鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)計(jì)算原理

鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第1頁?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的發(fā)展

1>最早是以彈性理論為基礎(chǔ)的容許應(yīng)力法；2>是20世紀(jì)30年代考慮混凝土朔性性能的破壞階段計(jì)算方法；3>是20世紀(jì)50年代，極限狀態(tài)計(jì)算法；4>是以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法；第一節(jié)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的發(fā)展鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第2頁。一.

按許可應(yīng)力法設(shè)計(jì)三個(gè)階段:按許可應(yīng)力法計(jì)、按破壞階段法、按極限狀態(tài)法?！?/p>

安全系數(shù)K是一個(gè)大于1.0的數(shù)值。◆K越大，結(jié)構(gòu)安全度就越高，同時(shí)結(jié)構(gòu)材料用量也越多。◆為取得安全可靠與經(jīng)濟(jì)合理的均衡，在綜合考慮各種不確定性因素影響后，可選取一個(gè)合適的安全系數(shù)。鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第3頁。二.

按破壞階段法設(shè)計(jì)◆

安全系數(shù)K是一個(gè)大于1.0的數(shù)值?！鬕越大，結(jié)構(gòu)安全度就越高，同時(shí)結(jié)構(gòu)材料用量也越多?！艨紤]使用彎矩不大于極限彎矩。三.

按極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)◆

承載能力極限狀態(tài)。◆正常使用極限狀態(tài)。鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第4頁。安全系數(shù)法的缺點(diǎn)：

沒有定量的考慮抗力和荷載效應(yīng)的隨機(jī)性，而是靠經(jīng)驗(yàn)或工程判斷的方法確定，帶有主觀成分。定的高或低依據(jù)不充分。以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法：

本質(zhì)是將荷載效應(yīng)S及結(jié)構(gòu)抗力R看作是兩個(gè)隨機(jī)變量應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的理論去研究結(jié)構(gòu)的可靠度。以概率論為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法分為三個(gè)水準(zhǔn)：水準(zhǔn)Ⅰ－半經(jīng)驗(yàn)半概率法；----對(duì)結(jié)構(gòu)的可靠概率還不能做出定量的計(jì)算；水準(zhǔn)Ⅱ－近似概率法；-----現(xiàn)階段采用的方法；水準(zhǔn)Ⅲ－全概率法。--------還在研究當(dāng)中。鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第5頁。第二節(jié)結(jié)構(gòu)的功能要求、荷載效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力一.

結(jié)構(gòu)的功能要求安全性

結(jié)構(gòu)在正常施工、正常使用情況下能承受可能出現(xiàn)的各種直接作用和間接作用，如施加的荷載、外加變形、約束變形，在偶然事件（如地震、校核洪水位等）發(fā)生時(shí)和發(fā)生后，結(jié)構(gòu)仍能保持必需的承載力和穩(wěn)定性，不致發(fā)生倒塌或連續(xù)破壞而造成生命財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。適用性

結(jié)構(gòu)在正常使用荷載作用下具有良好的工作性。如不產(chǎn)生影響使用的過大變形或振幅，不發(fā)生足以讓使用者感到不安的過寬的裂縫等。鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第6頁。

耐久性結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)條件下應(yīng)有足夠的耐久性。完好使用到設(shè)計(jì)規(guī)定的年限。如，混凝土不發(fā)生嚴(yán)重風(fēng)化、腐蝕、脫落，鋼筋不發(fā)生銹蝕等。結(jié)構(gòu)的可靠性■

可靠性——安全性、適用性和耐久性的總稱指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用期限內(nèi)，在規(guī)定的條件下（正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù)），完成預(yù)定結(jié)構(gòu)功能的能力。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：指一個(gè)工程結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)條件下，能夠滿足其可靠度的時(shí)間?！鼋Y(jié)構(gòu)可靠性越高，建設(shè)造價(jià)投資越大。■

如何在結(jié)構(gòu)可靠與經(jīng)濟(jì)之間取得均衡，就是設(shè)計(jì)方法要解決的問題。鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第7頁。定義：使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力或變形的原因稱為“作用”。作用分類直接作用間接作用荷載混凝土收縮、溫度變化、基礎(chǔ)的差異沉降、地震等引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束的原因。二.

