第三章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則

1、河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院第三章第三章 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則的基本原則河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院本章重點本章重點 了解結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力的概念及了解結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力的概念及其隨機(jī)特性；其隨機(jī)特性；了解了解混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的理論基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的理論基礎(chǔ)可靠度理可靠度理論；論；掌握掌握我國規(guī)范的設(shè)計方法我國規(guī)范的設(shè)計方法概率極限狀態(tài)設(shè)計法。概率極限狀態(tài)設(shè)計法。河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院1.作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力作用作用直接作用直接作用指作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力

2、、變形和裂縫等指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力，如承載力、剛度和抗裂度等間接作用間接作用：指施加在結(jié)構(gòu)上的荷載，如恒荷載、風(fēng)荷載等：指引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束變形的其它作用，如地基沉降、溫度變化等作用的分類作用的分類結(jié)構(gòu)的反應(yīng)特點分結(jié)構(gòu)的反應(yīng)特點分靜態(tài)作用：靜態(tài)作用：使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加速度可以忽略不計的作用，如自重動態(tài)作用：動態(tài)作用：使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加速度不可忽略的作用，如地震、吊車荷載等一、一、 結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院一、一、 結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)按時間變異性分按時間變異性分永久作用：永久作用：在設(shè)計基

3、準(zhǔn)期內(nèi)量值基本不變，如自重可變作用：可變作用：在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)量值隨時間變化且其變化與平均值相比不可忽略，如樓面活荷載、吊車荷載等偶然作用：偶然作用：在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)，其量值很大且持續(xù)時間很短的作用，如地震、爆炸等按空間位置的變異性分按空間位置的變異性分固定作用：固定作用：在結(jié)構(gòu)上具有固定的分布，如自重、固定設(shè)備荷載等自由作用：自由作用：在結(jié)構(gòu)上一定范圍內(nèi)可以任意分布的作用，如人群荷載河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院一、一、 結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計的結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的目的：在一定的經(jīng)濟(jì)條件下，使結(jié)構(gòu)在預(yù)定：在一定的經(jīng)濟(jì)條件下，使結(jié)

4、構(gòu)在預(yù)定的使用期限內(nèi)能滿足設(shè)計所預(yù)期的各種功能要求，包括的使用期限內(nèi)能滿足設(shè)計所預(yù)期的各種功能要求，包括安全性、適用性和耐久性。安全性、適用性和耐久性。2.結(jié)構(gòu)的功能要求結(jié)構(gòu)的功能要求安全性安全性 Safety 結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)在正常施工、正常使用情況下正常施工、正常使用情況下能承受可能出現(xiàn)的各種能承受可能出現(xiàn)的各種直接作用和間接作用直接作用和間接作用，如施加的荷載、外加變形、約束變形，如施加的荷載、外加變形、約束變形; ;在偶在偶然事件（如地震、校核洪水位等）發(fā)生時和發(fā)生后，結(jié)構(gòu)仍能然事件（如地震、校核洪水位等）發(fā)生時和發(fā)生后，結(jié)構(gòu)仍能保保持必需的承載力和穩(wěn)定性持必需的承載力和穩(wěn)定性，不致發(fā)生倒塌

5、或連續(xù)破壞而造成生命，不致發(fā)生倒塌或連續(xù)破壞而造成生命財產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。財產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。適用性適用性Serviceability結(jié)構(gòu)在正常使用荷載作用下具有結(jié)構(gòu)在正常使用荷載作用下具有良好的工作性良好的工作性。如不產(chǎn)生影響。如不產(chǎn)生影響使用的使用的過大變形或振幅過大變形或振幅，不發(fā)生足以讓使用者感到不安的過寬的裂，不發(fā)生足以讓使用者感到不安的過寬的裂縫等。縫等。耐久性耐久性Durability結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)條件下應(yīng)有足夠的耐久性。完好使用到設(shè)計規(guī)結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)條件下應(yīng)有足夠的耐久性。完好使用到設(shè)計規(guī)定的年限。如，混凝土不發(fā)生嚴(yán)重風(fēng)化、腐蝕、脫落，鋼筋不發(fā)生定的年限。如，混凝土不發(fā)生嚴(yán)重風(fēng)化、腐蝕

