第10章：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則和方法

1、2022-3-15混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第10章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一下一章章第第 10 章章 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則和方法混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則和方法 2022-3-15混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第10章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一下一章章本章重點(diǎn)本章重點(diǎn) 了解結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力了解結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力的概念；的概念； 理解荷載標(biāo)準(zhǔn)值的含義，荷載分項(xiàng)系數(shù)的理解荷載標(biāo)準(zhǔn)值的含義，荷載分項(xiàng)系數(shù)的 含義；含義；了解了解混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的理論基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的理論基礎(chǔ) 可靠度理論；可靠度理論； 熟練掌握實(shí)

2、用設(shè)計(jì)表達(dá)式。熟練掌握實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式。10.1 極限狀態(tài)極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)上的作用結(jié)構(gòu)上的作用 作用：使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力或變形的原因稱為作用。作用：使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力或變形的原因稱為作用。 直接作用：直接作用：荷載荷載 間接作用：間接作用：混凝土的收縮、溫度變化、基礎(chǔ)的差混凝土的收縮、溫度變化、基礎(chǔ)的差 異沉降、地震等引起結(jié)構(gòu)外加變形或異沉降、地震等引起結(jié)構(gòu)外加變形或 約束變形的原因。約束變形的原因。 2022-3-1510.1 極限狀態(tài)極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)上的作用結(jié)構(gòu)上的作用 作用效應(yīng)：作用效應(yīng)：結(jié)構(gòu)上的作用使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力結(jié)構(gòu)上的作用使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力 變形、裂縫等統(tǒng)稱為作用效應(yīng)或變形、裂縫等統(tǒng)稱為作用效應(yīng)或 荷

3、載效應(yīng)。荷載效應(yīng)。荷載和荷載效應(yīng)之間通常按某種關(guān)系相聯(lián)系。荷載和荷載效應(yīng)之間通常按某種關(guān)系相聯(lián)系。1荷載的分類荷載的分類 (1)永久荷載永久荷載 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用期間，其值不在結(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隨時(shí)間而變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計(jì)，或其變化是單調(diào)的并能趨于限值的荷略不計(jì)，或其變化是單調(diào)的并能趨于限值的荷載。載。 (2)可變荷載可變荷載 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用期內(nèi)其值隨時(shí)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的荷間而變化，其變化與平均值相比不可忽略的荷載。載。 (3)偶然荷載偶然荷載 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用期內(nèi)不一定出在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用期

4、內(nèi)不一定出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的荷載。荷載。 2荷載的標(biāo)準(zhǔn)值荷載的標(biāo)準(zhǔn)值 荷載標(biāo)準(zhǔn)值是荷載的基本代表值。荷載標(biāo)準(zhǔn)值是荷載的基本代表值。 定義定義 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的處理而得到的具有一定概率的最大荷載值最大荷載值。2) 如何確定如何確定 a.結(jié)構(gòu)的自重可根據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)尺寸和材料的重結(jié)構(gòu)的自重可根據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)尺寸和材料的重力密度確定；力密度確定； b.采用的基本上是經(jīng)驗(yàn)值。采用的基本上是經(jīng)驗(yàn)值。10.1.2 結(jié)構(gòu)的功能要求結(jié)構(gòu)的功能要求安全等級(jí)安全等

5、級(jí)破壞后的影響破壞后的影響程度程度建筑物的類型建筑物的類型一級(jí)一級(jí)很嚴(yán)重很嚴(yán)重重要的建筑物重要的建筑物二級(jí)二級(jí)嚴(yán)重嚴(yán)重一般的建筑物一般的建筑物三級(jí)三級(jí)不嚴(yán)重不嚴(yán)重次要的建筑物次要的建筑物1. 結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)2. 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限 是指設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件是指設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需要不需要進(jìn)行進(jìn)行大修大修即可按其預(yù)定的目的使用的時(shí)期即可按其預(yù)定的目的使用的時(shí)期。類類別別結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限（年）年限（年）臨時(shí)性結(jié)構(gòu)臨時(shí)性結(jié)構(gòu)5易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件25普通房屋和構(gòu)筑物普通房屋和構(gòu)筑物50紀(jì)念性建筑和特別重要建筑