作用(荷載)和荷載效應(yīng)S作用效應(yīng)S由荷載產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形稱為作用效應(yīng)S。內(nèi)力：軸力、彎矩、剪力、扭矩等；變形：撓度、轉(zhuǎn)角、裂縫等。（間接作用不僅與外界因素有關(guān)，還與結(jié)構(gòu)本身的特性有關(guān)）鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第8頁。按作用時(shí)間和性質(zhì)分永久荷載G、g：可變荷載Q、q：自重、土壓力樓面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載偶然荷載A：爆炸、撞擊、地震等永久作用：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用期間，其值不隨時(shí)間而變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計(jì)可變作用：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用期內(nèi)其值隨時(shí)間而變化，其變化與平均值相比不可忽略偶然作用：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用期內(nèi)不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時(shí)間很短荷載的分類：鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第9頁。按空間位置分固定荷載移動(dòng)荷載按結(jié)構(gòu)反應(yīng)特點(diǎn)分靜態(tài)荷載動(dòng)態(tài)荷載鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第10頁。作用效應(yīng)S取決于作用的方式及結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的幾何尺寸及支承條件。簡(jiǎn)支梁在跨中一集中荷載作用下跨中彎矩

例：簡(jiǎn)支梁在均布荷載作用下跨中彎矩S=cQc–––荷載效應(yīng)系數(shù)Q–––荷載作用效應(yīng)具有隨機(jī)性c鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第11頁。結(jié)構(gòu)的抗力R

結(jié)構(gòu)抗力是指結(jié)構(gòu)的抵抗能力,即構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的能力。

結(jié)構(gòu)抗力的影響因素：材料性能的不確定性材料幾何參數(shù)的不確定性計(jì)算模式的不確定性

結(jié)構(gòu)的抗力具有隨機(jī)性。鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第12頁。承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形。這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值。（2）極限狀態(tài)的分類：

結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求，這個(gè)特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。

能完成預(yù)定的各項(xiàng)功能時(shí)，結(jié)構(gòu)處于有效狀態(tài)；反之，則處于失效狀態(tài)，有效狀態(tài)和失效狀態(tài)的分界，稱為極限狀態(tài)，是結(jié)構(gòu)開始失效的標(biāo)志。第三節(jié)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的概念一.

極限狀態(tài)的定義與分類鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第13頁。極限狀態(tài)的

表現(xiàn)形式：(承)：剛體失去平衡，材料強(qiáng)度不足，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)構(gòu)，失穩(wěn)(正)：過大的變形，影響正常使用或耐久性能的局部損壞，過大的振動(dòng)鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第14頁。承載力能力極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形狀態(tài)。◆構(gòu)件的截面因強(qiáng)度不足而發(fā)生破壞（包括疲勞破壞）◆結(jié)構(gòu)整體或其中一部分作為剛體失去平衡（如傾覆、滑移）◆結(jié)構(gòu)塑性變形過大而不適于繼續(xù)使用◆結(jié)構(gòu)形成幾何可變體系（超靜定結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)足夠多塑性鉸）◆結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定（如細(xì)長(zhǎng)受壓構(gòu)件的壓曲失穩(wěn)）鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第15頁。正常使用極限狀態(tài)

結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到影響正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值的狀態(tài)?！暨^大的變形、側(cè)移（影響非結(jié)構(gòu)構(gòu)件、不安全感、不能正常使用（吊車）等）；◆過大的裂縫（鋼筋銹蝕、不安全感、漏水等）；◆過大的振動(dòng)（影響使用、不舒適）；◆局部損壞。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(jì)程序鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第16頁。數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基本概念隨機(jī)事件：對(duì)于有多種可能發(fā)生的結(jié)果，而究竟不知道哪一種結(jié)果事先不能確定的事件。隨機(jī)變量：表示隨機(jī)事件各種結(jié)果的變量。1.隨機(jī)事件和隨機(jī)變量

鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第17頁。（1）平均值：表示隨機(jī)變量的波動(dòng)中心，即代表隨機(jī)變量的平均水平的特征值（用表示）。2.平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)

鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第18頁。（2）標(biāo)準(zhǔn)差：表示隨機(jī)變量X取值離散程度的特征值。鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第19頁。長(zhǎng)江大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院鋼筋混凝土CAI課件（3）變異系數(shù)：反映隨機(jī)變量相對(duì)離散程度的特征值。鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第20頁。4.正態(tài)分布f(x)--某一隨機(jī)變量在大量事件中出現(xiàn)的頻率鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第21頁。5.保證率對(duì)隨機(jī)變量數(shù)列中其數(shù)值不小于或大于某一隨機(jī)變量出現(xiàn)的概率，稱為保證率。鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第22頁。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不確定性

a.恒載g與構(gòu)件尺寸、材料容重等有關(guān)b.活載q的數(shù)值是隨時(shí)在變化的c.計(jì)算跨度l的不準(zhǔn)確a.材料強(qiáng)度fy和fc的離散b.截面尺寸h0和b的施工誤差c.

gd的隨機(jī)性不一定安全（可靠）!g+q雖然設(shè)計(jì)保證二.