6、、脫落，鋼筋不發(fā)生銹蝕等。銹蝕等?？煽啃钥煽啃院幽侠砉ご髮W(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院一、一、 結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)3.結(jié)構(gòu)的可靠性與安全等級結(jié)構(gòu)的可靠性與安全等級 可靠性可靠性：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在規(guī)定的時間內(nèi)，規(guī)定的條件下完：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在規(guī)定的時間內(nèi)，規(guī)定的條件下完成預(yù)定功能的能力。成預(yù)定功能的能力。設(shè)計使用年限設(shè)計使用年限設(shè)計使用年限設(shè)計使用年限是設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件不需進(jìn)行大修就能按預(yù)期目的使用、完成預(yù)定功能的時期，即結(jié)構(gòu)在規(guī)即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的條件下所應(yīng)達(dá)到的使用年限。定的條件下所應(yīng)達(dá)到的使用年限。設(shè)計基準(zhǔn)期設(shè)計基準(zhǔn)期是一個工程結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)條件是一個

7、工程結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)條件下，能夠滿足其可靠度的時間下，能夠滿足其可靠度的時間。為確定可變作用及與時為確定可變作用及與時間有關(guān)的材料性能等取值而選用的時間參數(shù)。間有關(guān)的材料性能等取值而選用的時間參數(shù)。河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院一、一、 結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)可靠性與經(jīng)濟(jì)性相協(xié)調(diào)可靠性與經(jīng)濟(jì)性相協(xié)調(diào)安全安全等級等級破壞破壞后果后果建筑物建筑物類型類型一級一級很嚴(yán)重很嚴(yán)重重要建筑重要建筑二級二級嚴(yán)重嚴(yán)重一般建筑一般建筑三級三級不嚴(yán)重不嚴(yán)重次要建筑次要建筑根據(jù)破壞后果的嚴(yán)重性，將建筑物劃分為三個根據(jù)破壞后果的嚴(yán)重性，將建筑物劃分為三個安全安全等級

8、等級。河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院一、一、 結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)4.結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)：承載能力極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于承載的過大變形。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于承載的過大變形。若整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定若整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求，此狀態(tài)即為該功能的極限狀態(tài)。的某一功能要求，此狀態(tài)即為該功能的極限狀態(tài)。承載能力極限狀承載能力極限狀態(tài)態(tài)和和正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)。（1）整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（

9、如傾覆等）。（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接發(fā)生材料強(qiáng)度破壞，或因過度變形而不適于繼續(xù)承載。（3）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動體系。（4）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定（如壓屈等）。（5）地基喪失承載能力而破壞（如失穩(wěn)等）。正常使用極限狀態(tài)：正常使用極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定的限值。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定的限值。（1）影響正常使用或外觀的變形。（2）影響正常使用或耐久性能的局部破壞（包括裂縫）。（3）影響正常使用的振動。（4）影響正常使用的其他特定狀態(tài)。河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院偶然狀況偶然狀況短暫狀況短暫狀況建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)在施工和使用中的環(huán)境條件和影

10、響，區(qū)分建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)在施工和使用中的環(huán)境條件和影響，區(qū)分下列三種設(shè)計狀況：下列三種設(shè)計狀況：持久狀況持久狀況在結(jié)構(gòu)使用過程中一定出現(xiàn)，在結(jié)構(gòu)使用過程中一定出現(xiàn)，持續(xù)時間較長的狀況持續(xù)時間較長的狀況在結(jié)構(gòu)施工和使用過程中出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)施工和使用過程中出現(xiàn)概率較大，而與設(shè)計使用年限概率較大，而與設(shè)計使用年限相比持續(xù)時間很短的狀況相比持續(xù)時間很短的狀況在結(jié)構(gòu)使用過程中出現(xiàn)概率很在結(jié)構(gòu)使用過程中出現(xiàn)概率很小，且持續(xù)期很短的狀況小，且持續(xù)期很短的狀況均應(yīng)進(jìn)行承載能均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計；力極限狀態(tài)設(shè)計；對持久狀況，尚對持久狀況，尚應(yīng)進(jìn)行正常使用應(yīng)進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計；極限狀態(tài)設(shè)計；對

