設(shè)計(jì)基本原理-極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式（建筑構(gòu)造）

荷載的代表值和設(shè)計(jì)值◎荷載的標(biāo)準(zhǔn)值

定義：將荷載視為隨機(jī)變量，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法加以處理而得到的具有一定概率（95%）的最大荷載值。分類(lèi)：a.永久荷載的代表值；b.可變荷載的代表值(很多種，標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值、組合值、準(zhǔn)永久值)；c.偶然荷載的代表值；3.概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法（1）荷載的代表值和設(shè)計(jì)值概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式可變荷載的代表值◎可變荷載組合值在幾種荷載進(jìn)行組合時(shí)，使組合后的荷載效應(yīng)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的超越概率，能與該荷載單獨(dú)出現(xiàn)時(shí)的相應(yīng)概率趨于一致的荷載值。其中最大荷載取標(biāo)準(zhǔn)值Qk，其他伴隨的荷載采用小于0的組合值系數(shù)乘以相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值ψcQk來(lái)表達(dá)其荷載代表值，這種經(jīng)調(diào)整后的伴隨可變荷載，稱為可變荷載的組合值。任務(wù)1：已知某工作鋼平臺(tái)永久荷載值0kN/m2,可變荷載為5.0kN/m2,鋼平臺(tái)12m長(zhǎng)，9m寬。問(wèn)可變荷載的組合值。概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式可變荷載的代表值◎可變荷載頻遇值在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時(shí)間為規(guī)定的較小比率或超越概率為規(guī)定頻率的荷載值。是時(shí)而出現(xiàn)的較大荷載的代表值之一，是該可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值和荷載的頻遇值系數(shù)的乘積ψfQk。◎可變荷載的準(zhǔn)永久值在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時(shí)間約為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期一半的荷載值。是結(jié)構(gòu)上經(jīng)常作用的可變荷載的代表值之一，是該可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值和荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)的乘積ψqQk。概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式（2）材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值◎在材料強(qiáng)度實(shí)測(cè)值的總體中，強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)具有不小于95％的保證率?！虿牧蠌?qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料的分項(xiàng)系數(shù)得到材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值。其中混凝土的材料分析系數(shù)為熱軋鋼筋預(yù)應(yīng)力筋d.荷載的設(shè)計(jì)值

將永久荷載值和可變荷載只組合成一個(gè)可以用于設(shè)計(jì)的荷載值其中是可變荷載分項(xiàng)系數(shù)。概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式

0S

R式中S–––內(nèi)力組合設(shè)計(jì)值

0–––結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù)，對(duì)一、二、三級(jí)分別取1,0,0.9R–––結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)值，R=R(·)=R(fc,fs,

k,…)（3）按照承載能力極限狀態(tài)計(jì)算表達(dá)式概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式2.3荷載效應(yīng)組合基本組合（1）可變荷載控制：（2）永久荷載控制簡(jiǎn)化組合（略）概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式2.3式中S–––荷載效應(yīng)組合值C–––結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用要求的規(guī)定限值

。SC（4）按正常使用極限狀態(tài)計(jì)算概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式2.3荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合S：荷載的準(zhǔn)永久組合S：荷載的頻遇組合S：概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式

某框架結(jié)構(gòu)書(shū)庫(kù)樓層兩位跨度6m的簡(jiǎn)支梁，梁的間距為2m，均布恒載標(biāo)準(zhǔn)值為75kN/m2,書(shū)庫(kù)樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為5.5kN/m2,已知該框架結(jié)構(gòu)等級(jí)為二級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限為50年。求：（1）承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的跨中彎矩設(shè)計(jì)值。（2）正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合、準(zhǔn)永久組合的跨中彎矩設(shè)計(jì)值。荷載的準(zhǔn)永久組合S：荷載的頻遇組合S：概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的實(shí)用設(shè)計(jì)例題

答：（1）承載能力極限狀態(tài)效應(yīng)計(jì)算公式為：永久荷載控制公式：（2）正常使用極限狀態(tài)效應(yīng)計(jì)算公式為：荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合：概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式2.3可變荷載控制公式：荷載的頻遇組合：S=54+0.9x