6、紀(jì)念性建筑和特別重要建筑1002022-3-153. 建筑結(jié)構(gòu)的功能建筑結(jié)構(gòu)的功能安全性安全性 建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受正常施工和正常使用時(shí)可建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受正常施工和正常使用時(shí)可能出現(xiàn)的各種荷載和變形，在偶然事件發(fā)生時(shí)及能出現(xiàn)的各種荷載和變形，在偶然事件發(fā)生時(shí)及發(fā)生后保持必需的整體穩(wěn)定性，不致發(fā)生倒塌。發(fā)生后保持必需的整體穩(wěn)定性，不致發(fā)生倒塌。 如（如（MMu）；）； 整體穩(wěn)定性整體穩(wěn)定性 2022-3-152022-3-153、建筑結(jié)構(gòu)的功能、建筑結(jié)構(gòu)的功能適用性適用性 結(jié)構(gòu)在正常使用結(jié)構(gòu)在正常使用過(guò)程中應(yīng)具過(guò)程中應(yīng)具有良好的有良好的工作性能。工作性能。例如：不產(chǎn)生過(guò)大的變形或振例如：不產(chǎn)生過(guò)大的

7、變形或振幅，不發(fā)生過(guò)寬的裂縫。幅，不發(fā)生過(guò)寬的裂縫。 如如 f f ；2022-3-153、建筑結(jié)構(gòu)的功能、建筑結(jié)構(gòu)的功能耐久性耐久性 結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)在正常使用正常使用和和正常維護(hù)正常維護(hù)條件下，應(yīng)具有足夠條件下，應(yīng)具有足夠的耐久性，的耐久性，完好使用完好使用到設(shè)計(jì)使用年限。到設(shè)計(jì)使用年限。 例如：混凝土不發(fā)生嚴(yán)重的風(fēng)化、腐蝕、脫落，鋼例如：混凝土不發(fā)生嚴(yán)重的風(fēng)化、腐蝕、脫落，鋼筋不銹蝕等。筋不銹蝕等。2022-3-1510.1.3 結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)極限狀態(tài)：極限狀態(tài)： 整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀 態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)指定的某一功能要求

8、，這個(gè)態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)指定的某一功能要求，這個(gè) 特定狀態(tài)稱為特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)該功能的極限狀態(tài)。 結(jié)構(gòu)能夠完成預(yù)定的各項(xiàng)功能時(shí)，則稱結(jié)結(jié)構(gòu)能夠完成預(yù)定的各項(xiàng)功能時(shí)，則稱結(jié)構(gòu)是構(gòu)是“可靠可靠”的或的或“有效有效”的。反之，則結(jié)構(gòu)的。反之，則結(jié)構(gòu)為為“不可靠不可靠”或或“失效失效”。2022-3-1510.1.3 結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)“有效狀態(tài)有效狀態(tài)”與與“失效狀態(tài)失效狀態(tài)”的的分界分界稱為稱為“極限狀態(tài)極限狀態(tài)”。 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的可靠、失效和極限狀態(tài)概念 結(jié)構(gòu)的功能 可靠 極限狀態(tài) 失效 安全性 受彎承載力 M Mu 適用性 撓度變形 f f 耐久性 裂縫寬度 w

9、max wmax 1. 承載力能力極限狀態(tài)：承載力能力極限狀態(tài)： 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大的承載能力或者結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大的承載能力或者達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形狀態(tài)。達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件由于材料強(qiáng)度不夠而破壞；結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過(guò)大的塑性變形而不適于繼續(xù)承載；結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定；結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系時(shí)（超靜定結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)足夠多塑性鉸）；整體結(jié)構(gòu)或其中一部分作為剛體失去平衡。 2. 正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài) 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能中某項(xiàng)規(guī)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能中某項(xiàng)規(guī)定限值的狀態(tài)。定限值的狀態(tài)。過(guò)大的變形、側(cè)移；過(guò)大的變形、側(cè)移；過(guò)大的裂縫（鋼筋銹蝕、不安全感、漏水等

10、）；過(guò)大的裂縫（鋼筋銹蝕、不安全感、漏水等）；過(guò)大的振動(dòng)（不舒適）；過(guò)大的振動(dòng)（不舒適）；局部損壞。局部損壞。10.1.4 極限狀態(tài)方程極限狀態(tài)方程S荷載效應(yīng)荷載效應(yīng) 結(jié)構(gòu)上的各種作用產(chǎn)生的效應(yīng)總和結(jié)構(gòu)上的各種作用產(chǎn)生的效應(yīng)總和（如彎矩（如彎矩M、軸力軸力N、剪力、剪力V、扭矩、扭矩T、撓度、撓度 f、裂縫寬度、裂縫寬度 w 等）等）R結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力 結(jié)構(gòu)抵抗作用效應(yīng)的能力結(jié)構(gòu)抵抗作用效應(yīng)的能力 (如受彎承載力如受彎承載力Mu、受、受剪承載力剪承載力Vu、容許撓度、容許撓度f(wàn) 、容許裂縫寬度、容許裂縫寬度w ) S = S(Q) -力學(xué)的主要內(nèi)容力學(xué)的主要內(nèi)容R = R( fc, fy, A