11、短暫狀況，可對短暫狀況，可根據(jù)需要進(jìn)行正根據(jù)需要進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)常使用極限狀態(tài)設(shè)計設(shè)計5.結(jié)構(gòu)的設(shè)計狀況結(jié)構(gòu)的設(shè)計狀況一、一、 結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院1. 1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計中的不確定性結(jié)構(gòu)設(shè)計中的不確定性 2)(81lqgMa.恒載恒載g與構(gòu)件尺寸、材料容重等有關(guān)與構(gòu)件尺寸、材料容重等有關(guān)b.活載活載q的數(shù)值是隨時在變化的的數(shù)值是隨時在變化的c.計算跨度計算跨度l 的不準(zhǔn)確的不準(zhǔn)確bfAfhAfMcsysyu5 . 00a.材料強(qiáng)度材料強(qiáng)度fy和和fc的離散的離散b.截面尺寸截面尺寸h0和和b 的施工誤差的施工誤差uM

12、M 不一定安全（可靠）不一定安全（可靠）!g+q雖設(shè)計保證雖設(shè)計保證二、二、 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程和可靠度結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程和可靠度河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院2 2、結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)和極限狀態(tài)方程、結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)和極限狀態(tài)方程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的工作狀態(tài)可用包括各有關(guān)變量在內(nèi)的結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu)構(gòu)件的工作狀態(tài)可用包括各有關(guān)變量在內(nèi)的結(jié)構(gòu)功能函數(shù)來表達(dá)。函數(shù)來表達(dá)。12(,)nZg XXX12(,)0nZg XXX 極限狀態(tài)方程極限狀態(tài)方程( , )Zg R SRS當(dāng)功能函數(shù)中僅包括作用效應(yīng)當(dāng)功能函數(shù)中僅包括作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力和結(jié)構(gòu)抗力兩個基本變量時，可得兩個基本變量時，可得RS功能函數(shù)功能函

13、數(shù)當(dāng)當(dāng)時，時，0Z 結(jié)構(gòu)處于結(jié)構(gòu)處于可靠可靠狀態(tài)狀態(tài)當(dāng)當(dāng)時，時，當(dāng)當(dāng)時，時，結(jié)構(gòu)處于結(jié)構(gòu)處于失效失效狀態(tài)狀態(tài)結(jié)構(gòu)處于結(jié)構(gòu)處于極限極限狀態(tài)狀態(tài)0Z 0Z 二、二、 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程和可靠度結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程和可靠度河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院二、二、 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程和可靠度結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程和可靠度3.結(jié)構(gòu)可靠度和失效概率結(jié)構(gòu)可靠度和失效概率 作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力均為作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力均為隨機(jī)的隨機(jī)的，結(jié)構(gòu)滿足或不滿，結(jié)構(gòu)滿足或不滿足其功能要求的事件也是隨機(jī)的。足其功能要求的事件也是隨機(jī)的。 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)、規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)、規(guī)定條件下，完成

14、預(yù)定功能的概率稱為的概率稱為可靠概率可靠概率（Ps），亦稱為結(jié)構(gòu)），亦稱為結(jié)構(gòu)可靠度可靠度，是結(jié)，是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量；出現(xiàn)不滿足功能要求的概率稱為構(gòu)可靠性的概率度量；出現(xiàn)不滿足功能要求的概率稱為失效概率失效概率（Pf）。）。河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院和和的概率密度曲線的概率密度曲線RS二、二、 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程和可靠度結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程和可靠度由于由于和和的離散性，在它們概率密度曲線的重疊區(qū)（陰影的離散性，在它們概率密度曲線的重疊區(qū)（陰影段內(nèi)）仍有可能出現(xiàn)段內(nèi)）仍有可能出現(xiàn)小于小于的情況，這種可能性的大小用的情況，這種可能性的大小用概率來表示就是失效概率概率來表示就

