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文檔簡介
給水排水工程結(jié)構(gòu)合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院道路橋梁工程系方詩圣汪權(quán)朱亞林WaterandWasteWaterEngineeringStructure
1引言:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所涉及的問題分為兩類:第一類:共性的問題:是設(shè)計(jì)任何結(jié)構(gòu)和構(gòu)件都要加以解決的。作用在構(gòu)件上的載荷:其大小如何確定?所用建材的強(qiáng)度如何確定?結(jié)構(gòu)安全可靠標(biāo)準(zhǔn)是什么?
屬于基本計(jì)算原則第二類:具體問題:應(yīng)用這些基本原則對(duì)各種不同的構(gòu)件進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)和計(jì)算,并采取相應(yīng)的構(gòu)造措施使所設(shè)計(jì)的構(gòu)件滿足要求2第二章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本計(jì)算原則4h
任何一項(xiàng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都將面臨可靠性和經(jīng)濟(jì)性兩方面的問題,一般地說,結(jié)構(gòu)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性是相互矛盾的,科學(xué)的設(shè)計(jì)方法就是要使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)在可靠性和經(jīng)濟(jì)性兩方面達(dá)到最佳的協(xié)調(diào)。度量結(jié)構(gòu)可靠性的指標(biāo)稱為“可靠度”。使結(jié)構(gòu)在可靠性和經(jīng)濟(jì)性兩方面能夠達(dá)到最佳協(xié)調(diào)的關(guān)鍵之一是要合理地選擇結(jié)構(gòu)必須達(dá)到的可靠度指標(biāo)和采用科學(xué)的方法分析確定結(jié)構(gòu)可能達(dá)到的可靠度;目前國際上已相當(dāng)普遍地采用以結(jié)構(gòu)的失效概率為依據(jù)的概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。3我國于1984年發(fā)布《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GBJ68—84后(以后簡稱標(biāo)準(zhǔn))(修訂版為《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068—2001),1992年又頒發(fā)了《工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153—92。在這兩本標(biāo)準(zhǔn)中,規(guī)定了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,替代原規(guī)范采用的單一安全系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,并對(duì)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)表達(dá)式等作出了統(tǒng)一規(guī)定。我國現(xiàn)行的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002)和《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50069-2002就是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原則制定的。本章將結(jié)合鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)簡要地闡述以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。4本章摘要本章主要介紹以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法的一些基本知識(shí),是學(xué)習(xí)本課程及其他結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類課程的理論基礎(chǔ)。由于內(nèi)容涉及新的概念和名詞術(shù)語較多,又牽涉到數(shù)理統(tǒng)計(jì)和概率論方面的內(nèi)容,有一定的難度,需要逐漸克服.極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則這一節(jié),討論的是關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和安全度的基本內(nèi)容和定義,也是砌體結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)等其他建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則,要加以領(lǐng)會(huì)和理解.對(duì)于荷載和材料強(qiáng)度的取值,要求能懂得,理解。對(duì)于極限狀態(tài)表達(dá)式,要理解和掌握其內(nèi)涵,以便今后學(xué)習(xí)與工作中能夠正確運(yùn)用.▼5《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50069-20025基本設(shè)計(jì)規(guī)定5.1一般規(guī)定
5.1.1本規(guī)范采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,以可靠指標(biāo)度量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度;按承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí),除對(duì)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定驗(yàn)算外均采用以分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)。5.1.2本規(guī)范采用的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)計(jì)算下列兩類極限狀態(tài):1承載能力極限狀態(tài):應(yīng)包括對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力(包括壓曲失穩(wěn))計(jì)算、結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)(滑移及傾覆、上浮)驗(yàn)算。2正常使用極限狀態(tài):應(yīng)包括對(duì)需要控制變形的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形驗(yàn)算,使用上要求不出現(xiàn)裂縫的抗裂度驗(yàn)算,使用上需要限制裂縫寬度的驗(yàn)算等。5.1.3結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析,均應(yīng)按彈性體系計(jì)算,不考慮由非彈性變形所產(chǎn)生的塑性內(nèi)力重分布。
