《2019年二筑建筑結(jié)構(gòu)與建筑設(shè)備精講班第17講第三章第一節(jié)建筑結(jié)構(gòu)荷載及設(shè)計方法（二）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019年二筑建筑結(jié)構(gòu)與建筑設(shè)備精講班第17講第三章第一節(jié)建筑結(jié)構(gòu)荷載及設(shè)計方法（二）.pdf（5頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、資料第 1頁頁/共 5頁頁（四）荷載分項系數(shù)與荷載設(shè)計值1荷載分項系數(shù)荷載分項系數(shù)是在設(shè)計計算中，反映了荷載的不確定性并與結(jié)構(gòu)可靠度概念相關(guān)聯(lián)的一個數(shù)值。對永久荷載和可變荷載，規(guī)定了不同的分項系數(shù)。(1)永久荷載分項系數(shù)：當(dāng)永久荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時，對由可變荷載效應(yīng)控制的組合??；對由永久荷載效應(yīng)控制的組合，取；當(dāng)產(chǎn)生的效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時，一般情況下??；當(dāng)驗算傾覆、滑移或抗浮時，荷載的分項系數(shù)應(yīng)滿足有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。(2)可變荷載分項系數(shù)：一般情況下取；但對工業(yè)房屋的樓面結(jié)構(gòu)，當(dāng)其活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于 4kN/m2時，考慮到活荷載數(shù)值已較大，則取。根據(jù)推導(dǎo)，當(dāng)永久荷載占總荷載超過

2、 75%以上時，可按永久荷載控制來考慮。樓面或屋面活荷載，應(yīng)考慮設(shè)計使用年限乘以調(diào)整系數(shù)，使用年限為 5、50、100 年時，分別為 0.9、1.0、1.1。2荷載設(shè)計值荷載設(shè)計值等于荷載代表值乘以荷載分項系數(shù)。按承載能力極限狀態(tài)計算荷載效應(yīng)時，需考慮荷載分項系數(shù)；按正常使用極限狀態(tài)計算荷載效應(yīng)時（不管是考慮荷載的短期效應(yīng)組合還是長期效應(yīng)組合），由于對正常使用極限狀態(tài)的可靠度比對承載能力極限狀態(tài)的可靠度要求可以適當(dāng)放松，因此不考慮分項系數(shù)，即分項系數(shù)為 1.0。（五）材料強(qiáng)度指標(biāo)的取值1強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為結(jié)構(gòu)設(shè)計時采用的材料性能的基本代表值，具有 95%的保證率。一般由工廠或現(xiàn)場實驗確

3、定。2材料分項系數(shù)材料強(qiáng)度分項系數(shù)是在按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，按可靠度指標(biāo)值在計算中所采用的系數(shù)值。在我國規(guī)范中，通過值及材料、幾何參數(shù)及荷載基本參量，求出各種結(jié)構(gòu)用的材料分項系數(shù)。對混凝土，材料分項系數(shù)??；對延性較好的熱軋鋼筋，取 1.10；對新規(guī)范列入的高強(qiáng)度 500MPa鋼筋，取 1.15；對預(yù)應(yīng)力筋一般不小于 1.20。對各類砌體的各種強(qiáng)度，取。資料第 2頁頁/共 5頁頁3材料強(qiáng)度設(shè)計值指材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項系數(shù)值后的值。在承載能力極限狀態(tài)設(shè)計中，采用材料強(qiáng)度設(shè)計值。二、建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計方法根據(jù)結(jié)構(gòu)可靠度標(biāo)準(zhǔn)所確定的原則，應(yīng)用我國現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，采用的是以概率理

4、論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法。（一）設(shè)計基準(zhǔn)期、設(shè)計使用年限、安全等級1設(shè)計基準(zhǔn)期設(shè)計基準(zhǔn)期是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)，它不等同于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限。結(jié)構(gòu)可靠度標(biāo)準(zhǔn)所考慮的荷載統(tǒng)計參數(shù)，都是按設(shè)計基準(zhǔn)期為 50 年確定的，如設(shè)計時需采用其他設(shè)計基準(zhǔn)期，則必須另行確定在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載的概率分布及相應(yīng)的統(tǒng)計參數(shù)。2設(shè)計使用年限設(shè)計使用年限是在規(guī)定的時期內(nèi)，結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進(jìn)行大修即可按預(yù)期目的使用，完成預(yù)定的功能，即房屋建筑在正常設(shè)計、正常施工、正常使用和維護(hù)下所應(yīng)達(dá)到的使用年限，如達(dá)不到這個年限則意味著在設(shè)計、施工、使用與維護(hù)的某一環(huán)節(jié)上出現(xiàn)了非正常情

5、況。這里指的“正常維護(hù)”包括必要的檢測、防護(hù)及維修。根據(jù)結(jié)構(gòu)可靠度標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限應(yīng)按表 3-1 采用，如建設(shè)單位提出更高要求，也可按建設(shè)單位的要求確定。設(shè)計使用年限分類表 3-1類別 設(shè) 計 使用 年 限（年）示例類別 設(shè) 計 使用年限（年）示例15臨時性結(jié)構(gòu)350普通房屋和構(gòu)筑物225易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件4100 紀(jì)念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)3安全等級根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果（危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、產(chǎn)生社會影響等）的嚴(yán)重性，采用不同的安全等級，見表 3-2。資料第 3頁頁/共 5頁頁房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全等級表 3-2安全等級 破壞后果示例一級很嚴(yán)重；對人的生命、經(jīng)濟(jì)、社

