀態(tài)設(shè)計表表達式結(jié)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件件超過正常使使用極限狀態(tài)態(tài)時所造成的的財產(chǎn)和生命命損失要小于于超過承載力力極限狀態(tài)的的后果,故其其可靠度指標標要低一些。。在荷載效應(yīng)及結(jié)結(jié)構(gòu)抗力計算中均采用標準值。不需乘分項項系數(shù),也不不考慮結(jié)構(gòu)重重要性系數(shù)0結(jié)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件件在持荷作用用下,其裂縫縫和變形會隨隨時間的推移移而發(fā)展,因因此討論其荷荷載組合時應(yīng)應(yīng)考慮短期效應(yīng)和長期效應(yīng)的組合。62GB50069-20025.3節(jié)規(guī)定5.3.1對正常使用用極限狀態(tài)態(tài),結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)分別別按作用短期期效應(yīng)的標標準組合或或長期效應(yīng)的的準永久組組合進行驗算,并應(yīng)保證證滿足變形、抗裂裂度、裂縫縫開展寬度度、應(yīng)力等計算值不不超過相應(yīng)應(yīng)的規(guī)定限限值。5.3.2對混凝土貯貯水或水質(zhì)質(zhì)凈化處理理等構(gòu)筑物物,當在組組合作用下下,構(gòu)件截截面處于軸心受拉或或小偏心受受拉(全面處于受受拉)狀態(tài)時,應(yīng)應(yīng)按不出現(xiàn)現(xiàn)裂縫控制制;并應(yīng)取作用短期效效應(yīng)的標準準組合進行行驗算。5.3.3對鋼筋混凝凝土貯水或或水質(zhì)凈化化處理等構(gòu)構(gòu)筑物,當當在組合作作用下,構(gòu)件截面處處于受彎或或大偏心受受壓、受拉拉狀態(tài)時,,應(yīng)按限制制裂縫寬度度控制;并應(yīng)取作用長期效效應(yīng)的準永永久組合進進行驗算。。二.正常使用極極限狀態(tài)設(shè)設(shè)計表達式式63構(gòu)件截面受力狀態(tài)驗算要求作用組合軸心受拉或小偏心受拉(全面處于受拉)應(yīng)按不出現(xiàn)裂縫控制作用短期效應(yīng)的標準組合受彎或大偏心受壓、大偏心受拉狀態(tài)按限制裂縫寬度控制作用長期效應(yīng)的準永久組合抗裂度、裂裂縫開展寬寬度驗算的的規(guī)定歸納納如下645.3.4鋼筋混凝土土構(gòu)筑物構(gòu)構(gòu)件的最大大裂縫寬度度限值,應(yīng)應(yīng)符合表表5.3.4的規(guī)定。655.3.5電機層樓面面的支承梁梁應(yīng)按作用用的長期效應(yīng)的的準永久組組合進行變形計計算,其允允許撓度應(yīng)應(yīng)符合下式式要求:式中ωv——支承梁的計計算撓度(mm);l0——支承梁的計計算跨度(mm)。66正常使用極極限狀態(tài)下下,作用短期效效應(yīng)的標準準組合Ss作用長期效效應(yīng)的準永永久組合Sd1.標準組合Ss對水塔等構(gòu)構(gòu)筑物,當當計入風荷荷載時可取取c=0.6;當不計入風風荷載時,,應(yīng)為2.準永久組合合Sdqj——第j個可變作用用的準永久久值系數(shù);;67例:一一簡支支梁,,跨度度為6米,作作用于于上的的均布布荷載載,恒恒載標標準值值gk=3kN/m,分項系系數(shù)G=1.2,活荷載載標準準值qk=6kN/m,分布系系數(shù)Q=1.4,分別計計算梁梁跨中中截面面彎矩矩的基基本效效應(yīng)組組合、、短期期效應(yīng)應(yīng)標準準組合合和長長期效效應(yīng)準準永久久值組組合(活荷荷載準準永久久系數(shù)數(shù)qi=0.4)解:基基本效效應(yīng)組組合(內(nèi)力組組合設(shè)設(shè)計值值)荷載效效應(yīng)的的計算算例題題68荷載短短期效效應(yīng)標準組合::荷載長長期效效應(yīng)準永久久值組合::69[例]某泵房房采用用1.5m×6m的大型型屋面面板,,卷材材防水水保溫溫屋面面,永永久荷荷載標標準值值為2.7kN/m2,屋面活活荷載載為0.7kN/m2,屋面積積灰荷荷載為為0.5kN/m2,雪荷載載為0.4kN/m2,已知縱縱肋的的計算算跨度度l=5.87m。求:縱縱肋跨跨中彎彎矩的的基本本組合合設(shè)計計值。。解:1.荷載標標準值值:(1)永久荷荷載為為GK=2.7××1.5/2=2.025kN/m(2)可變荷荷載為為屋面活活荷載載Q1k=0.7××1.5/2=0.525kN/m積灰荷荷載Q2k=0.5××1.5/2=0.375kN/m雪荷載載Q3k=0.4××1.5/2=0.300kN/m702.荷載效效應(yīng)組組合::根據(jù)現(xiàn)現(xiàn)行《建筑結(jié)結(jié)構(gòu)荷荷載規(guī)規(guī)范》4.3.1條,屋屋面活活荷載載不應(yīng)應(yīng)與雪雪荷載載同時時考慮慮故取取其較較大者者,即即不考考慮雪雪荷載載;因永久久荷載載起控控制作作用,,根據(jù)據(jù)《建筑結(jié)結(jié)構(gòu)荷荷載規(guī)規(guī)范》3.2.3條規(guī)定定。采采用由由永久久荷載載效應(yīng)應(yīng)控制制的組組合。。根據(jù)《建筑結(jié)結(jié)構(gòu)荷荷載規(guī)規(guī)范》3.2.5條,取γG=1.35,γQ=1.4,根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載載規(guī)范》表(4.3.1)得屋面均布布荷載的組合合值系數(shù)Ψc=0.7,據(jù)表(4.4.1-1)得屋面積灰灰荷載的組合合值系數(shù)Ψc=0.9。71(4)應(yīng)用《建筑結(jié)構(gòu)荷載載規(guī)范》式(3.2.3-2)。M=1.35×1/8Gkl2+1.4×0.7×1/8Q1kl2+1.4×0.9×1/8Q2kl2=5.8

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