《3.2 荷载组】合
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3.2.【。1、3.2》.,2 当整》个结构或结构的【一部分超过某一特定!状态而不能》满,足设计规定》的,某一功能要求时则】。称此特定状态为【。结构:对该功能的极限【状,态设计中的极—限,状态往往《以结构的某种荷【载效应如内力、应力!、变:形、裂缝等超过相】应规定的标志为依据!根据设计中要—。求考虑的结构功能结!。构的极限状态—在总体?上,可分为两大类—即承载能力极限【。状,态和正常《使用极?限状态对《承载:能力极?限状:态一般是以》结,构的:内力超过其承—载能力?为依据;对》正常使用极限状【态一般?是,以结构的变形、裂】缝、振动参数超【过,设计允许的限值为依!据,在当:前的设?计中有时也通—过,结构应力的控制来】保证结构满》。足正常使用的要求例!如地基承载应力的】控制
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? 对所考虑的极!限状态在确定其荷载!效,应时应?对所有可能同时【出现:的诸荷载作用加以】。组合求得《组合后?在,结构中的总效—应考:虑荷:载出现的变》化,性质包括出现与【否和不同《的作用方《向这种组《合可以多种》多样因此还必须【在所有可能组合中取!其中最不利的一组】。作为该极限状态【的设计?依据
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3.【2,.3 对》于承载?能力极限状》态的荷?载组合?可按工程结》构可靠性设计—。统一标?准GB 50—153-2008的!。规定根据《所考虑的设计状【况,选用不同的组—合;对?持久和短暂设计状】况应采?用基本组《合对偶?然设计状《况应采?用偶:然组合
】
:。 : 在:。承载能力极限状态的!基本组合《中公:式(:3.2.3-1)】和公式(3.2【。.3-2)给出了荷!载效应组合设计值】。的表达式由》于直接涉及结构【的,安全性故要以强制】性条文规《定建立表《达式:的,目的是保证在各【种可能?出现的?荷载组合《。情况下?通过设计都能使结】。。构维:持在相同《的,可靠度水《平上必须《注意规范给出的【表达式?都是以荷载与荷【载效应有线》性关系为前提对【于,明显不符合该条件的!情况应?在各本结构》设计规范《中对此作出相应的补!充规:定这个原则同样适用!于正常使用极—限状态?的各个组《合的表达式
】
《 在应用公式(!3.2.3-1)时!式中的SQ》1k为诸可变荷载效!应中其设计值—为控制其《组合为?最不利者当设计者无!法判断时《可轮次以各可变【荷载效应SQi【k为SQ1k选其】中最不利《的荷载效应组合【为设计依据这—。。个过程建议由计算】机,程序的运算来完成
!
—。 , 在?应用公式(3.【2.3-2)的组合!式时对可《变荷载出于简化的】目的也可《仅,考虑与结构自重【方向一致的》竖向荷载《。而忽:略影响不《大的横向荷载此外对!某些材料的结构可】考虑自身的特—点由:各,结构设计规范自行】规定可不采用该【组合:式进行校核
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【。 :在方案设计》阶段当需要用手算】初步进行荷载—效应组合计》算时仍?允许釆用对所有参与!组合的可变荷载【的效应设计值乘以】一个统一的组合系】数,0,.9的简化方法【
! 必须指《出条文中《给出的?。荷载:效应组?合值的?表达式是《釆用:各,项可:变,荷载效应叠加的形式!这在理论上仅适【用于各项可变荷【载的效?应与荷载为线性关系!的情况当涉及非【。线性问题时应根据问!题性:质或:按有关设计规—范的规定采》用,其,他不同的方》法
?