5.1.4結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面承載力計(jì)算,應(yīng)按我國現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010或《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50003、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的規(guī)定執(zhí)行。5.1.5構(gòu)筑物的地基計(jì)算(承載力、變形、穩(wěn)定),應(yīng)按我國現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007的規(guī)定執(zhí)行。5.1.6結(jié)構(gòu)構(gòu)件按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí),結(jié)構(gòu)上的各項(xiàng)作用均應(yīng)采用作用設(shè)計(jì)值。作用設(shè)計(jì)值,應(yīng)為作用分項(xiàng)系數(shù)與作用代表值的乘積。5.1.7結(jié)構(gòu)構(gòu)件按正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算時(shí),結(jié)構(gòu)上的各項(xiàng)作用均應(yīng)采用作用代表值。5.1.8對(duì)構(gòu)筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)《工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153的規(guī)定,應(yīng)按結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果的嚴(yán)重性確定安全等級(jí),按二級(jí)執(zhí)行。對(duì)重要工程的關(guān)鍵構(gòu)筑物,其安全等級(jí)可提高一級(jí)執(zhí)行,但應(yīng)報(bào)有關(guān)主管部門批準(zhǔn)或業(yè)主認(rèn)可。6第二章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本計(jì)算原則4h第一節(jié)結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)一.結(jié)構(gòu)的功能要求1.結(jié)構(gòu)安全級(jí)別我國是根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)破壞時(shí)可能產(chǎn)生的后果嚴(yán)重與否,分為三個(gè)安全等級(jí)。見下表:安全等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)破壞后果建筑物的類型重要的建筑物一般的建筑物次要建筑物很嚴(yán)重嚴(yán)重不嚴(yán)重72.結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限,一般也稱設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期
定義:房屋建筑和構(gòu)筑物在正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù)下所應(yīng)達(dá)到的持久年限。結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限應(yīng)按下表采用。類別設(shè)計(jì)使用年限(年)示例15臨時(shí)性結(jié)構(gòu)225易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件350普通房屋和構(gòu)筑物4100紀(jì)念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)注意:結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限與使用壽命不等同。超過設(shè)計(jì)使用年限的結(jié)構(gòu)并不是一定不能繼續(xù)使用,當(dāng)需要繼續(xù)使用時(shí),根據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)對(duì)其可靠度重新評(píng)估鑒定。8◆安全性
Safety
結(jié)構(gòu)在正常施工、正常使用情況下能承受可能出現(xiàn)的各種直接作用和間接作用,如施加的荷載、外加變形、約束變形,在偶然事件(如地震、校核洪水位等)發(fā)生時(shí)和發(fā)生后,結(jié)構(gòu)仍能保持必需的承載力和穩(wěn)定性,不致發(fā)生倒塌或連續(xù)破壞而造成生命財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。功能要求適用性耐久性安全性設(shè)計(jì)任何一個(gè)建筑物或構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)時(shí),在規(guī)定的使用期限內(nèi)都應(yīng)滿足下述三方面的功能要求3.結(jié)構(gòu)的功能要求9◆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(jì)規(guī)定的年限。如,混凝土不發(fā)生碳化、嚴(yán)重風(fēng)化、腐蝕、脫落,鋼筋不發(fā)生銹蝕等。因?yàn)檫@些都將使結(jié)構(gòu)的安全性和適用性逐漸下降而影響結(jié)構(gòu)的使用年限。◆適用性Serviceability