15、是失效概率。RSfpRS河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院當(dāng)結(jié)構(gòu)功能函數(shù)中僅有兩個獨立的隨機(jī)變量當(dāng)結(jié)構(gòu)功能函數(shù)中僅有兩個獨立的隨機(jī)變量和和，且都，且都服從正態(tài)分布時，功能函數(shù)服從正態(tài)分布時，功能函數(shù)的概率密度曲線如圖所示。的概率密度曲線如圖所示。RSZ功能函數(shù)的概率密度曲線功能函數(shù)的概率密度曲線0f(0)( )pP Zf Z dZ結(jié)構(gòu)的失效概率可直接通過結(jié)構(gòu)的失效概率可直接通過的概率（圖中陰影面積）的概率（圖中陰影面積）來表達(dá)，即來表達(dá)，即0Z 二、二、 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程和可靠度結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程和可靠度河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 f(Z)bszmzpfZ

16、 = R - S二、二、 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程和可靠度結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程和可靠度4.結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)zzsmb假設(shè)假設(shè)R、S相互獨立，均服從相互獨立，均服從正態(tài)分布，則正態(tài)分布，則R、S的統(tǒng)計規(guī)律不充分，的統(tǒng)計規(guī)律不充分，Pf不易計算，用可靠指標(biāo)代替不易計算，用可靠指標(biāo)代替SRzmmm22SRZsss均值相差越大，均值相差越大，越大，結(jié)越大，結(jié)構(gòu)越可靠；標(biāo)準(zhǔn)差越小，構(gòu)越可靠；標(biāo)準(zhǔn)差越小， 越大，結(jié)構(gòu)越可靠越大，結(jié)構(gòu)越可靠ZZsmb22SRSRssmmfp河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院設(shè)計規(guī)范所規(guī)定的、作為設(shè)計結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件時所應(yīng)達(dá)到的設(shè)計規(guī)范所規(guī)定的、作為設(shè)計結(jié)構(gòu)或

17、結(jié)構(gòu)構(gòu)件時所應(yīng)達(dá)到的可靠指標(biāo)，稱為可靠指標(biāo)，稱為設(shè)計可靠指標(biāo)設(shè)計可靠指標(biāo)，它是根據(jù)設(shè)計所要求達(dá)到的結(jié)構(gòu)，它是根據(jù)設(shè)計所要求達(dá)到的結(jié)構(gòu)可靠度而取定的，所以又稱為可靠度而取定的，所以又稱為目標(biāo)可靠指標(biāo)目標(biāo)可靠指標(biāo)。5 5、目標(biāo)可靠指標(biāo)、目標(biāo)可靠指標(biāo) b設(shè)計可靠指標(biāo)，跟各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性、破壞性質(zhì)（延設(shè)計可靠指標(biāo)，跟各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性、破壞性質(zhì)（延性、脆性）及失效后果有關(guān)，即與安全等級和破壞性質(zhì)有關(guān)。性、脆性）及失效后果有關(guān)，即與安全等級和破壞性質(zhì)有關(guān)。二、二、 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程和可靠度結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程和可靠度安全等級安全等級破壞后果破壞后果建筑物類型建筑物類型承載力極限狀態(tài)的目標(biāo)可靠指標(biāo)承