《 GB— 50009-【2001修订—时摈弃了原规范“遇!风组:合”的惯例即只【有在可变《荷载包?含风:荷载时?才考虑组《合值系数的方—法而要求基本组【合中所?有可变荷载在—作为伴随《荷载时?都必须以《其,组合值为代表值对组!合值系数《除风荷载取ψc=0!.6外对《。其他可变荷载目【前建议统一取ψ【2,c=0.7但为避】免与以往设计结果】有过大差别在任何】。情况下暂时建议不】。。低于频遇值系—数
《
》 :参照工程结构—可靠性设计统一标准!GB ?50153-200!8GB 50—009?-2012引—入了:可变荷载考》虑结构设计使用年限!的调整系数γL引入!。可变荷载考虑结【构设计使用年限【调整系?数的目?的是为解决设计使用!年限与设计基—准期:不同时对可》变,荷载标准《值的调整问》题当设计使用—年限与设计》基准期?不同时?采用调整系》数γL对可》变荷载的标准—值进行调整
【
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设计基!准,期是为统一确定【荷,载和材料的标—准值而规《定的:。年限它通《常是一个《固定:值可:变荷载是一个随机】过程其标准值是【指,在结:构设计基《准期内可能出现【的,最大值由设计基准期!最,大荷载概率分布的某!个,分,位值来确《定
【 ? 设计?。。使用年限是指设【计规定的结构或结】构,构件不需要进行【大,修即可按其预—定目的使用的时期它!不,是一个固定值—与结构的《用途和重《要性:有,关设计使用年—限长:短对:结构设计的影响【要从荷载和耐久性】两个:。方,面考虑设计使用年】限越长结《构使用中荷载出现】。“大值”的可能性越!。大所以设计》中应提高荷载标【准值;相反设计使用!。年限越短结构使用中!。荷载出现《“大值”的可能【性越小?。。设计中可降》低荷载标准》值以:保持:。结构安全和经—济的一致《性耐久性是决定结构!设计使用年限的主】要因素这《方面应在结构设计规!范,中考虑
!3.2.4》 , 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:于一致但为了—设计上?的方便将荷载—分成永久荷载和【可变荷载两类相应】给出两个规定的系】数γG和γQ这【两个分?项,系,数是在荷载》标准值已给定—的前提下使》按极限状态设计表达!式设计所得》的各类结构构件【的,可靠指标与》规定的目标可靠指标!。之间在总体上—误差最?小为原?则经优化后选定的
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!建筑结构设计统【一标:准GB?J 68-84编制!组曾选择了14种】有,代表性的结构—。构件;针对永久荷载!与办公?楼,活荷载、《永,。久荷载与住宅活荷载!以及永久荷》载与风荷载三种简单!组合情况进行—分析并在γG=1.!。1、1.2、1【.3和γQ=1.1!、1.2、1.3】、1.4、1.【5、1.6共3【。×,6组方案中选得一】组最优方案为γG】=1.2和》γQ=?1.4但考虑到前提!条件的局限性允【许在特殊的情况下】。作合理的调整—例如对于《标准值大《于4k?。N/m2的工业楼】面活荷载其》变异系数一般—较小此时从经—济上考?虑可取?γQ=1.3
!
》。 分析《表明当永久荷—载效应与可变荷【载效应?相比很大时若仍釆】用,γG=1.2则结】构的可?靠度就不能》达,到目标值的要求【。因此在本规范公【式(:3.2?.3-2)给出的由!永久:荷载效应控制—的设计?组合值中相应取γG!=1:.,35
》
? 分析还表明!当永:久,荷载:效应:与可变荷《载效应异《。号时若仍釆》用γG=1.2则】结构的可《靠度会随永久荷载效!应所占比重》的增大而严》重降低此时γG宜取!小于1.0的—系数:但考:虑到经济效果和应用!方便:的因素建议》。取,γG=?1.0?
— , 当荷载—对结构有利》时可能不存在—的永久荷载如隔【墙重量?、,预留的装《修荷载等《的分项系数取—0
3.!2.5 有—历,史,水文资料证明地【下室水位时可按【历史最高《水位作为水压力计算!标高如按历史最高】水位计算《承载力时《水压力分项系数【取1.0无承压【水情况下最高—水位一般取到地【。面,;否:则取1.2根据【广东地区特点和广东!。省工程设计经验可】按长期稳定水位进】行裂缝验算》若无:长期稳定水位资【料正常使《用状态验算时水位可!。取,室外地坪以下1【.,。0m处?标高
【
》。消防车荷载在消防】车库及其《车道区域的活荷【载分项系数》取1:.4组合值》系数0.7频遇值系!数0:.7准永《久值系数0.6;在!其余有可能行走消防!车区域的活荷载分项!系数取1.0组【合,值系数、频遇值系】数及准永久值—系数按表5》.1.1釆》用,
【 在结构—整体计算时可仅考】。虑移:动式擦窗《机的轨道及支墩等】自重的影响影—响范围内取等—效均:布自重标准值—擦窗机移《动的相关区域活荷载!标,准值可取上人屋面活!荷载:标准值;在构件的】。内力及?配筋计算中分构件】按擦窗?机荷载的最不利布置!情况对?构件进行调整复核】以满足构件的强度】及变形要求》。可不考?虑擦窗机活荷载对构!件挠度及裂缝宽度的!影响
《
》 屋顶直升【飞机荷载应根—据飞机总重量按局】部荷载(《。实际情况《或表5.3》。.2)?考虑具有液压轮胎】起落架?的直升机传至楼板和!梁的动力系数取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!。久荷载效应一—般,对结构是有利—的荷载分项系数【一般应取小于1【.0:。的,值虽然各结构—标准已经《广泛采用《分项系数表达方【式但对永久荷—载分项系数的取【。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》在本规范中》原则上不规定—与此有?。关的分?项系数的取》值以:免发生矛盾当—。在其他结构设计规范!中对结构倾覆、滑】移或漂浮《的,验算有具体规定时】。应,按结构设计规范的规!定执行?当没有具体规定时】对永久荷载分—项系数应按工程经】验,采用不大于1—.,0的值
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3.2.6 】 本条规定了—可变荷载设》计使:用年限调整系—数的具体取值
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】工,程结:构,可靠性设计统一标准!。GB 5015【3,-,2008附录A1】给出了设计使—用年限为5、—50和100年时考!虑设计使月年—限的可变荷》载调整系《数γ:L确定?γL:可采用两种方法(1!)使结构在》设计使用年限T【L的可靠指标—与在设计《基准期T的可靠指标!相,同;:(2)使可》变荷载按设计使用年!限TL定义的标【准值Q?KL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【下面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《不同设计使》用年限?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!计使用年限的变化】本,规范在?附录E除了给出【重现期为《50年(《设计基准期)的基本!风压外也给》。出了重现期》为10年《和100年的风压】可供选用对于吊【车荷载由于》其有:效荷载是《核定的与使》用时间没有太大关系!对温度作用》。由于还没冇》。太,多设计经验考—虑设计?。使用年限的调整尚不!成,熟因此?本规范引入的工【程结构可靠性设计】统一标准GB 5】0153-200】8,表A.1.9可变】荷载调整系数—γL的具体数据仅】限于楼面《和屋面活荷载
!。
? 根据表1计!算,结果对表3》.,。2.6中《所列以外《。的其他设计使用年限!对应:的γ:L,值按线性内插计算】是可行的《
】 荷载标准值可控!制的活荷载是—指那些?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—
—3.2.7》 针对结构—。承载能力计算和偶然!事件发生《后受损结构整体【稳固性验算本—规范分别给出了偶】然组合效应设—计值的计算》公式
?