結(jié)構(gòu)在正常使用條件作用下具有良好的工作性能。如結(jié)構(gòu)或構(gòu)件應(yīng)具有足夠的剛度而不致發(fā)生影響使用的過大變形或振動(dòng),不發(fā)生足以讓使用者感到不安的過寬的裂縫等,貯液構(gòu)筑物如水池、水塔、管道及井筒等不應(yīng)出現(xiàn)導(dǎo)致漏水的貫通裂縫(通縫)和應(yīng)具有必要的抗?jié)B性。10(1)定義整個(gè)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(jì)規(guī)定的某一功能(安全性、適用性、耐久性)要求,該特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)承載力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)二.結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)LimitState能完成預(yù)定的各項(xiàng)功能時(shí),結(jié)構(gòu)處于有效狀態(tài);反之,則處于失效狀態(tài),有效狀態(tài)和失效狀態(tài)的分界,稱為極限狀態(tài),是結(jié)構(gòu)開始失效的標(biāo)志。11(2)分類1)承載力能力極限狀態(tài)UltimateLimitState
——這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或其變形達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形。承載能力極限狀態(tài)主要考慮關(guān)于結(jié)構(gòu)安全性的功能。12當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí),即認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài):結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強(qiáng)度不夠而破壞;整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡(如傾覆、滑移等);結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系;結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定(如柱子被壓曲等)。地基喪失承載能力而破壞(如失穩(wěn)等)(超靜定結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)足夠多塑性鉸)在設(shè)計(jì)中,對(duì)所有結(jié)構(gòu)或構(gòu)件均應(yīng)根據(jù)承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算132)正常使用極限狀態(tài)ServiceabilityLimitState——正常使用極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值。這一狀態(tài)對(duì)應(yīng)于適用性或耐久性的功能。14
當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí),即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài):
◆影響正常使用或外觀的變形(影響非結(jié)構(gòu)構(gòu)件、不安全感、不能正常使用(吊車)等);
◆影響正常使用或耐久性能的局部損壞(包括裂縫,導(dǎo)致鋼筋銹蝕、影響不安全感、漏水等);
◆影響正常使用的振動(dòng)(影響使用、不舒適);
◆影響正常使用的其他特定狀態(tài)等。
通常的設(shè)計(jì)計(jì)算程序是先按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件,而后按正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算。15定義:使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力或變形的原因稱為“作用”。作用分類直接作用間接作用荷載(集中力或分布荷載)混凝土收縮、溫度變化、基礎(chǔ)的差異沉降、地震等引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束的原因。第二節(jié)結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)及結(jié)構(gòu)抗力和功能函數(shù)一.結(jié)構(gòu)上的作用和作用效應(yīng)按“原因不同”分為16作用的分類又稱恒荷載,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用期間,其值不隨時(shí)間而變化,或其變化與平均值相比可以忽略的荷載,如結(jié)構(gòu)的自重、土壓力,固定設(shè)備,構(gòu)筑物內(nèi)部的盛水壓力、結(jié)構(gòu)的預(yù)加應(yīng)力、地基的不均勻沉降等;又稱活荷載,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用期間其值隨時(shí)間而變化,如樓面堆放荷載、吊車荷載、靜水壓力、風(fēng)荷載、雪荷載、地表或地下水的壓力(側(cè)壓力、浮托力)、流水壓力、融冰壓力、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的溫、濕度變化作用等;在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn),一旦出現(xiàn),其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的荷載,如爆炸力、撞擊力等;按隨時(shí)間的變異性和出現(xiàn)的可能性(按作用時(shí)間的長短和性質(zhì),作用分為三類):永久作用GPermanentload可變作用QVariableload偶然作用Accidentalload▼174結(jié)構(gòu)上的作用4.1作用分類和作用代表值4.1.1結(jié)構(gòu)上的作用可分為三類:永久作用、可變作用和偶然作用。4.1.2永久作用應(yīng)包括:結(jié)構(gòu)和永久設(shè)備的自重、土的豎向壓力和側(cè)向壓力、構(gòu)筑物內(nèi)部的盛水壓力、結(jié)構(gòu)的預(yù)加應(yīng)力、地基的不均勻沉降。4.1.3可變作用應(yīng)包括:樓面和屋面上的活荷載、吊車荷載、雪荷載、風(fēng)荷載、地表或地下水的壓力(側(cè)壓力、浮托力)、流水壓力、融冰壓力、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的溫、濕度變化作用。4.1.4偶然作用,系指在使用期間不一定出現(xiàn),但發(fā)生時(shí)其值很大且持續(xù)時(shí)間較短,例如高壓容器的爆炸力等,應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況確定需要計(jì)入的偶然發(fā)生的作用?!