11、, h0, As, ) -本課程的主要內(nèi)容本課程的主要內(nèi)容Z = R-S (極限狀態(tài)方程極限狀態(tài)方程)對(duì)應(yīng)的：對(duì)應(yīng)的： Z=R-S 0 時(shí)，時(shí)，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)；結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)； Z=R-S =0時(shí)，結(jié)構(gòu)達(dá)到極限狀態(tài)；時(shí)，結(jié)構(gòu)達(dá)到極限狀態(tài)； Z=R-S0時(shí)，時(shí)，結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)。結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)。 極限狀態(tài)方程可推廣為：極限狀態(tài)方程可推廣為：),(21nxxxgZ10.2 按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 10.2.1 結(jié)構(gòu)的可靠度結(jié)構(gòu)的可靠度 鑒于結(jié)構(gòu)抗力和荷載效應(yīng)的隨機(jī)性，安全可靠鑒于結(jié)構(gòu)抗力和荷載效應(yīng)的隨機(jī)性，安全可靠應(yīng)該屬于概率的范疇，應(yīng)當(dāng)用結(jié)構(gòu)完成其預(yù)定應(yīng)該屬于

12、概率的范疇，應(yīng)當(dāng)用結(jié)構(gòu)完成其預(yù)定功能的可能性（概率）的大小來(lái)衡量，而不是功能的可能性（概率）的大小來(lái)衡量，而不是一個(gè)定值來(lái)衡量。一個(gè)定值來(lái)衡量。 可靠性：可靠性：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件結(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)定功能的能力稱為結(jié)構(gòu)的下，完成預(yù)定功能的能力稱為結(jié)構(gòu)的 可靠性?？煽啃?。 可靠度：可靠度：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件結(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)定功能的下，完成預(yù)定功能的概率概率稱為結(jié)構(gòu)的稱為結(jié)構(gòu)的 可靠度?？煽慷取?可靠度是可靠性的概率度量?？煽慷仁强煽啃缘母怕识攘?。概概 念念以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)

13、法法 由于實(shí)際結(jié)構(gòu)中的不確定性，因此無(wú)論如何由于實(shí)際結(jié)構(gòu)中的不確定性，因此無(wú)論如何設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，都會(huì)有失效的可能性存在，只是可設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，都會(huì)有失效的可能性存在，只是可能性大小不同而已。能性大小不同而已。 為了科學(xué)定量的表示結(jié)構(gòu)為了科學(xué)定量的表示結(jié)構(gòu)可靠性可靠性的大小，采用的大小，采用概率方法概率方法是比較合理的。是比較合理的。10.2.2 可靠指標(biāo)與失效概率可靠指標(biāo)與失效概率 失效概率越小，表示結(jié)構(gòu)可靠性越大。因此，可以用失失效概率越小，表示結(jié)構(gòu)可靠性越大。因此，可以用失效概率來(lái)定量表示結(jié)構(gòu)可靠性的大小。效概率來(lái)定量表示結(jié)構(gòu)可靠性的大小。 設(shè)：設(shè)：Pf 失效概率失效概率 Ps 可靠概率可靠概率Pf

14、 = 1.0 Ps (Z 0)設(shè)：設(shè)：S 構(gòu)件的荷載效應(yīng)；構(gòu)件的荷載效應(yīng)； R 結(jié)構(gòu)的抗力結(jié)構(gòu)的抗力 Z = R SR-S 概率密度分布曲線概率密度分布曲線Sk f (S)，f (R)S，RRkSk f (S)，f (R)S，RRkSk f (S)，f (R)S，RRkSk f (S)，f (R)S，RRk設(shè)計(jì)驗(yàn)算點(diǎn)設(shè)計(jì)驗(yàn)算點(diǎn)S*=R*usuRuR - uS f(Z)zzPfZ = R - S承載能力極限狀態(tài)函數(shù)承載能力極限狀態(tài)函數(shù) Z = R S Pf =P (Z 0)22SRSRZZ0)(dxZfPfZZ.2022-3-15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)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)的目

