8》。.2 承载能力】极限状态
【
8.2.!1 本条列出【了四种承载能力极限!状态:应根据四《种状:态性质的不同采用】。不同的设计表达【。方式及与之相应的分!项系数数《值,。
【 1 结构或!。结构构件的》破坏:也包括基础等—。
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? 4 》 对于疲劳破坏有些!材料(如钢》。筋)的疲劳》强度宜采用应力【变程(?应力幅)《而不采用强度绝对】值来:表达:
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8《.,2.2? 作用组》合的效应设》计值Sd包括如轴力!、弯矩设计值或【表示几个《轴力、弯矩向量的设!计,值等;本《标准式(8.2.2!-1)中Sd包括】荷载系数R》d包括材料系数【。(或抗力系数)【这,两类系数在一定【范围内是可以互换】的
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》 以建筑结【构中安全《等级为二级、—设计使用年限为5】0年的钢《筋混凝土轴心受拉构!件为例
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》 设永久》作用标准值的效应N!Gk=10kN可】变作用标《准值的效《应NQk=20k】N,钢筋强度标准值【f,。yk=?400N/mm2求!所需钢?筋面积?As
》
》 ,。。 方案?1取γG=1—.3γQ=1.【5γs=1》.1则由《本标准式(8.2.!4-2)作用组合的!效应设计《值Nd=γGNG】k+γQNQk=1!.3×10+—1.5×2》0=43kN取【Rd=Asfy【k/γs《=Nd=4》3kN则A》s,=43?。×1.1/(400!×0.001)=】。。118.3m—m2
《
《 , ?方案2取γG=1.!。192(=1—.3×?1.1/1.2)γ!Q=1?.375(=1.】5×1.1/1.】2)γ?s=1.《2[=1《.1/(1》.1/1《.2:)]则由本标准式】(8.2《.4-2)》作用组合的》效,应设计值Nd=γG!NGk+γQNQ】。k=1.《192×10+【。1,.375《×20=39—.42kN取—Rd=Asfyk】/γs=Nd=39!.42k《N则As=39【。.42×1.2/(!400×0.00】。1,)=118.3m】m2
《
— 方案1和方【案,2是完全等价—的用相同的钢筋截面!积承受相《同的拉力《设计值安全》度是:完全相同的
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】方案:1的:荷载系数及》材料系数与国际及国!内参数比较》靠近而方案2则有】明显差?异因此方案2不可】取
8】.,2.:4 对基》本组合原标》。准给出了设计表【达式设?计人员?可用作设计但仅限于!作用与作《用效应?按线性关系考虑【的情况非线性关【系时不?。适用本次修订根据】工程结构可靠性设】计统一标准GB 】50153》-2008给—出对线性与非线性二!种关系全《。部适用的、设计【人,员,可直接采用》的表达式《。应注:意,在本标准式(8.】。2.4-1)—作用组合《的效应函《数S(·)中—符,号“Σ”和 “+”!均表示组合即—同,时考:虑所:有,作用对结构的共同】影,响而不表示》代数相加
!
《。 本标准对结构【的重要性系数用γ0!表示这与原标准【相,同
! 当结构的设【计,使用年限与设计基】准期不?同时应对可变作用】的标:准值进行调整这是】因为:结构上的各种可【变作:用均是根《据设计基准期确【定,其标准值的以房屋】建筑为例结》构的:设计基准期为5【0年即房屋建筑结构!上的各种可变作用的!标准值取其》50年一遇的—最,大值分布上的“某】一分位值”对设计】使用年限为100年!的结构要保证—结构在100—。年时具有设计要求的!可靠度水《平理:论,上要求结构上的各】种可变作用应—采用100年一【遇的最?大值分布上的相同】分位值作为可变【。作用的“《标准:值”但这种作法对同!一种可变作》用会随设计使用年限!的不同?而有多种《“标准值《。”不便于荷载规范】表达和设计人员【。使用为此本标准首次!提出考虑结构设计】使用年限的荷—载调整?系数γL以》设计使?用年限100年为例!γL的含《义,是在可变作用—100年一遇的最】大值:分布:。上与该?可变作用50年一】遇的最大《。值分:布上标准《值的相同分位值的比!值其他年限可类推】在本标准《表8.?2.10中对—房屋建筑结构—给出了γL的具体】取值设计人》员可直接采》用;:对设计使用》年,限为:50年的《结构:其设计?使,用年限?与,设计基准期相同不需!调整可变作用的标】准值则?取γL=1.0
!