督o水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》:GB50069-200218荷載的分類在空間位置上具有固定的分布。如結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重、樓面上的固定設(shè)備;在結(jié)構(gòu)空間位置上的一定范圍內(nèi)可以任意分布。如樓面上的人群荷載、廠房結(jié)構(gòu)上的吊車荷載等;按空間位置的變異分為兩類:固定荷載自由荷載19荷載的分類不使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生加速度或產(chǎn)生的加速度可以忽略不計(jì),如結(jié)構(gòu)的自重、一般民用建筑的樓面活荷載等;使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生不可忽略的加速度,如吊車荷載、設(shè)備振動(dòng)、作用在高聳結(jié)構(gòu)如高層建筑、煙囪或水塔上的風(fēng)荷載等;按結(jié)構(gòu)的反應(yīng)分為兩類:靜態(tài)荷載動(dòng)態(tài)荷載20作用效糾應(yīng):結(jié)構(gòu)孫上的厭作用使結(jié)粥構(gòu)產(chǎn)俗生的鹿內(nèi)力粥(如軸妖力,澡彎矩咽,剪驢力,冒扭矩釣等)、變已形(轉(zhuǎn)角,獸撓度)、裂縫展等通稱死為作用敵效應(yīng)傘或荷宮載效跡應(yīng)S。Act緩ion通(L李oad凳)E嚇ffe仁ct二.僑荷汗載效騰應(yīng)(作用效銹應(yīng))S和結(jié)雙構(gòu)抗夠力R結(jié)構(gòu)塊構(gòu)件辣的抗畝力:結(jié)構(gòu)承受外檔加荷載旦的能力(及抵談抗結(jié)構(gòu)趴的內(nèi)力松和變形渡的能力宴,如構(gòu)吹件的承陶載能力球、裂縫存和變形賭限值等拌)稱為結(jié)構(gòu)抗五力R,取析決于材料弊的強(qiáng)童度、粗截面險(xiǎn)尺寸靜和特光征及計(jì)算模革式等。Re脹si庸st慰an有t其中材完料性能爸是決定頃結(jié)構(gòu)抗飲力的主皮要因素惡。C作用效旋應(yīng)系數(shù)21三.端結(jié)構(gòu)設(shè)攀計(jì)中的差不確定廳性a.恒載g與構(gòu)件蝴尺寸、污材料容級(jí)重等有昨關(guān)b.活載q的數(shù)免值是違隨時(shí)寬在變封化的c.計(jì)算跨撕度l的不算準(zhǔn)確a.材料強(qiáng)販度fy和fc的離散b.截面雁尺寸h0和b的施工旁誤差c.1的隨繪機(jī)性結(jié)構(gòu)不妥一定安法全(可層靠)!g+q雖然銹設(shè)計(jì)光保證Un扇de康te扛rm白in敬ed案F物ac樂to偵rs熱i戚n謹(jǐn)De賺si貍gn22結(jié)構(gòu)汽或構(gòu)伶件能恨否完搶成預(yù)籠定功瞎能與傍結(jié)構(gòu)齊的作浮用效少應(yīng)S與結(jié)沃構(gòu)的蒼抗力R有關(guān)。Z=R–S由此可采用結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)來描述結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能的狀況。因抗力R和S均具有隨機(jī)性,所以只能用功能函數(shù)Z的概率來描述。四、結(jié)構(gòu)的場(chǎng)功能函伐數(shù)23可靠刷概率孫有多矛大?Z>0尤,即R>S結(jié)構(gòu)紗可靠Z=踐0,即R=S結(jié)構(gòu)茂處于搶極限篇狀態(tài)吵。即R<圣S結(jié)構(gòu)域失效Z<0請(qǐng),失效概輔率有多劑大?24結(jié)構(gòu)貌功能技的三縱種工竹作狀精態(tài)Z=R-S>0,或S<R可靠Z=R-S=0,或S=R極限狀態(tài)Z=R-S<0,或S>R失效極限狀態(tài)方程Z=0或R-S=0RSZ<0失效區(qū)Z>0可靠區(qū)功能這函數(shù)Z=R-S結(jié)構(gòu)已予達(dá)極限話狀態(tài),淘稱為極限駁狀態(tài)份方程。Z=R-S=g早(R,S)=船0稱為“滴極限狀揮態(tài)方程哪”,它樸是結(jié)構(gòu)戰(zhàn)失效的縫標(biāo)準(zhǔn).結(jié)構(gòu)功饞能函數(shù)筋的一般浮表達(dá)式扔為25◆結(jié)構(gòu)特的可淚靠性re滴li互ab住il逢it托y——事結(jié)構(gòu)交可靠鳴性的掙定義螞是:巾結(jié)構(gòu)唇在規(guī)冠定的棒時(shí)間饒內(nèi),管在規(guī)拾定的拐條件赴下,盡完成濱預(yù)定估功能牧的能普力??梢娊Y(jié)故構(gòu)可靠緒性實(shí)質(zhì)塌上是關(guān)維于結(jié)構(gòu)渡安全性總,適用核性和耐遞久性的皇概稱(嶄總稱影)。結(jié)構(gòu)可愚靠度——結(jié)口構(gòu)在規(guī)篇定時(shí)間奧內(nèi),在規(guī)定條往件下,妙完成袍預(yù)定浙功能寬的概遭率。規(guī)定條糕件指正得常設(shè)餐計(jì)、樓正常秘施工倦、正唱常使牙用和逃正常今維護(hù),不遠(yuǎn)包括阿錯(cuò)誤戰(zhàn)設(shè)計(jì)嘗、錯(cuò)典誤施劉工和狗違反餓原來駕規(guī)定猾的使米用情纖況。一、篩結(jié)構(gòu)縱的可諷靠性水和可槽靠度得的概假念第三貢節(jié)健結(jié)構(gòu)趟的可裳靠度笑和可媽靠指哲標(biāo)26結(jié)構(gòu)義的可膏靠度份是結(jié)兄構(gòu)可倦靠性呈的概圾率度豈量,省即對(duì)房誠結(jié)構(gòu)三可靠快性的貝定量遣描述嬸。注意杏1:結(jié)構(gòu)可隔靠度與霜結(jié)構(gòu)使貿(mào)用年限慎長短有糾關(guān)。《徒統(tǒng)一標(biāo)秋準(zhǔn)》以因結(jié)構(gòu)的吼設(shè)計(jì)使灰用年限負(fù)為計(jì)算英結(jié)構(gòu)可啦靠度的幟時(shí)間基釣準(zhǔn)。注意2靜:結(jié)構(gòu)甘的設(shè)屠計(jì)使旋用年翁限雖貪與結(jié)甩構(gòu)使演用壽活命有沙聯(lián)系罰,但候不等榜同。傲當(dāng)結(jié)蠟構(gòu)的粉使用懇年限距超過粗設(shè)計(jì)蕩使用筒年限落后,害并不朽意味節(jié)著結(jié)隊(duì)構(gòu)就構(gòu)要報(bào)參廢,議但其途可靠攪度將釣逐漸偶降低猛?!鼋Y(jié)構(gòu)六可靠論性越詞高,脈建設(shè)劉造價(jià)磨投資段越大毫?!鋈绾巫诮Y(jié)纏構(gòu)可仆靠與遣經(jīng)濟(jì)境之間怒取得示均衡,就是叼設(shè)計(jì)方眼法要解梁決的問幕題。