極限狀態(tài)方程式，失效概論和可靠指標(biāo)鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第23頁。在實(shí)際設(shè)計(jì)中就可以采用概論理論來進(jìn)行分析結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)函數(shù)可用結(jié)構(gòu)功能函數(shù)來描述：當(dāng)時(shí)，結(jié)構(gòu)已達(dá)極限狀態(tài)，稱為極限狀態(tài)方程。Z=R-S

若僅以荷載效應(yīng)S，結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力R作為兩個(gè)基本隨機(jī)變量，功能函數(shù)表示為鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第24頁。結(jié)構(gòu)功能的表達(dá)(極限狀態(tài)方程）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)鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第25頁。重疊區(qū)的大小反映了抗力R和荷載效應(yīng)S之間的概率關(guān)系，即結(jié)構(gòu)的失效概率

從結(jié)構(gòu)安全的角度，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。f(r,s)S，RSRμSμRmR-mS結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)下的概率，稱為可靠概率ps，ps=1-pf。標(biāo)準(zhǔn)差σS、σR平均值分別為μS、

μR鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第26頁。

f(Z)bszmzpfZ=R-SZ<0則pf=P(Z<0)=P(R<S)

稱為可靠指標(biāo)，與失效概率pf之間有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。假定S、R都服從正態(tài)分布，平均值為μS、

μR，標(biāo)準(zhǔn)差σS、σR。令Z=R-SZ是服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量（一）正態(tài)分布鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第27頁。Pf

計(jì)算復(fù)雜，但(由圖看出)均值

Z向右移Pf

減小，可靠度加大。令

越大，Pf越小

，結(jié)構(gòu)越可靠。故稱為可靠度指標(biāo)。

鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第28頁。

與失效概率Pf越小之間有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系?，F(xiàn)將部分特殊值的關(guān)系列于下表中：可靠指標(biāo)[β]與失效概率Pf的對(duì)應(yīng)關(guān)系鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第29頁。失效概率

失效－指結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分不能滿足設(shè)計(jì)所規(guī)定的某一功能要求，即達(dá)到或超過了承載能力極限狀態(tài)或正常使用極限狀態(tài)中的某一極限。

失效概率－指結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)下的概率pf。鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第30頁。結(jié)構(gòu)的可靠性：結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，規(guī)定的條件下，完成預(yù)期預(yù)定功能的可能性。結(jié)構(gòu)的可靠度：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率?？煽恐笜?biāo)是用以度量結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠度的指標(biāo)，記為β結(jié)構(gòu)的可靠性和可靠度可靠指標(biāo)鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第31頁。結(jié)構(gòu)安全級(jí)別（附錄一表1）

1Ⅰ水工建筑物級(jí)別水工建筑物結(jié)構(gòu)安全級(jí)別2，3Ⅱ4，5Ⅲ目標(biāo)可靠指標(biāo)

結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，要保證其完成預(yù)定功能的概率不低于某一允許水平而要求設(shè)計(jì)所達(dá)到的可靠指標(biāo)，稱為目標(biāo)可靠指標(biāo)βT

。在確定結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)

時(shí)，應(yīng)該使結(jié)構(gòu)的失效概率降低到人們可以接受的程度，做到既安全可靠又經(jīng)濟(jì)合理。β≥βT

鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第32頁。3、βT與破壞性質(zhì)有關(guān)；由于結(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(shí)采取補(bǔ)救措施，目標(biāo)可靠指標(biāo)可定的稍低一些；后者為突發(fā)性破壞，破壞前無明顯預(yù)兆，目標(biāo)可靠指標(biāo)應(yīng)定的高一些。破壞類型安全等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)延性破壞3.73.22.7脆性破壞4.23.73.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)的目標(biāo)可靠指標(biāo)[βT]確定βT（目標(biāo)可靠指標(biāo)）的原則：1、建立在對(duì)原規(guī)范校準(zhǔn)的基礎(chǔ)上；2、βT