】永久荷?载不随时间而变【化因而?与γL无关
!。
》 当设计使用年限大!。于基准期时》除在荷?。。载方面?需考虑?γL外在抗力—方也需采取相应措施!如采用较《高的混凝《土强度等级、加大】混凝土保护层厚度或!。对钢筋作涂层处【。理等使结构在较【长的时间内不致【因材料性能劣化而降!低可靠度
—。
】式(8?.2.4)》中第1个可变—作用Q1即为主导可!变作用
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当作!用与作用效应不宜按!线性关?系考虑时在单个主导!作用的情《。形下:可考虑以下》简化规则a》)当效应的增加高于!作用时?作,。用分项系数应乘在】作用代表值上;【b):当效应的增》加低于作《用时作用《分项系数应乘在作用!代表值的效应上【除悬索、缆》索和膜结构外—大多数结构》或,。结构构件属于效应】的增加高于作用的类!型,
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8.2【.5 ? ,偶然作用的情—况复杂?种类很多因而对【偶然组合原》标准只用文》字作了简单叙述本标!准根据工程结构【可靠性设计统一【标准GB 》50:1,53-2《008给出了—偶然组合效应设计值!的表达式但未能统】一选定?本标准式(8—.2.5-1)【。及,(8.2.5-2)!中用ψfl或ψq】l有关?的设:计标准应予以明确】
【 作《用,的偶然?组合适用《于偶:然,。。事件发?生时的结《构验算和发生后受损!结构的整体稳—固性验算
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8.2.》6 各类建筑【结构:都会:遭遇地?震很多结构》。是由抗震设》计,。控制的
》
《 《国内外对地震—作用:的,研究今天已发展【。到可统计《且有统计数据了【可以给出不同重【现期的地震》作用根据地震—作用不同《的,取值水平提出对结构!相应的性能要求这和!现在无?法统计或没》有统计数据的—偶然作?用显然?不同将地震设计状况!单独列出的客观条】件已经具备》列出这一《状况有利于建筑【结构抗震设计—的统一协调与发展
!
8.【2.7 我国【建筑:结构抗?震,设计已经积累了【丰富的经验并凝练出!具有我国特色的【建筑抗震设》计的设防目标
】
8.2.8! 结构重》要性系数《γ0是考虑》结构破坏后果的严重!性而:。。引入的系数对于安】。全等级为《一级和三级》的结构构件分别【取1.1和0.9可!靠度分析《表明采用这些—系,数后结构构》件可靠指标值—较,安全等级为二级【的结构?。。构件分别增减—。0.5左《右与:本标准表《3.2.6的—规定:基,本一致考《虑不同投资》主体对建筑结—。构可靠度的要求可能!不同故允许结构【。重要性系数》γ0分别《取不应?小于1.1、1.0!和0.9
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8》.2:。.9: 对永久荷载系】数γG和可》变荷载系数γ—Q的取?值,分别根?。据对结构构》件承载能《力有利?和不利两种情况作出!了具体规定
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在某】些情况下永久荷载】效应与可变》荷,载效应符号相反而】前者:对,结,构承载?能力起有《利作用此时若—永久荷?载分项系数》仍,取同号效应时—相同的?值则结构《构件的可《靠度将严《重不足为《。了,保证结?构构件具有必要的可!。靠度并考虑到经济】。。指标不致《。波动过大和》应用方便规》定当永久荷载效应】。对结构构件的承【载能力有利时—γG不应大于1【.0
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在“【以概率?。理论为基础、以分】项系数表达的极限状!态设计?方法”中将对结构】可靠:度的要求分解到【各种分项系数设计取!值中作用(包—括永久作用、可【变,作用等)分项系数取!值越高相应的结构可!靠度设置《水平也就越高但从概!率的观点看一—个结构可《靠与否是随机—事,件无论其可靠度水平!有,多,高都不能做到—100?%安全可靠总会有】。一定的失效》概率存在《因此不可《。避免地存在》着由于结构失—效带来的风险(【危,及人的?生,命、:。造,成经济损失、对社】。会,或环境?产生不利影响等【)人们只能做到把】风险控制在》可接受的范围—内一般?来,说,可,靠,度设置水平越—高风险水平就越低】相,应的一次投资的经济!代价:也越高;相》反可靠度设》置水平越低风险【水平就越高而相【应的一?次投资的经》济代价则越低—在,经济发展《水平:较低的时候对结构】可,靠度的投入受到【经济水?平的制约《在保证“《基本安?全”的前提下人们】。不得不承受较高【的风险;而在经济】发展水平《较高的?条件下人《们,更多:会选择?具有较高投入的结构!可靠度?。从而降低所承担的】风险本次修订将永久!作用分项《系数γG由1.2】调整为1.3、【可变作用《分项系?数,γQ由1.4调【整为1.5》同时相应调整预【应力作用的》分项系数《γp:由1.2调整为1】.3:为我国房《屋建筑结构与国【际主流规范可—靠度设置水平—的一致?性奠定了基础
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8.?2,.1:0 ?对设计使用》。年限:为100年和—5年的结构构件通】过考虑结《构设计使《用年限的荷载调整】系数γL对可—变荷载取值进行调整!
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