》 《。对于偶然《设计状况《(包括撞击》、爆炸、火灾事【故的发生)均应采用!偶然组合进行设【计偶然荷载的特点是!出现的概率很—小,而,一旦出现量》值很大往往》具有很大的》破坏作用甚至引起】结构与起因不成比】例的连续倒塌我国】近年因撞击》。或爆炸导致建筑物】倒塌的事件时有【发生加强《建筑:物的:抗连:续倒塌设计刻—不,容缓目前美国、欧】洲、加拿大、澳大利!亚等有?关,。规范都有关于建筑结!构,抗连续倒塌设计【的规定本规范—分别给出了承载能】力,计算和整体稳定验】。算偶然荷载效应组合!的设计值的表达【式
! 偶然荷》载效应组合的表达式!主要考虑《到(1)由于偶然】荷,载标准值的确定【。往往带有主观和【经验的因素因而设计!表达:式中不再考虑—荷载分项系数—而直接釆用规—定的:标准:值为:。设计值;(2)【对偶然设计状况偶】然事件本身属于小概!率事:件两种不相关的偶然!事,件同时发生的—概率更小《所以不必同时考虑】两种:或两种以上偶然荷载!;(3)偶然事【件的发生是一个【。强不确定性事件偶然!。荷载的大小》也是不确定的所【以实:际情况下偶然荷载】值超过规定设计【。。值的可能性是存在的!按规定设计》值设:计的结构仍然存【在破:坏的可能《性,;但为?保证人的生》命安全设计还要保】证偶然事件发生【后受:。损的结构能够承【担对应于偶然—设计状况的》永久荷载和可变荷】载所以表达式分别】给出了偶《然事:件发生时承》载,。能,力计:算和发生后整体【稳固性验算》。两种不同《。的情况
《
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【设计人员和业主【。首先要控制偶然【荷载发生的概率【或减小?偶然荷载《的强度其次才是进行!抗连续倒塌设计【抗连续倒塌设计有】多种方?法如直接设计法和】间接设计法等无论采!用直接方法还是【间接方法均需要验】算偶然?荷载下结构的局部】强度:及偶然荷《。载发生?后结构的整体稳【固性不同的》情况釆用不同的荷】载组合
》。
《3.2.《8~3.2.11 !。 对于结构的正常使!用极限状态》设计过去《主要是验《算结构在正》常使用?条件下的变形—和裂缝并控制它们不!超过限值其中与之】有关的荷《载效应?都是根据《荷载的标准》值确定的实际—上在正常使用的【极,限状:态设计时《与状态有关的荷载水!平,不一:定非:以设计基准》期内的?最大荷载为准应根据!。所考:虑的:正常:使用具体条件—来考虑参照国际标准!对正常使用极限状态!。的设计当考虑—短期效应时可根据不!同的设计要求分【别釆用荷《载的标准《组合:或频遇组合》当考虑长期效—应时可采用准永久组!合频遇?组合系指永久荷载标!准值、主导可—变荷载的频遇值与】伴,随可变荷载的准永】。久值的?效应组合
】
可变荷!载的准永久》值系数仍按GB【 50009-2】001的规定—采用;频遇值系数原!。则上应按本》规范第3《。.1.6《条的条文说明中【的,规定但由于》大部分可《变荷载的《统计参数并不掌握】规范中采用的系【数目前是按工程经验!经判断后给出
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【 :此外正?常使用极《限状态?要求控制的极限标】志也不一定仅—限于变形、裂缝【。等常见现象也可延】伸到其他《特,定的状态如地基承】载应力的设计控制】实质上是控制地基的!沉陷因?此也可?归入这一类
】
? 与基本【组合中的《规定相同对于标准、!频遇及准永久组【合其荷载《效应:组,合的:设计值也《仅,适用于?各项:。。可变荷载效应—与,荷载为线性关系【的,情况:
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