與結(jié)構(gòu)安全級(jí)別有關(guān)；4、βT

與不同的極限狀態(tài)有關(guān)。鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第33頁。第四節(jié)荷載代表值和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值荷載的分類又稱恒荷載，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用期間，其值不隨時(shí)間而變化，或其變化與平均值相比可以忽略的荷載，如結(jié)構(gòu)的自重、土壓力，固定設(shè)備等；又稱活荷載，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用期間其值隨時(shí)間而變化，如樓面堆放荷載、吊車荷載、靜水壓力、風(fēng)荷載、雪荷載等；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的荷載，如爆炸力、撞擊力等；按隨時(shí)間的變異性和出現(xiàn)的可能性分類：永久荷載G可變荷載Q偶然荷載A一、荷載代表值鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第34頁。

荷載標(biāo)準(zhǔn)值Sk是指荷載在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)可能出現(xiàn)的最大值，理論上應(yīng)按荷載最大值的概率分布的某一分為值確定。是結(jié)構(gòu)荷載的基本代表值。一般根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)確定或由理論公式推算得出。一、荷載的標(biāo)準(zhǔn)值Sk

當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受兩種或兩種以上的可變荷載時(shí)，各種可變荷載不可能同時(shí)以其最大值（標(biāo)準(zhǔn)值）出現(xiàn)，除一個(gè)主要可變荷載外，其余可變荷載應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)值上乘以小于1的組合系數(shù)對(duì)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行折減。二、

荷載組合值《水工規(guī)范》不考慮可變荷載組合時(shí)的折減。鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第35頁。

可變荷載的最大值并非長(zhǎng)期作用于結(jié)構(gòu)之上，荷載的頻遇值指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，可變荷載中經(jīng)常存在著的那一部分荷載。三、荷載頻遇值

可變荷載的最大值并非長(zhǎng)期作用于結(jié)構(gòu)之上，在考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合時(shí)，應(yīng)對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行折減。荷載的準(zhǔn)永久值指可變荷載在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)一直作用的那部分荷載。-長(zhǎng)期組合系數(shù)四、荷載準(zhǔn)永久值水工中只驗(yàn)算荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第36頁。材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

ffμf5％fk1.645sf一、材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值fk

材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值fk以材料強(qiáng)度概率分布的某一分位值來確定。---即材料強(qiáng)度特征值。鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第37頁。二、混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值1、混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcuk例如：平均值變異系數(shù)則立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第38頁。2、混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck試驗(yàn)結(jié)果實(shí)際構(gòu)件軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck假定

考慮到對(duì)脆性破壞研究的不足，對(duì)C45-C60的混凝土乘以系數(shù)0.98、0.97、0.965、0.96。按附錄二表6選取。鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第39頁。3、混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ftk三、鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

熱軋鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB13013-91、GB13014-91、GB1499-91）規(guī)定的屈服強(qiáng)度作為標(biāo)準(zhǔn)值fyk?！兑?guī)范》取國(guó)家冶金局標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鋼筋出廠檢驗(yàn)的廢品限制作為鋼筋強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值，其保證率不小于95%。硬鋼預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲和熱處理鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)極限抗拉強(qiáng)度fptk確定。取值見附錄二表7和表8混凝土軸心抗拉強(qiáng)度見附錄二表6

鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第40頁。第五節(jié)水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式

針對(duì)直接采用可靠指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和困難性，提出了實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式。該方法不用單一的安全系數(shù)的表達(dá)式，而是將影響結(jié)構(gòu)安全的因素（荷載、材料、截面尺寸、計(jì)算方法等）視為隨機(jī)變量，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的概率方法進(jìn)行分析，采用以荷載和材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值以及相應(yīng)的“分項(xiàng)系數(shù)”來表達(dá)的方式。一、采用的分項(xiàng)系數(shù)1、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)g0----考慮結(jié)構(gòu)安全級(jí)別與目標(biāo)可靠值之間的差異對(duì)結(jié)構(gòu)安全級(jí)別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，分別取為1.1、1.0及0.9。（按表2-1選?。?/p>