27承載力能力極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的安全性正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的適用性和耐久性可靠水平高可靠水平低結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序28以概村率理霧論為屑基礎(chǔ)黃的極燒限狀光態(tài)設(shè)永計(jì)法雕:本質(zhì)是恐將荷載效晚應(yīng)S及結(jié)構(gòu)抗朝力R看作陪是兩個(gè)爆隨機(jī)挖變量應(yīng)用概率論首和數(shù)理打統(tǒng)計(jì)的理論背去研究爹結(jié)構(gòu)的怠可靠度晚。0S≤甲R(shí)以概率病論為基功礎(chǔ)的設(shè)列計(jì)方法隸分為三莖個(gè)水準(zhǔn)偶:水準(zhǔn)Ⅰ-半經(jīng)穩(wěn)驗(yàn)半概吧率法;水準(zhǔn)Ⅱ-近似旁概率法銜;水準(zhǔn)Ⅲ-全概水率法。29二.康失效概拐率失效-指結(jié)構(gòu)材或結(jié)違構(gòu)的著一部拜分不能柄滿足設(shè)計(jì)所仗規(guī)定的某一好功能叢要求,即達(dá)到柔或超兔過了承載竊能力貿(mào)極限敲狀態(tài)或正常使鞠用極限貞狀態(tài)中的戒某一那極限洞。失效概鏟率-指結(jié)構(gòu)結(jié)鋒構(gòu)處于查失效狀乒態(tài)下的惹概率pf。Pro乓bab型ili押ty植of腎fai渡lur覺e30重疊柜區(qū)的臘大小味反映老了抗嫂力R饅和荷檢載效蒸應(yīng)S槍之間粗的概鄭率關(guān)怒系,未即結(jié)型構(gòu)的艷失效爹概率從結(jié)魂構(gòu)安牢全的頂角度倒,提高結(jié)構(gòu)構(gòu)財(cái)件的抗力R,減小抗力旋R和營荷載蜜效應(yīng)倦S的離散程這度,可以提高結(jié)構(gòu)冬的可靠飾程度,即提高μR-μS,減小σR、σS可使失效訂概率賣降低。f(r,s)S,RSRμSμRmR-mS標(biāo)準(zhǔn)差σS、σR平均汽值分隊(duì)別為μS、μR結(jié)構(gòu)的宋效應(yīng)S及結(jié)本構(gòu)的瓜抗力R均符免合正譽(yù)態(tài)分江布31
f(Z)bszmzpfZ=R-SZ<0則pf=P(Z<0)=P(R<S)設(shè)S、R都服從正態(tài)分布,平均值為μS、
μR,標(biāo)準(zhǔn)差σS、σR。令Z=R-S因此結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)Z也是符合正態(tài)分布的隨機(jī)變量結(jié)構(gòu)處趨于可靠劈燕狀態(tài)下膚的概率灶,稱為陵可靠概階率ps,ps=1-pf。圖中Z<0部分禮(陰包影)旋面積且即為品失效溪概率pff(Z)概率唇密度函岔數(shù)32圖2-1fz(Z)pfzzzZpf計(jì)算錘復(fù)雜送,但蟲(由刷圖看禮出)漁均值Z向右促移pf減小蟻,可菌靠度它加大貌。令越大,Pf越小,結(jié)故構(gòu)越荷可靠宏。故稱為可靠度指標(biāo)。三、可秩靠指標(biāo)re侵li嬌ab每il挪it坦y貪in戀de建x▼33在確裳定結(jié)易構(gòu)的救可靠欄指標(biāo)時(shí),缺應(yīng)該伙使結(jié)殘構(gòu)的臨失效吩概率尋降低耗到人戲們可繩以接告受的刑程度擴(kuò),做改到既瞞安全挺可靠位又經(jīng)謙濟(jì)合見理?!督y(tǒng)一菠標(biāo)準(zhǔn)》涼規(guī)定陷:[]的取妻值與構(gòu)士件的破蓋壞類型譜及結(jié)構(gòu)釋的重要稍性有關(guān)廚。[]四、詢結(jié)號(hào)構(gòu)目雜標(biāo)可桐靠指推標(biāo)稱為可侄靠指標(biāo)挪,與失派效概率灶pf之間有觀一一對(duì)狐應(yīng)的關(guān)膨系。結(jié)構(gòu)檔按極怪限狀鞠態(tài)設(shè)洞計(jì)時(shí)輕,要術(shù)保證挪其完閃成預(yù)餓定功抓能的卻概率赴不低查于某位一允您許水獸平而謹(jǐn)要求碗設(shè)計(jì)傍所達(dá)琴到的祖可靠從指標(biāo)號(hào),稱暖為目標(biāo)土可靠鍵指標(biāo)拍[]。34前面得已定毫義過圣結(jié)謎構(gòu)安舟全級(jí)軋別我國色是根盛據(jù)建廊筑結(jié)淚構(gòu)破賺壞時(shí)擾可能貝產(chǎn)生作的后療果嚴(yán)戴重與項(xiàng)否,霞分為宵三個(gè)享安全嘉等級(jí)虜。見膨下表拼:安全等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)破壞后果的影響程度建筑物的類型重要的建筑物一般的建筑物次要建筑物很嚴(yán)重嚴(yán)重不嚴(yán)重353、[β]與破壞照性質(zhì)有亞關(guān);由呼于結(jié)構(gòu)延性聞破壞和脆性領(lǐng)破壞的性雕質(zhì)不乎同,季前者趕有明顯預(yù)機(jī)兆,可及振時(shí)采取碎補(bǔ)救措猶施,目紛標(biāo)可靠墨指標(biāo)可扯定的稍低服一些;后者還為突發(fā)布性破壞發(fā),破壞伏前無明顯促預(yù)兆,目箭標(biāo)可汪靠指俯標(biāo)應(yīng)定的該高一什些。破壞類型安全等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)延性破壞3.73.22.7脆性破壞4.23.73.2結(jié)構(gòu)構(gòu)更件承載趙力極限繳狀態(tài)的溜目標(biāo)可個(gè)靠指標(biāo)諷[β]確定[β]的原饑則1、建壘立在對(duì)棚原規(guī)范澤校準(zhǔn)的滋基礎(chǔ)上趟;2、[β]與結(jié)涌構(gòu)安掘全級(jí)仇別有什關(guān);4、[β]與不同獵的極限機(jī)狀態(tài)有藍(lán)關(guān)。36第四象節(jié)煙荷載漫的代置表值相和材撤料強(qiáng)用度的令標(biāo)準(zhǔn)茅值及府設(shè)計(jì)奔值結(jié)構(gòu)設(shè)坑計(jì)時(shí),哀對(duì)不同患的作用喝應(yīng)采用貝不同的對(duì)代表值得:對(duì)永久搜作用,至應(yīng)采用構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)值員作為代來表值;對(duì)可變買作用,脅應(yīng)根據(jù)頑設(shè)計(jì)要涼求采用哪標(biāo)準(zhǔn)值洪、組合俯值或準(zhǔn)睛永久值陰作為代撫表值。作用的螺標(biāo)準(zhǔn)值摔,應(yīng)為僅設(shè)計(jì)采陰用的基休本代表文值。又稱恒荷載,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用期間,其值不隨時(shí)間而變化,或其變化與平均值相比可以忽略的荷載。又稱活荷載,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用期間其值隨時(shí)間而變化。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn),一旦出現(xiàn),其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的荷載。按隨時(shí)間的變異性和出現(xiàn)的可能性(按作用時(shí)間的長短和性質(zhì),作用分為三類):永久作用G、可變作用Q、偶然作用永久作用G可變作用Q偶然作用371.燥定義作用標(biāo)俘準(zhǔn)值是鑄作用的基本代饅表值。將作用話(荷載辰)視駁為隨凡機(jī)變報(bào)量,紙采用純數(shù)理哪統(tǒng)計(jì)繡的方貓法加震以處迎理而疫得到著的具有一嘆定概率的最大滾作用濕值稱為作轉(zhuǎn)用的標(biāo)想準(zhǔn)值Sk。可理腫解為結(jié)候構(gòu)構(gòu)件藝在使用著期間的蜻正常情女況下可呈能出現(xiàn)抖的最大焰作用值樸。
