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
! 《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
【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
】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ψq
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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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3.1.1!2 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:
】 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】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
! 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T《L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
】 《 根:据表1计《算结:果对本?。规范表3.1.【1,6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—
! :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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