規(guī)范在設(shè)計(jì)表達(dá)式中采用了5個(gè)分項(xiàng)系數(shù)，這5個(gè)系數(shù)構(gòu)成并保證了結(jié)構(gòu)的可靠度。參考規(guī)范（DL/T5057-2009）鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第41頁。2、設(shè)計(jì)狀況系數(shù)

---考慮不同設(shè)計(jì)狀況的可靠度水平結(jié)構(gòu)在施工、安裝等不同時(shí)期，會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu)體系、環(huán)境條件等，設(shè)計(jì)時(shí)考慮以下三種設(shè)計(jì)狀況：⑴持久狀況：運(yùn)行過程中，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，取

=1.0；⑵短暫狀況：施工、安裝、檢修過程，短暫出現(xiàn)取

=0.95；⑶偶然狀況:使用過程中，出現(xiàn)概率很小，持續(xù)期很短

=0.85。設(shè)計(jì)時(shí)：

⑴持久狀況：進(jìn)行承載能力和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)；⑵短暫狀況：進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)根據(jù)具體情況定；⑶偶然狀況:進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)即可。鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第42頁。3、荷載分項(xiàng)系數(shù)gG、gQ－荷載設(shè)計(jì)值

主要用來考慮荷載超過標(biāo)準(zhǔn)值的可能性。荷載設(shè)計(jì)值=荷載標(biāo)準(zhǔn)值×荷載分項(xiàng)系數(shù)gGGk為永久荷載設(shè)計(jì)值、gQQk為可變荷載設(shè)計(jì)值。水工中荷載分項(xiàng)系數(shù)的確定主要是依據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件所承受的荷載的變異程度大小。分項(xiàng)系數(shù)優(yōu)先按《水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》取用，荷載設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：對(duì)水工荷載設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的荷載，按表2-4和表2-5取用，且不小于表2-4所列數(shù)值。如永久荷載對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)，分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取為0.95。鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第43頁。4、混凝土和鋼筋強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)gc、gs－材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值用來考慮材料的實(shí)際強(qiáng)度低于標(biāo)準(zhǔn)值的可能性?；炷敛牧戏猪?xiàng)系數(shù)：

gc

，通過對(duì)軸心受壓構(gòu)件可靠度分析求得。鋼筋材料分項(xiàng)系數(shù)：gs

，通過鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件可靠度分析求得。材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值÷材料分項(xiàng)系數(shù)

規(guī)范中直接給出了混凝土和鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，已隱含了材料分項(xiàng)系數(shù)。系數(shù)按書中P23頁直接選取。鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第44頁。5、結(jié)構(gòu)系數(shù)gd----直接與結(jié)構(gòu)的可靠度水平相關(guān)

考慮荷載效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力計(jì)算模式不定性、幾何尺寸不定性以及其它變異因素等。按表2-6選取。特別注意：

水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中所采用的荷載設(shè)計(jì)分項(xiàng)系數(shù)與用于建筑工程的國(guó)標(biāo)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（BGJ10-89）的時(shí)完全不同的。對(duì)不同規(guī)范中的系數(shù)必須自身配套使用，不能彼此混用。鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第45頁。二、承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式規(guī)范規(guī)定，按承載能力設(shè)計(jì)時(shí)，考慮以下兩種荷載效應(yīng)組合：1、基本組合－持久狀況或短暫狀況下永久荷載與可變荷載效應(yīng)的組合，表達(dá)式為鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第46頁。鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第47頁。2、偶然組合－偶然狀況下永久荷載、可變荷載與一種偶然荷載效應(yīng)的組合；設(shè)計(jì)表達(dá)式按下面原則確定：

（1）偶然荷載的分項(xiàng)系數(shù)取為1.0，（2）參與組合的某些可變荷載，根據(jù)規(guī)范可適當(dāng)折減。三、正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式

目的：保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件在正常使用條件下，裂縫寬度和擾度不超過相應(yīng)的允許值。按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，變形過大或裂縫過寬雖影響正常使用，但危害程度不及承載力引起的結(jié)構(gòu)破壞造成的損失那么大，所以可適當(dāng)降低對(duì)可靠度的要求。

材料強(qiáng)度、荷載均采用其標(biāo)準(zhǔn)值，即分項(xiàng)系數(shù)一律取為1.0；結(jié)構(gòu)系數(shù)gd和設(shè)計(jì)狀況系數(shù)

也取為1.0。鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算原理全文共55頁，當(dāng)前為第48頁。

荷載的長(zhǎng)期組合：持久狀況下，