f(S)SSkv1-vasss(一).作用的標(biāo)準(zhǔn)值SkCharacteristicValue一、共荷載的佩代表值382.確雄定⑴.懂結(jié)巾構(gòu)自爸重的登標(biāo)準(zhǔn)也值,銜可按璃結(jié)構(gòu)渾構(gòu)件辣的設(shè)困計(jì)尺杰寸與秘相應(yīng)頂材料咸的重靜力密久度計(jì)幕算確泳定。怎對(duì)常汗用材著料和里構(gòu)件烘,其升重力尋密度芳可按劇現(xiàn)行陳《建猴筑結(jié)稱構(gòu)荷扶載規(guī)族范》深GB阻5僵00稍09內(nèi)-2沒00市1的規(guī)定尖采用。永久午性設(shè)牛備的似自重購標(biāo)準(zhǔn)匹值、蔑可按腐該設(shè)姿備的都樣本拘提供毯的數(shù)您據(jù)采牲用。⑵.羅可變作很用常與參時(shí)間有窮關(guān),在堆缺少大知量統(tǒng)計(jì)虧材料的太條件下昌,可變蛋作用療標(biāo)準(zhǔn)鎖值可近錢似按侮隨機(jī)燃變量泰來考免慮;《給水希排水工昌程構(gòu)筑飼物結(jié)構(gòu)賺設(shè)計(jì)規(guī)恥范》括GB昏500鉛69-矛200汪2中濾規(guī)定4.3渾.1構(gòu)筑物巨樓面和燙屋面的沃活荷載及及其準(zhǔn)居永久值探系數(shù),旅應(yīng)按表遣采用。4.蜘3.戰(zhàn)2吊車荷溪載、雪戀荷載、夠風(fēng)荷載型的標(biāo)準(zhǔn)既值及其養(yǎng)準(zhǔn)永久棒值系數(shù)矮,應(yīng)按稈《建筑近結(jié)構(gòu)荷衣載規(guī)范果》GB膽5旺00隸09的規(guī)定揪采用。394.3鍋.1礦構(gòu)筑物臉樓面和刷屋面的橋活荷載傷及其準(zhǔn)膚永久值量系數(shù),憂應(yīng)按表拳采用。4.劇3.軋2騾吊車擋荷載嫩、雪括荷載信、風(fēng)期荷載得的標(biāo)族準(zhǔn)值湖及其外準(zhǔn)永根久值達(dá)系數(shù)敏,應(yīng)牲按《萄建筑當(dāng)結(jié)構(gòu)塑荷載簽規(guī)范蕩》G憑B樂50即00帖9的命規(guī)定饒采用貝。40可變境作用淋的最大違值并春非長匪期作店用于土結(jié)構(gòu)之上邊,在棟考慮坑作用奇長期樹效應(yīng)呢組合鍛時(shí),風(fēng)應(yīng)對(duì)香其標(biāo)準(zhǔn)值渾進(jìn)行折固減??梢伦冏髅酚玫牟睖?zhǔn)永孝久值奏指可革變作朋用在選結(jié)構(gòu)錦設(shè)計(jì)環(huán)基準(zhǔn)胡期內(nèi)經(jīng)常膽作用家的那轟部分求荷載。q準(zhǔn)永墨久值押系數(shù)腹。準(zhǔn)永久爭值主要部用于考咽慮荷載壓長期效睛應(yīng)的影丹響。(三)內(nèi).可變向作用作達(dá)用準(zhǔn)永北久值Qua湯si-宜per服man革ent符Va橋lue當(dāng)結(jié)腳構(gòu)構(gòu)百件承泛受兩種紐奉或兩授種以安上的可呆變作勾用時(shí)腎,各斧種可佳變作劣用不可催能同睡時(shí)以打其最核大值來(標(biāo)吧準(zhǔn)值曬)出兔現(xiàn),除一個(gè)枯主要可靠變作用丟外,其余哈可變作用應(yīng)翻在標(biāo)準(zhǔn)諸值上乘以月小于1資的組合均值系數(shù)對(duì)可叢變作咐用標(biāo)袋準(zhǔn)值約進(jìn)行豬折減河(組合憐值系累數(shù)c=0.9)。(二)先.可變專作用組采合值Co娃mb懇in鼻at舞io宴n訪Va逆lu幼e41頻遇值走主要用灣于正常英使用極協(xié)限狀態(tài)草的頻遇詢組合中敢??勺冏麾n用在設(shè)顯計(jì)基準(zhǔn)救期內(nèi)被巖超越的棉總時(shí)間言僅為設(shè)慘計(jì)基準(zhǔn)奶期一小道部分的拿作用值攜;或在鄙設(shè)計(jì)基遷準(zhǔn)期內(nèi)屆其超越逃頻率為鉛某一給悅定頻率訪的作用聚值。頻遇診值系腫數(shù)f。(四盟).憐可變右作用欣頻遇熊值Fre思que辨nt俘val祖ue42
ff5%fk1.645sf二.堅(jiān)材和料強(qiáng)想度的壓標(biāo)準(zhǔn)帖值fk43(一)諸.混吳凝土的揉強(qiáng)度標(biāo)越準(zhǔn)值1、混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcuk例如:平均值變異系數(shù)則立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為442、混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck試驗(yàn)結(jié)果實(shí)際構(gòu)件軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck假定453、混恥凝土軸宣心抗拉鬧強(qiáng)度標(biāo)汽準(zhǔn)值ftk(二雕).煙鋼塌筋強(qiáng)腹度標(biāo)鴉準(zhǔn)值熱軋自鋼筋壤抗拉迷強(qiáng)度私標(biāo)準(zhǔn)隨值用fyk表示朝?!睹家?guī)范丘》取抓國家計(jì)冶金趟局標(biāo)棍準(zhǔn)規(guī)鉛定的棟鋼筋執(zhí)出廠種檢驗(yàn)遞的廢品疫限制作為鋼掙筋強(qiáng)度澤的標(biāo)準(zhǔn)米值,其保證返率不被小于抵95封%,陰實(shí)為矩97繡.7偏3猛%。預(yù)應(yīng)力氧鋼絞線景、鋼絲障和熱處余理鋼筋派的強(qiáng)度煙標(biāo)準(zhǔn)值濱根據(jù)極限雅抗拉趴強(qiáng)度用fp物tk表示醒。46(三)獎(jiǎng).材逗料強(qiáng)度推的設(shè)計(jì)沖值混凝份土和含鋼筋菜強(qiáng)度兔分項(xiàng)趨系數(shù)gc、gs則材國料強(qiáng)度漲設(shè)計(jì)值混凝土堵:gc=1.袋4HP無B2萬35級(jí)鋼咳筋:gs=1帆.1各0HR夕B3擠35磁,H沖RB響40墳0,從RR睜B4止00級(jí)鋼拼筋:gs=1乞.1惜0474849第五它節(jié)屯給結(jié)水排難水工鋒程構(gòu)筆筑物賠結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì)拳規(guī)范塑實(shí)央用設(shè)慰計(jì)表琴達(dá)式針對(duì)鞏直接船采用彼可靠蒜指標(biāo)β≥幟[β]進(jìn)行啊設(shè)計(jì)方的復(fù)做雜性俊和困座難性故,提岔出了實(shí)用設(shè)拐計(jì)表達(dá)撕式。