6、會或環(huán)境影響很大大型的公共建筑等二級嚴(yán)重；對人的生命、經(jīng)濟(jì)、社會或環(huán)境影響較大普通的住宅和辦公樓三級不嚴(yán)重；對人的生命、經(jīng)濟(jì)、社會或環(huán)境影響較小小型的或臨時性貯存建筑等注：房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中的甲類建筑和乙類建筑，其安全等級宜規(guī)定為一級；丙類建筑，其安全等級宜規(guī)定為二級；丁類建筑，其安全等級宜規(guī)定為三級。大多數(shù)建筑物的安全等級均屬二級。重要的建筑物提高一級，次要的建筑物降低一級。設(shè)計部門可根據(jù)工程實際情況和設(shè)計傳統(tǒng)習(xí)慣選用。同一建筑物內(nèi)的各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件宜與整個結(jié)構(gòu)采用相同的安全等級，但允許對部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件根據(jù)其重要程度和綜合經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。如提高某一結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級所需額外費(fèi)用很少，又能

7、減輕整個結(jié)構(gòu)的破壞，從而大大減少人員傷亡和財物損失，則可將該結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級比整個結(jié)構(gòu)的安全等級提高一級；相反，如某一結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞并不影響整個結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件，則可將其安全等級降低一級。荷載規(guī)范在荷載效應(yīng)組合中新增一項由永久荷載效應(yīng)控制的組合，從而使承受恒載為主的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全度有所提高。（二）結(jié)構(gòu)的功能要求及可靠度1結(jié)構(gòu)的功能要求結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)應(yīng)滿足下列功能要求：(1)安全性在正常施工和正常使用時，能承受可能出現(xiàn)的各種作用。在設(shè)計規(guī)定的偶然事件（如地震、爆炸）發(fā)生時及發(fā)生后，仍能保持必需的整體穩(wěn)定性。所謂整體穩(wěn)定性，系指在偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后，建筑結(jié)構(gòu)僅產(chǎn)生局部的損壞而不

8、致發(fā)生連續(xù)倒塌。(2)適用性在正常使用時具有良好的工作性能。如不產(chǎn)生影響使用的過大的變形或振幅，不發(fā)生足以讓使用者產(chǎn)生不安的過寬的裂縫。(3)耐久性資料第 4頁頁/共 5頁頁在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性能。所謂足夠的耐久性能，系指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的工作環(huán)境中，在預(yù)定時期內(nèi)，其材料性能的惡化不致導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不可接受的失效概率。從工程概念上講，足夠的耐久性能就是指在正常維護(hù)條件下結(jié)構(gòu)能夠正常使用到規(guī)定的設(shè)計使用年限。2結(jié)構(gòu)的可靠度上述對結(jié)構(gòu)安全性、適用性、耐久性的要求可概括為結(jié)構(gòu)可靠性的要求。結(jié)構(gòu)的可靠性指的是，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)定功能的能力。結(jié)構(gòu)可靠度是對結(jié)構(gòu)可靠性的定量描述，

9、即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。結(jié)構(gòu)可靠度與結(jié)構(gòu)的使用年限長短有關(guān)，結(jié)構(gòu)可靠度標(biāo)準(zhǔn)所指的結(jié)構(gòu)可靠度或結(jié)構(gòu)失效概率，是對結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限而言的，也就是說，規(guī)定的時間指的是設(shè)計使用年限；而規(guī)定的條件則是指正常設(shè)計、正常施工、正常使用，不考慮人為過失的影響，人為過失應(yīng)通過其他措施予以避免。（三）結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)整個結(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)計規(guī)定的某一功能要求，這個特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)可分為下列兩類：1承載能力極限狀態(tài)這種極限狀態(tài)對應(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。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超

10、過了承載能力極限狀態(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（如傾覆等）；(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接（即節(jié)點(diǎn)）因超過材料強(qiáng)度而破壞（包括疲勞破壞），或因變形過大而不適于繼續(xù)承載；(3)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動體系；，(4)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定（如壓屈等）；(5)結(jié)構(gòu)因局部破壞而發(fā)生連續(xù)倒塌；（6）地基喪失承載能力而破壞（如失穩(wěn)等）；（7）結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的疲勞破壞。2正常使用極限狀態(tài)對應(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規(guī)定限值。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)：(1)影響正常使用或外觀的變形；資料第 5頁頁/共 5頁頁(2)影響正常使用或耐久性能的局部損壞（包

11、括裂縫）；(3)影響正常使用的振動；(4)影響正常使用的其他特定狀態(tài)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，除了考慮結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)之外，還須根據(jù)結(jié)構(gòu)在施工和使用中的環(huán)境條件和影響，區(qū)分下列三種設(shè)計狀況：(1)持久狀況，即在結(jié)構(gòu)使用過程中一定出現(xiàn)，其持續(xù)期很長的狀況，例如房屋結(jié)構(gòu)承受家具和正常人員荷載的狀況。持續(xù)期一般與設(shè)計使用年限為同一數(shù)量級。(2)短暫狀況，即在結(jié)構(gòu)施工和使用過程中出現(xiàn)概率較大，而與設(shè)計使用年限相比，持續(xù)期很短的狀況，如結(jié)構(gòu)施工和維修時承受堆料荷載的狀況。(3)偶然狀況，即在結(jié)構(gòu)使用過程中出現(xiàn)概率很小，且持續(xù)期很短的狀況，如結(jié)構(gòu)遭受火災(zāi)、爆炸、撞擊、罕遇地震等作用。這三種設(shè)計狀況分別對應(yīng)不同的極限狀態(tài)設(shè)計。對于持久狀況、短暫狀況和偶然狀況，都必須進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計；對于持久狀況，尚應(yīng)進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計；而對于短暫狀況，可根據(jù)需要進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。