15、標(biāo)可靠指標(biāo)破壞類型破壞類型安安 全全 等等 級(jí)級(jí)一級(jí)一級(jí)二級(jí)二級(jí)三級(jí)三級(jí)延性破壞延性破壞3.73.22.7脆性破壞脆性破壞4.23.73.22022-3-15混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第10章 按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)破壞類型破壞類型安全等級(jí)安全等級(jí)一級(jí)一級(jí)二級(jí)二級(jí)三級(jí)三級(jí)延性破壞延性破壞3.73.22.7脆性破壞脆性破壞4.23.73.210.3 實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式 原因：概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法計(jì)算繁復(fù)，某些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也不齊全。對(duì)于一般常見(jiàn)的工程結(jié)構(gòu)，直接采用可靠指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)并無(wú)必要。由于設(shè)計(jì)人員以往已習(xí)慣于采用安全系數(shù)這種形式來(lái)進(jìn)行計(jì)算，因此，建筑結(jié)構(gòu)

16、設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)提出了一種便于實(shí)際使用的設(shè)計(jì)表達(dá)式，即實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式。 實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式中采用了以荷載和材料強(qiáng)度的標(biāo)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式中采用了以荷載和材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值以及相應(yīng)的準(zhǔn)值以及相應(yīng)的“分項(xiàng)系數(shù)分項(xiàng)系數(shù)”來(lái)表示的方式。來(lái)表示的方式。10.3.1分項(xiàng)系數(shù)分項(xiàng)系數(shù)10.3.2 承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式結(jié)構(gòu)抗力的標(biāo)準(zhǔn)值荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；kkRSkSSS作用效應(yīng)設(shè)計(jì)值，作用效應(yīng)設(shè)計(jì)值， S作用效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)作用效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)RkRR結(jié)構(gòu)抗力設(shè)計(jì)值，結(jié)構(gòu)抗力設(shè)計(jì)值， R結(jié)構(gòu)抗力分項(xiàng)系數(shù)結(jié)構(gòu)抗力分項(xiàng)系數(shù)2022-3-1510.3.2 承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式

17、考慮到結(jié)構(gòu)安全等級(jí)的差異，其目標(biāo)可靠指標(biāo)考慮到結(jié)構(gòu)安全等級(jí)的差異，其目標(biāo)可靠指標(biāo)應(yīng)作相應(yīng)提高或降低，故引入結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)應(yīng)作相應(yīng)提高或降低，故引入結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) 0 ，由此可得：由此可得：RS 0RkksRS0極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式的一般形式極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式的一般形式.),(211kCCkSSkQikniCiQikQQGkGkSaffRSSSSS可變荷載分項(xiàng)系數(shù)Q永久荷載分項(xiàng)系數(shù)G組合值系數(shù)C荷載永久荷載SG可變荷載SQ對(duì)結(jié)構(gòu)影響有大有小一般不會(huì)同時(shí)發(fā)生2022-3-15極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式的一般形式極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式的一般形式)(2110，可變荷載效應(yīng)控制ksskccknikQi

18、CiQikQQkGGaffRSSS.,.10kCCkSSknikQiCiQikGGaffRSS永久荷載效應(yīng)控制一一.承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)1.荷載效應(yīng)的基本組合荷載效應(yīng)的基本組合10.3.3正常使用極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式正常使用極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)，可靠度要求可適當(dāng)降低，不需乘分項(xiàng)，可靠度要求可適當(dāng)降低，不需乘分項(xiàng)系數(shù)，也不考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)系數(shù)，也不考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0 0 按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，主要是驗(yàn)算按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，主要是驗(yàn)算構(gòu)件的變形和抗裂度或裂縫寬度。在此情構(gòu)件的變形和抗裂度或裂縫寬度。在此情況下，可變荷載作用時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)于變形

19、況下，可變荷載作用時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)于變形和和 裂縫的大小顯然是有影響的。裂縫的大小顯然是有影響的。準(zhǔn)永久值系數(shù)與頻遇值系數(shù)準(zhǔn)永久值系數(shù)與頻遇值系數(shù) 可變荷載的最大值并非長(zhǎng)期作用于結(jié)構(gòu)之可變荷載的最大值并非長(zhǎng)期作用于結(jié)構(gòu)之上，對(duì)于可變荷載長(zhǎng)期作用部分，要對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)上，對(duì)于可變荷載長(zhǎng)期作用部分，要對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行折減。值進(jìn)行折減。 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)采用采用準(zhǔn)永久值系數(shù)準(zhǔn)永久值系數(shù)與與頻遇值系數(shù)頻遇值系數(shù)來(lái)考慮這種折減。來(lái)考慮這種折減。2022-3-15準(zhǔn)永久值系數(shù)與頻遇值系數(shù)準(zhǔn)永久值系數(shù)與頻遇值系數(shù)準(zhǔn)永久值系數(shù)：準(zhǔn)永久值系數(shù)：根據(jù)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載達(dá)根據(jù)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載達(dá) 到和超