該方押法不用單特一的安廁全系數(shù)的表芳達(dá)式詢,而盞是將囑影響伸結(jié)構(gòu)稍安全壯的因狗素(評(píng)荷載成、材貫料、蔽截面擠尺寸懇、計(jì)致算方騎法等易)視增為隨機(jī)變營量,應(yīng)竄用數(shù)辨量統(tǒng)站計(jì)的抵概率幟方法劍進(jìn)行盒分析賀,采舒用以荷載和鋼材料強(qiáng)勵(lì)度的標(biāo)書準(zhǔn)值以及銳相應(yīng)表的“分項(xiàng)山系數(shù)”來表達(dá)圖的方式鴨。原因:概率極仍限狀態(tài)符設(shè)計(jì)法隨計(jì)算繁盜復(fù),某邁些統(tǒng)計(jì)型數(shù)據(jù)也笑不齊全銅。對(duì)于科一般常挽見的工揮程結(jié)構(gòu)呼,直接系采用可盡靠指標(biāo)丘進(jìn)行設(shè)蒙計(jì)有難公度,而貴且眼下妻也沒必線要。由于設(shè)呼計(jì)人員抗以往已冬習(xí)慣于蒜采用安吐全系數(shù)荷這種形隔式來進(jìn)翁行計(jì)算糧,因此基,《建筑欠結(jié)構(gòu)弟設(shè)計(jì)詢統(tǒng)一替標(biāo)準(zhǔn)》提出蒼了一嚴(yán)種便滾于實(shí)忙際使厲用的養(yǎng)設(shè)計(jì)驢表達(dá)賠式,械即實(shí)立用設(shè)燭計(jì)表暗達(dá)式孤。▼50實(shí)用設(shè)注計(jì)基本盛表達(dá)式采用概孤率極限站狀態(tài)方權(quán)法用可湖靠指標(biāo)β進(jìn)行設(shè)芹計(jì),需舊要大量得的統(tǒng)計(jì)塘數(shù)據(jù),立且當(dāng)隨誓機(jī)變量追不服從厲正態(tài)分胡布、極把限狀態(tài)產(chǎn)方程是饞非線性作時(shí),計(jì)盈算可靠化指標(biāo)β比較坑復(fù)雜勻。對(duì)惜于一憲般常森見的詢工程躲結(jié)構(gòu)沿,直挽接采撿用可螺靠指旦標(biāo)進(jìn)稼行設(shè)棚計(jì)工艙作量諒大,水有時(shí)鑒會(huì)遇劈燕到統(tǒng)絕計(jì)資捉料不電足而抽無法驅(qū)進(jìn)行略的困良難。佳考慮劑到多壘年來勝的設(shè)孔計(jì)習(xí)凳慣和趕實(shí)用險(xiǎn)上的藏簡便生,《誓建筑頓結(jié)構(gòu)管設(shè)計(jì)顯統(tǒng)一養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)丸》提玩出了粘便于農(nóng)實(shí)際妹使用丈的設(shè)子計(jì)表斯達(dá)式臘,稱廁為實(shí)乳用設(shè)爆計(jì)表伯達(dá)式藝。實(shí)用設(shè)云計(jì)表達(dá)汪式把荷私載、材陳料、截跡面尺寸暢、計(jì)算泰方法等茅視為隨重機(jī)變量卵,應(yīng)用絮數(shù)理統(tǒng)盼計(jì)的概芝率方法愿進(jìn)行分妨析,采蒸用了以奧荷載和詳材料強(qiáng)鈴度的標(biāo)絨準(zhǔn)值分表別與荷才載分項(xiàng)離系數(shù)和扭材料分標(biāo)項(xiàng)系數(shù)鬧相聯(lián)系禁的荷載饑設(shè)計(jì)值炕、材料襯強(qiáng)度設(shè)份計(jì)值來側(cè)表達(dá)的貍方式。幕這樣,刑既考慮吐了結(jié)構(gòu)蜜設(shè)計(jì)的攀傳統(tǒng)方同式,又邊避免設(shè)旨計(jì)時(shí)直薦接進(jìn)行匯概率方巨面的計(jì)餓算。分項(xiàng)連系數(shù)撈按照炊目標(biāo)斥可靠郊指標(biāo)[β]值(頃或確樂定的賄結(jié)構(gòu)謊失效激概率pf值),陸并考慮鋼工程經(jīng)耕驗(yàn)優(yōu)選恭確定后擔(dān),將其未隱含在食設(shè)計(jì)表往達(dá)式中餃。所以揪,分項(xiàng)石系數(shù)已痕起著考便慮目標(biāo)終可靠指翼標(biāo)的等嶄價(jià)作用叉。51根據(jù)絨極限殼狀態(tài)蔥設(shè)計(jì)輸法,便用結(jié)緣瑞構(gòu)的結(jié)失效樣概率Pf來衡量助結(jié)構(gòu)的暑可靠度毯概念十混分明確策,用可腫靠指標(biāo)表示汁與Pf一一減對(duì)應(yīng)執(zhí)關(guān)系賞更容居易為杜人們樣接受真。在綠實(shí)用桐表達(dá)輪式中容,是攪由結(jié)望構(gòu)的籠破壞躁形態(tài)沃和安拋全等戰(zhàn)級(jí)與葵工程纖經(jīng)驗(yàn)越校準(zhǔn)趟確定營的分騎項(xiàng)等給效來顫滿足孤可靠錦度指柏標(biāo)要結(jié)求的價(jià)。G,Q,s,c,中隱軍含著攪可靠作度指幣標(biāo)。52前述萍內(nèi)容眨帶入作用效催應(yīng)設(shè)計(jì)尸值,gS作用效完應(yīng)分項(xiàng)辯系數(shù)結(jié)構(gòu)宗抗力靠設(shè)計(jì)附值,gR結(jié)構(gòu)逢抗力額分項(xiàng)愚系數(shù)考慮勾到結(jié)猴構(gòu)安盆全等興級(jí)的錄差異回,其暖目標(biāo)馬可靠啦指標(biāo)堤應(yīng)作椅相應(yīng)革提高搬或降燃低,丟故引鎮(zhèn)入結(jié)悉構(gòu)重窩要性藏系數(shù)——g0,由姨此可劑得β≥[β]▼53極限狀欄態(tài)實(shí)用峽設(shè)計(jì)表里達(dá)式的晚一般形拍式可變荷載分項(xiàng)系數(shù)γQ永久荷載分項(xiàng)系數(shù)γG組合值系數(shù)ΨC荷載{永久荷載G可變荷載Q{對(duì)結(jié)構(gòu)影響有大有小一般不會(huì)同時(shí)發(fā)生54正常歡使用惱極限帖狀態(tài)林實(shí)用庭設(shè)計(jì)雖表達(dá)貍式正常使雞用極限貨狀態(tài),可靠沈度要求蕉可適當(dāng)秋降低,延不需乘繪分項(xiàng)系僻數(shù),也僵不考慮拾結(jié)構(gòu)重蹦要性系分?jǐn)?shù)γ0按正斗常使血用極程限狀淘態(tài)設(shè)潑計(jì),答主要賤是驗(yàn)槍算構(gòu)墓件的恐變形聲和抗眼裂度蔬或裂妄縫寬衫度。暈在此呼情況役下,姿可變氣荷載范作用故時(shí)間歉的長嘆短對(duì)汗于變暫形和夸裂爹縫的茶大小害顯然圈是有踏影響雕的。55準(zhǔn)永各久值微系數(shù)燦與頻靈遇值學(xué)系數(shù)可變荷速載的最紋大值并迅非長期阻作用于浮結(jié)構(gòu)之酷上,對(duì)芒于可變?nèi)缓奢d長瞎期作用予部分,控要對(duì)其逐標(biāo)準(zhǔn)值館進(jìn)行折朋減?!督ㄖ呓Y(jié)構(gòu)設(shè)艇計(jì)統(tǒng)一萬標(biāo)準(zhǔn)》旅采用準(zhǔn)永扛久值券系數(shù)與頻遇適值系份數(shù)(小肉于1躍)來溉考慮山這種埋折減熟??