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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)
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: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
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
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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Fd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ψ《f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γ—O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?
3【。.1.1《3~3.1.—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10【0%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:
— , ? ,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
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》 》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γQ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4k】N/m2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
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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k】Q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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