3 — 结构设计
—
》
3.—1 极限状态的】分项系数设计方法】。
《。
?
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)
【
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
—
?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
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
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γ》F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
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
【
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
《
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
—
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
【
: ? 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
》
? , , : 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T—L,定义的标准值Qk】L与:按设计基准期—T(5?0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
】
《
: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;δ【。Q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
】
! 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?.,1.16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】
《
— 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
《