3 结】构设计
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3.1 ! 极限?状态的分项系数【设计方法
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3.1.!。1、3.1.2【 这两条是—对极限?状态的规《定承载能力极限【状态可理《解为:结构或结构构—。件发挥允许的最大】承载能力的状态结构!构件由于塑》性变形而使其几何】形状发生显》著改变虽《未达到最大》承载能力但已—彻底不能使》。。用也属?于达到这种》极,限状:态正常使用极限【状态可理解为结构或!结,构构件达到使用【功能上?允许:。的某个?限值的?状,态例如?某些构?件必须控《制变形、裂缝才能满!足使用要求》因过大的变形—会造成如《房,屋内粉刷层剥落【、填充墙和隔断【墙开:裂,及屋面积《水等:后果;过《大的裂缝《会影响结构的耐【久,性;过大的变—形、裂缝也会造成】用户心理上的—不,安全感
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【 这两种极限状】态有显?著的差异超》过了:结构的承载能力极】限状态导致的结【果是结构失》效,需要拆除或大—修;:而,超,过了正常使用极【。限状态通《常不会导致结—构的:破坏在消除外部不】利因素之《后结构一般还能继续!正常使用(》需要区分可》逆和不可逆的正常】使用状?态)
3!.1.3 》 结构设计时应针对!各种设计状况和【相关的承《载能力极限》状态:、正常使用极限状】态进:行分:析其目的是要验【证在各?种内外部因素的条】件下(作用、材料】特性、几何形状)结!构不会超过极限状态!当有充分依据表【。明结构满足其中【。一种极?限状:态另一种极限状态自!然,满,足时:可以只验《算起控?制作用的极限状态如!果,不,能确:定则必须《对两:种状:态分别?进行计算和验算
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3.1】.4 结构的【作,。用、:环境影响以及自身】特性都是随》时间:。变化的设计状况【代表了?在一定时间段内结构!的内外环境》状态:需要根据结》构的实际情况(【使用条件、环境条】。件等)选择与—此相对应的》设计状况包括持【久设计状况》、短:。暂设计状况、偶然设!计状况对处于地震设!防,。区的结构尚》应考虑地震设计状况!
— 》地震设计状况—。需要和偶然设计状】况区别?开来主要是因—。。为地震作《用具有与《火灾、爆炸、撞击】。或局部破《。坏等偶?然作用不《同的特点首先地震】设防区需要》进行抗震《设计而且很多—结构:是由抗震设计—控制的;其二地【。震作:用是能够《。统,计并有?统计资料的可—以根据地《震的重现期确定【地,。震作用
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3?.1.5《 为了《保证:结,构的安全性和适【用性结构设计时选定!的设:计,状况应当涵盖所能】够合理预《见到的各种可能【。性承载能力》涉及结构安》全和:人身安全因》。此各:种设计状《况下均应加以验算;!而持久设计状况适】用于结构正常使用时!的情况因此》还应当进行正常使】用极限状态设—计其他设计状况是否!进行正常使用极【限状态设计不做【强制要求可根据实际!情,况确定
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3.1《.6:。 结构按极限状态!设计时对《不同的?设计状?况应采用相应的作】用组:合在每?一种作用组》合,中还必须选取其【中的最不利组合【。进行有关的》极限状态设计
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《3.1.7 本条!规定了承载能力【极限状态作用组合】的具体操作要—求
【3.1.《8 所谓》可逆的正常使用极】限状态?是指在导致》超出极限状态的【因素:移除之后《结构:可以恢复正常的【极限状态比如—超出极?限状态要求的振【动或临时《性的位移等》;而不可逆的正【常使:用极限状态则—是指一旦《超出:极限状态结构—不能再?恢复正常的极限【状态比如永久性的】。局部损坏或》永久变?形不可逆的正常使用!极限状?。态所采用《的设计准则与承载能!力极限状态类似【;而可逆的》正常使用极限—状态其设《计准则可根据—实际情况确定
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3.1.9】。。 本条规定了各种!基本变?量设计的《确,定方法作《用的设?计,值F:d一般可表示—为作用的代表—。值Fr与《作用的分《项,系,数γF的乘积对【可变作用其代表值包!括标准?值、组合值、频遇值!和准永久《值组合?。值,、频:遇值和准永久—值可通过对》可变:作用标准值的折【减,来,表示:即分别对可变作用】的标准?值,乘以不大于1—的组合值系数ψc、!频遇值?系数ψf和准—永久值系数ψ—q
