建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)使用過程中在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的荷載,按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別進(jìn)行荷載(效應(yīng))組合,并應(yīng)取各自的最不利的效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。
1.承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式
根據(jù)荷載規(guī)范的要求,結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)荷載效應(yīng)的基本組合或偶然組合進(jìn)行,其一般表達(dá)式為
γ0S≤R (7-1)
式中 γ0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù);
S——結(jié)構(gòu)效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值;
R——結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的設(shè)計(jì)值,應(yīng)按各有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定確定。
(1)結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性系數(shù)γ0
根據(jù)《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)破壞可能產(chǎn)生的后果(危及人的生命安全、造成經(jīng)濟(jì)損失、產(chǎn)生社會(huì)影響等)的嚴(yán)重性,采用不同的安全等級或設(shè)計(jì)使用年限按表7-3取值。
結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0 表7-3
安全等級γ0設(shè)計(jì)使用年限γ0
一級不應(yīng)小于1.1100年及以上不應(yīng)小于1.1
二級不應(yīng)小于1.050年不應(yīng)小于1.0
三級不應(yīng)小于0.95年不應(yīng)小于0.9
注:對設(shè)計(jì)使用年限為25年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,各類材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范可根據(jù)各自情況確定結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0的取值。
在抗震設(shè)計(jì)中,不考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù)。
同一建筑物中的各類構(gòu)件的安全等級,宜與整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全等級相同。但應(yīng)根據(jù)需要,對某些構(gòu)件的安全等級可采取提高一級或降低一級。
(2)荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值s
1)荷載效應(yīng)基本組合
、賹τ诨窘M合,荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值S應(yīng)從下列組合值中取最不利值確定:
。1)由可變荷載效應(yīng)控制的組合
S=γGSGK+γQ1SQ1k+ (7-2)
式中 γG_____永久荷載的分項(xiàng)系數(shù),應(yīng)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009——2001第3.2.5條采用;
γQi——第i個(gè)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù),其中γQ1為可變荷載Q1的分項(xiàng)系數(shù),應(yīng)按《荷載規(guī)范》第3.2.5條采用;
SGk——按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值Gk計(jì)算的荷載效應(yīng)值;
SQik——按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值Qik計(jì)算的荷載效應(yīng)值,其中SQ1k為諸可變荷載效應(yīng)中起控制作用者;
Ψci——可變荷載Qi的組合值系數(shù),應(yīng)分別按《荷載規(guī)范》各章的規(guī)定采用;
n——參與組合的可變荷載數(shù)。
。╞)由永久荷載效應(yīng)控制的組合
S=γGSGK + (7-3)
②對一般排架、框架結(jié)構(gòu),基本組合可采用簡化規(guī)則,并應(yīng)按下列組合值中取最不利值確定:
(a)由可變荷載效應(yīng)控制的組合:
S=γGSGK+γQ1SQ1k (7-4)
S=γGSGK+0.9 (7-4a)
。╞)由永久荷載效應(yīng)控制的組合仍按公式(7-3)式采用。
、刍窘M合的荷載分項(xiàng)系數(shù),應(yīng)按下列規(guī)定采用:
。╝)永久荷載的分項(xiàng)系數(shù):
a)當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時(shí)
對由可變荷載效應(yīng)控制的組合,應(yīng)取1.2;
對由永久荷載效應(yīng)控制的組合,應(yīng)取1.35.
b)當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時(shí)
一般情況下應(yīng)取1.0;
對結(jié)構(gòu)的傾覆、滑移或漂浮驗(yàn)算,應(yīng)取0.9.
。╞)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù):
一般情況下應(yīng)取1.4;
對標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/㎡的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載應(yīng)取1.3.
2)荷載效應(yīng)偶然組合
對于偶然組合,荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值宜按下列規(guī)定確定:偶然荷載的代表值不乘分 項(xiàng)系數(shù);與偶然荷載同時(shí)出現(xiàn)的其他荷載可根據(jù)觀測資料和工程經(jīng)驗(yàn)采用適當(dāng)?shù)拇碇担?各種情況下荷載效應(yīng)的設(shè)計(jì)值公式,可由有關(guān)規(guī)范另行規(guī)定。
2.正常使用極限狀態(tài)表達(dá)式
對于正常使用極限狀態(tài),應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求,采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合或準(zhǔn)永久組合,并應(yīng)按下列設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì):
S≤C (7-5)
式中 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,例如變形、裂縫、振幅、加速度、應(yīng)力等的限值,應(yīng)按各有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定采用。
對于標(biāo)準(zhǔn)組合,荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值s應(yīng)按下式采用:
S=SGK+SQ1k+ (7-6)
對于頻遇組合,荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值S應(yīng)按下式采用:
S= SGK+Ψf1SQ1k+ (7-7)
式中 Ψf1——可變荷載Q1的頻遇值系數(shù),應(yīng)按有關(guān)的規(guī)定采用;
Ψqi——可變荷載Qi的準(zhǔn)永久值系數(shù),應(yīng)按有關(guān)的規(guī)定采用。
對于準(zhǔn)永久組合,荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值S可按下式采用:
S= SGK+ (7-8)
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