20、過(guò)該值的總持續(xù)時(shí)間到和超過(guò)該值的總持續(xù)時(shí)間 與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期總持續(xù)時(shí)間的與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期總持續(xù)時(shí)間的 比值而確定。比值而確定。頻遇值系數(shù)：頻遇值系數(shù)：根據(jù)可變荷載超越的總時(shí)間根據(jù)可變荷載超越的總時(shí)間 或超越次數(shù)確定的?；虺酱螖?shù)確定的。荷載短期效應(yīng)組合和長(zhǎng)期效應(yīng)組合荷載短期效應(yīng)組合和長(zhǎng)期效應(yīng)組合可變荷載的可變荷載的四種代表值四種代表值：標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、準(zhǔn)永：標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、準(zhǔn)永 久值、頻遇值。久值、頻遇值。標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值稱為稱為基本代表值基本代表值，其他代表值可由基本代，其他代表值可由基本代表值乘以相應(yīng)的系數(shù)而得。表值乘以相應(yīng)的系數(shù)而得。2022-3-15荷載短期效應(yīng)組合和長(zhǎng)期效應(yīng)組合荷載短期效應(yīng)組合和

21、長(zhǎng)期效應(yīng)組合根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)工作中的需要，須區(qū)分根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)工作中的需要，須區(qū)分荷載短荷載短期作用期作用和和荷載長(zhǎng)期作用荷載長(zhǎng)期作用下構(gòu)件的變形大小和裂下構(gòu)件的變形大小和裂縫寬度的計(jì)算。縫寬度的計(jì)算。因此，根據(jù)不同的設(shè)計(jì)目的，分別因此，根據(jù)不同的設(shè)計(jì)目的，分別考慮荷載考慮荷載短期效應(yīng)組合和長(zhǎng)期效應(yīng)組合。短期效應(yīng)組合和長(zhǎng)期效應(yīng)組合。按荷載短期效應(yīng)組合時(shí)，荷載效應(yīng)的表達(dá)式：按荷載短期效應(yīng)組合時(shí)，荷載效應(yīng)的表達(dá)式：荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合時(shí)，荷載效應(yīng)的表達(dá)式：荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合時(shí)，荷載效應(yīng)的表達(dá)式：niQikCikQGkkSSSS21標(biāo)準(zhǔn)組合頻遇組合SSSQikn2iqiQ1kf1GkSniQikqiGkkSSS

22、1準(zhǔn)永久組合例例 某廠房采用1.5m6m的大型屋面板，卷材防水保溫屋面，永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.7kN/m2，屋面活荷載為0.7kN/m2,屋 面積灰荷載為0.5kN/m2,雪荷載為0.4kN/m2，已知板的計(jì)算跨 度 l0 = 5.87m。 求：按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的板跨中彎矩設(shè)計(jì)值。 解：解：1. 荷載標(biāo)準(zhǔn)值：荷載標(biāo)準(zhǔn)值： (1)永久荷載為 SGk=2.71.5=4.05kN/m (2)可變荷載為 屋面活荷載 SQ1k=0.71.5=1.05kN/m 積灰荷載 SQ2k=0.51.5=0.75kN/m 雪荷載 SQ3k=0.41.5=0.6kN/m 2. 荷載效應(yīng)組合：荷載效應(yīng)組合： 根據(jù)

23、現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范4.3.1條，屋面活荷載不應(yīng)與雪荷載同時(shí)考慮故取其較大者，即不考慮雪荷載; 根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范3.2.5條，取G1=1.2、 G2=1.35, Q=1.4,根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范表（4.3.1）得屋面均布荷載的組合值系數(shù)c=0.7,據(jù)表4.4.1-1得屋面積灰荷載的組合值系數(shù)c=0.9。3.求彎矩設(shè)計(jì)值求彎矩設(shè)計(jì)值若由可變荷載控制:M=1.21/8SGkl2+1.41/8SQ1kl2+1.40.91/8SQ2kl2=5.872/8(1.24.05+1.41.05+1.40.90. 75)=31.334kN.m2022-3-15由永久荷載效應(yīng)控制的組合：M=1.351/8SGkl2+1.40.71/8SQ1kl2+1.40.91/8SQ2kl2 =5.872/8(1.354.05+1.40.71.05+1.40.90. 75) =32.05kN.m31.334kN.m可見(jiàn)應(yīng)采用由永久荷載效應(yīng)控制的組合。2022-3-15統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)給出的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)表達(dá)式給出的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)表達(dá)式)(9 . 010，可變荷載效應(yīng)控制kcsnikQiQ