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3.1—.10 本条【规定了?承载能力《极限状态的》设计要?求作用?组合效应设》计值包括了各—种与采用的作—用组合相对应—的效应设计值如轴力!、弯矩设计值—或表示几个轴力【、弯矩向量的设计】值,
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3》.1.11 作用!组,合效应?。设计值包括》了各种与《采用:的,作用:组合相对应》的,效应设计《值如变?形、裂缝等的—设计值
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3.1.—12 ? 结构重要性系数】γO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左右考虑不同投!资主:体对建?筑,结构可靠度的要求】可能不?同故:本条仅?规定重要性系数的下!限值:另外应注《。意结构重《要性和?结构的?抗震类?别并不一定完全【对应:
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》。3.1.13~3】.1.?15 《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?。们更多会选择较高的!结构可靠度从而降低!所,。承担的风险
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》 荷载【效,应组合的设计值中荷!载,分项系数应根据【荷载不同的变异系】数和荷载的具—体组合情况(包括不!同荷:载的效应比)以及】与抗力有关的分项系!数的取值水平等因素!确定以使在》不同设计情况下的结!构可:靠度能趋于一—致由于历史原因国内!各行业领域采用的】分,项系:数有:所不同本条根据不同!。行业领域给》出了分项系数的【。。取值要求《。
【 : 本规范第3.1!.,。13条?规定了房屋建筑结构!的分项系数取值要】求对永久作用—。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:况作出了具体规定考!虑到标?准值大于4kN/m!2的工?业楼:面活荷载变异系数】。通常比?较小其?分项系数规定—为1.4
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: 在倾覆】、滑移或漂》浮等有关结》构整体稳定性的验算!中永久作用效应一】般对结构是》有利的荷载分—项系:数应取小于1.【0的值?虽然各结构标准【已经广?泛采用分项系数表达!方式:但对永久作用分【。项系数的取值如地】下水荷载的分项【系数各地方》有差异目前还—不可能采用统—一的系数因此本规】范仅规定永久作用】有利时分项系数取】不大于1.0的值但!不规定具体数值【
3【.1.16》 本条规定了设计!工作年限《的调:整系数?。确,定,γL可采用两—种方法:(》1)使结构在设【计工:。作年限TL内的【可靠指标与》在设计基《准期T的可》靠指标相同》;(2)使可—变荷载?。。。按设计工作》年限TL定义—的,标,准值QkL》。与按设计基准—期T(50年—)定义的标准值Qk!。具有相同的概率【分,位值按?第二:。种方法?进行分?析比较简单当可变】。荷,载服从极值》。Ⅰ型分布《时可以得到》γL的表达式
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式中?kQ为可《变荷载设计基准【期内最大《值的平均值与标准】值之比;δQ为可变!荷载设计基准—期最:大值的变异系数表】1给出了部》分,可变荷载对应不同设!计工作年限时的调】整系数比较可知规】范,的取:值基本偏于保—守,
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? 》对于风、雪荷载可通!过选择不同重现期】的值来考《虑设计工作》年,限的变化对》温度作?用还没有《太多设计经验考【虑设计工《作年限?的调整尚不成—熟因此可变荷—载调整系数的具体数!据仅限于楼面—和屋面活《荷载
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《 根?据表1计算结果对本!规范:表3.1.16【中所:列以外?的其:他,设计工作年限对应的!。γL值按线性内【插,计算是可行的
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对!于荷载标准值不会】随时间明显变—化的荷载《如楼面?均布活荷《载中的书库、储【藏室、机房》、,停车库?以及工业《楼面均布《活,荷载等不需》要考:。虑设计工作年—限调整系数
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