18、載力極限狀態(tài)的目標(biāo)可靠指標(biāo)延性破壞延性破壞脆性破壞脆性破壞一級一級很嚴(yán)重很嚴(yán)重重要建筑重要建筑3.73.74.24.2二級二級嚴(yán)重嚴(yán)重一般建筑一般建筑3.23.23.73.7三級三級不嚴(yán)重不嚴(yán)重次要建筑次要建筑2.72.73.23.2河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院采用采用以基本變量（荷載和材料強(qiáng)度）標(biāo)準(zhǔn)值和相應(yīng)的分項系數(shù)以基本變量（荷載和材料強(qiáng)度）標(biāo)準(zhǔn)值和相應(yīng)的分項系數(shù)來表示的設(shè)計表達(dá)式來表示的設(shè)計表達(dá)式即可滿足目標(biāo)可靠指標(biāo)，因為分項系數(shù)是即可滿足目標(biāo)可靠指標(biāo)，因為分項系數(shù)是按照目標(biāo)可靠指標(biāo)，并考慮工程經(jīng)驗，經(jīng)優(yōu)選確定的。按照目標(biāo)可靠指標(biāo)，并考慮工程經(jīng)驗，經(jīng)優(yōu)選確定的。三、極

19、限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式三、極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式 為了便于計算并同時滿足可靠度的要求，在實際結(jié)構(gòu)設(shè)為了便于計算并同時滿足可靠度的要求，在實際結(jié)構(gòu)設(shè)計中采取以下幾條措施：計中采取以下幾條措施：（1）計算荷載效應(yīng)時，取足夠大的荷載值；多種荷載同時作）計算荷載效應(yīng)時，取足夠大的荷載值；多種荷載同時作用時考慮荷載的合理組合；用時考慮荷載的合理組合；（2）計算結(jié)構(gòu)抗力時，取足夠低的強(qiáng)度指標(biāo)；）計算結(jié)構(gòu)抗力時，取足夠低的強(qiáng)度指標(biāo)；（3）對安全等級不同的建筑物，采用一個重要性系數(shù)進(jìn)行調(diào)整；）對安全等級不同的建筑物，采用一個重要性系數(shù)進(jìn)行調(diào)整；河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院荷載的標(biāo)準(zhǔn)值荷載的標(biāo)準(zhǔn)值三、

20、極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式三、極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式1.1.荷載代表值荷載代表值 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50092001）中對各類荷中對各類荷載規(guī)定的基本代表值。載規(guī)定的基本代表值。荷載分項系數(shù)荷載分項系數(shù) 在在承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計中，為充分考慮荷載的離散性設(shè)計中，為充分考慮荷載的離散性及計算內(nèi)力時進(jìn)行簡化所帶來的不利影響，需對荷載標(biāo)準(zhǔn)值及計算內(nèi)力時進(jìn)行簡化所帶來的不利影響，需對荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以一個大于乘以一個大于1.0的系數(shù)，稱為荷載分項系數(shù)。的系數(shù)，稱為荷載分項系數(shù)。 設(shè)計時，查得荷載標(biāo)準(zhǔn)值，并乘以荷載分項系數(shù)作為設(shè)計設(shè)計時，查得荷載標(biāo)準(zhǔn)值，并乘以荷載分項系數(shù)作為設(shè)計的

21、荷載取值（的荷載取值（荷載的設(shè)計值荷載的設(shè)計值），進(jìn)行內(nèi)力計算和截面設(shè)計。），進(jìn)行內(nèi)力計算和截面設(shè)計。：標(biāo)準(zhǔn)值、準(zhǔn)永久值和組合值：標(biāo)準(zhǔn)值、準(zhǔn)永久值和組合值等等河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 在在正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)計算中，要考慮荷載長期效應(yīng)的影計算中，要考慮荷載長期效應(yīng)的影響。響。可變荷載可變荷載時有時無，時大時小，但若達(dá)到或超過時有時無，時大時小，但若達(dá)到或超過某一值某一值的可變荷載出現(xiàn)次數(shù)較多、持續(xù)時間較長，以致其累計的總的可變荷載出現(xiàn)次數(shù)較多、持續(xù)時間較長，以致其累計的總持續(xù)時間與整個設(shè)計基準(zhǔn)期的比值已達(dá)到一定值（一般取為持續(xù)時間與整個設(shè)計基準(zhǔn)期的比值已達(dá)到

22、一定值（一般取為0.5），則該值便稱為荷載準(zhǔn)永久值。），則該值便稱為荷載準(zhǔn)永久值。荷載的準(zhǔn)永久值荷載的準(zhǔn)永久值三、極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式三、極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式 可變荷載的準(zhǔn)永久值記為可變荷載的準(zhǔn)永久值記為 ， 為為準(zhǔn)永久值系準(zhǔn)永久值系數(shù)數(shù)，小于等于，小于等于1.0。kqQq荷載的組合值荷載的組合值 可變荷載可變荷載的組合值記為的組合值記為 ，是當(dāng)結(jié)構(gòu)承受兩種或，是當(dāng)結(jié)構(gòu)承受兩種或兩種以上可變荷載時，設(shè)計采用的一種可變荷載代表值，兩種以上可變荷載時，設(shè)計采用的一種可變荷載代表值， 為為荷載組合系數(shù)荷載組合系數(shù)。kcQc河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值三、極限狀態(tài)設(shè)

23、計表達(dá)式三、極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式2.2.材料強(qiáng)度的取值材料強(qiáng)度的取值：標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值：標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值 結(jié)構(gòu)設(shè)計時所采用的材料強(qiáng)度基本代表值，也結(jié)構(gòu)設(shè)計時所采用的材料強(qiáng)度基本代表值，也是生產(chǎn)中控制材料性能質(zhì)量的主要指標(biāo)。一般取具是生產(chǎn)中控制材料性能質(zhì)量的主要指標(biāo)。一般取具有有95保證率的材料強(qiáng)度值。保證率的材料強(qiáng)度值。ffkfsm645. 1河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 為充分考慮材料的離散性和施工中不可避免的為充分考慮材料的離散性和施工中不可避免的偏差所帶來的不利影響，將強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以一個大偏差所帶來的不利影響，將強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以一個大于于1.0的系數(shù)，這個系數(shù)稱為的系數(shù)，這個

24、系數(shù)稱為材料分項系數(shù)材料分項系數(shù)，得到，得到的強(qiáng)度即為的強(qiáng)度即為強(qiáng)度設(shè)計值強(qiáng)度設(shè)計值。三、極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式三、極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式1 . 1 /一般取sssksff強(qiáng)度設(shè)計值強(qiáng)度設(shè)計值1.4 /一般取ccckcff河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院三、極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式三、極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式3.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式.),(0kscaffRRS0 0結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù)。安全等級為一級，不小于1.1，二級，不小于1，三級，不小于0.9；抗震設(shè)計中，不考慮重要性系數(shù)抗震設(shè)計中，不考慮重要性系數(shù)。S承載能力極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)（內(nèi)力）組合的設(shè)計值。R結(jié)構(gòu)構(gòu)

25、件的承載力設(shè)計值。fs、fc鋼筋、混凝土的強(qiáng)度設(shè)計值。ak幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值。河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院G永久荷載分項系數(shù)，當(dāng)荷載對承載力不利時對由可變荷載效應(yīng)控制的組合取1.2，對由永久荷載控制的組合取1.35；有利時，不應(yīng)大于1.0。Q1、 Qi第一個和第i個可變荷載分項系數(shù)，當(dāng)荷載對承載力不利時取1.4；有利時，取0。SQik第i個可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)。SQ1k在基本組合中其控制作用的一個可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)。SQik第i個可變荷載的組合系數(shù)，不應(yīng)大于1.0；對于式（2）一般取0.9，若只有一個可變荷載取1.0。ci三、極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式三、極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式荷載效應(yīng)組合荷載效應(yīng)組合(2) )9 . 0( 100niQikQiGKGSSS排架或框架基本組合基本組合(1) )()(max10021100niQikciQiGKGniQikciQikQQGKGSSSSSSSSGk永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)。由可變荷載控制的組合由永久荷載控制的組合河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)