勺兾亢奢d夫的準(zhǔn)泊永久是值系醬數(shù),系根據(jù)翠在設(shè)計(jì)杯基準(zhǔn)期煌內(nèi)荷載藝達(dá)到和樹超過該響值的總釀持續(xù)時(shí)盡間與設(shè)號(hào)計(jì)基準(zhǔn)躁期總持零續(xù)時(shí)間虹的比值是而確定可變道荷載由的頻執(zhí)遇值面系數(shù)死,是根據(jù)始可變荷襯載超越汪的總時(shí)欲間或超聲越次數(shù)當(dāng)確定的糟。56荷載航短期遼效應(yīng)告組合蔑和長帝期效懸應(yīng)組文合可變搶荷載爸已有獲四種勉代表裳值,跳即標(biāo)準(zhǔn)返值、組合值、準(zhǔn)永偏久值腐、頻佛遇值,其竹中標(biāo)準(zhǔn)值稱為基本覺代表魂值,其他掘代表黨值可拌由基請(qǐng)本代抱表值雅乘以監(jiān)相應(yīng)目的系典數(shù)而笛得。根據(jù)實(shí)汁際設(shè)計(jì)向工作中悶的需要辭,須區(qū)彼分荷載煉短期挨作用和荷載長光期作用下構(gòu)件他的變形哥大小和堆裂縫寬鬧度的計(jì)陣算。因此滴,根愿據(jù)不謀同的忍設(shè)計(jì)限目的康,分萍別考慮拌荷載壩短期心效應(yīng)剛組合哀和長廁期效宋應(yīng)組翠合。57當(dāng)按荷塊載短期量效應(yīng)組考合時(shí),肅荷載效蕉應(yīng)的計(jì)齡算表達(dá)邪式當(dāng)按奏荷載廈長期桿效應(yīng)擁組合失時(shí),癥荷載猴效應(yīng)蓋的計(jì)困算表曉達(dá)式標(biāo)準(zhǔn)組合頻遇組合準(zhǔn)永久組合58一.無承槐載能但力極蔽限狀脫態(tài)設(shè)透計(jì)表重達(dá)式對(duì)結(jié)構(gòu)苦構(gòu)件作屯強(qiáng)度計(jì)遙算時(shí),某應(yīng)采用振下列極紀(jì)限狀態(tài)秩計(jì)算表鈔達(dá)式:0S≤R(2蹈-1勻9)式中0——結(jié)標(biāo)構(gòu)重要授性系數(shù)閃,對(duì)安態(tài)全等級(jí)莊為一、晚二、三孤級(jí)的結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)件,應(yīng)送分別取睛1.1椅、1.膀0、0江.9;S——作用效雖應(yīng)的基祥本組合壘設(shè)計(jì)值;R——結(jié)豆構(gòu)構(gòu)件代抗力的襪設(shè)計(jì)值您,給水副排水云工程糠構(gòu)筑染物結(jié)秘構(gòu)設(shè)帳計(jì)規(guī)貿(mào)范的猶規(guī)定R應(yīng)按《混志凝土項(xiàng)結(jié)構(gòu)攤設(shè)計(jì)籌規(guī)范免》G澆B團(tuán)50縱01旗0、《砌屆體結(jié)絞構(gòu)設(shè)圣計(jì)規(guī)畫范》拾GB皇5漠00坡03催、《鋼結(jié)恨構(gòu)設(shè)計(jì)秋規(guī)范》應(yīng)GB佩500直17的規(guī)定竟確定。59S作垂用效應(yīng)倘的基本駕組合設(shè)德計(jì)值,悔應(yīng)按下稀列規(guī)定杜確定:1對(duì)擺于貯水繩池、水奸處理構(gòu)摘筑物、拌地下構(gòu)落筑物等詠可不計(jì)縮慧算風(fēng)荷江載效應(yīng)脖,其作狠用效應(yīng)交的基本券組合設(shè)假計(jì)值,殘應(yīng)按下腰式計(jì)算纖:式中百:Gik——彩第i個(gè)永扭久作斬用的秋標(biāo)準(zhǔn)陣值;CGi——宮第i個(gè)永感久作寸用的滑作用求效應(yīng)按系數(shù)繞;Gi——勤第i個(gè)永發(fā)久作絞用的鴨分項(xiàng)播系數(shù)要,當(dāng)作謠用效賀應(yīng)對(duì)列結(jié)構(gòu)救不利遵時(shí),簡對(duì)鞠結(jié)構(gòu)貫和設(shè)釋備自預(yù)重應(yīng)文取1.2,其他汗永久滋作用料應(yīng)取1.2拴7;當(dāng)作席用效軟應(yīng)對(duì)碎結(jié)構(gòu)散有利殖時(shí),晝均應(yīng)墊取1.0;Qik——匪——潑第j個(gè)可釣變作撿用的癥標(biāo)準(zhǔn)鐵值;CQj——洞——輪第j個(gè)可變優(yōu)作用的致作用效絲式應(yīng)系數(shù)瘡;Q1、Qj——第1個(gè)和第j個(gè)可變喊作用的室分項(xiàng)系校數(shù),對(duì)地將表水準(zhǔn)或地腰下水慈的作徒用應(yīng)娃作為崇第一雪可變問作用檔取1.2拔7,對(duì)其他肚可變作術(shù)用應(yīng)取1.4鑄0;c——名可識(shí)變作貢用的搶組合壘值系雄數(shù),倦可取0.9雨0計(jì)算付。60S作醉用效應(yīng)章的基本末組合設(shè)板計(jì)值,允應(yīng)按下漁列規(guī)定賠確定:2幣對(duì)慈水塔秀等構(gòu)虛筑物罩,應(yīng)臉計(jì)入惡風(fēng)荷枯載效本應(yīng),晴當(dāng)進(jìn)盡行整舌體分彈析時(shí)渾,其鏡作用沾效應(yīng)囑的基輩本組呆合設(shè)常計(jì)值就,應(yīng)寺按下赤式計(jì)殺算:式中CQ1、Q1k——第一可姿變作用滿的作用克效應(yīng)系拳數(shù)、作境用標(biāo)準(zhǔn)秋值,第一木可變剃作用歸應(yīng)為難風(fēng)荷等載。屋面陡均布預(yù)活載殘與雪意荷載買能同銷時(shí)考私慮嗎逐?屋面料均布絨活載筑不與謝雪荷填載同騎時(shí)考錄慮,扭設(shè)計(jì)跟時(shí)取湊其中恐較大庭值。61二.鐘正常使鞋用極限共狀態(tài)設(shè)圣計(jì)表達(dá)器式結(jié)結(jié)饑構(gòu)或尼構(gòu)件營超過戶正常拜使用唉極限喝狀態(tài)黨時(shí)所圾造成絨的財(cái)燃產(chǎn)和艦生命沾損失筒要小父于超愛過承驅(qū)載力急極限退狀態(tài)輔的后套果,勤故其山可靠筐度指他標(biāo)要犧低一狐些。瓜在荷載效主應(yīng)及結(jié)小構(gòu)抗力計(jì)算暴中均采用標(biāo)愧準(zhǔn)值。不奏需乘塔分項(xiàng)忠系數(shù)承,也乏不考午慮結(jié)孝構(gòu)重簽要性澇系數(shù)0結(jié)結(jié)構(gòu)墾或構(gòu)件施在持荷胳作用下色,其裂懶縫和變憤形會(huì)隨劇時(shí)間的倍推移而長發(fā)展,她因此討蔥論其荷碰載組合甲時(shí)應(yīng)考昆慮短期傳效應(yīng)和長期壟效應(yīng)的組纖合。62GB額50作06拾9-擾20飛02繪5綱.3脹節(jié)規(guī)定5.3銹.1對(duì)正捷常使冒用極據(jù)限狀焰態(tài),圣結(jié)構(gòu)嶄構(gòu)件壩應(yīng)分聽別按作堪用短姑期效能應(yīng)的韻標(biāo)準(zhǔn)詢組合蹄或長期效撇應(yīng)的準(zhǔn)伴永久組翼合進(jìn)行賽驗(yàn)算,并影應(yīng)保竹證滿卻足變形、敘抗裂度打、裂縫客開展寬逐度、應(yīng)蛙力等計(jì)算懶值不超暫過相應(yīng)破的規(guī)定海限值。5.3晚.2對(duì)混凝劫土貯水賓或水質(zhì)奧凈化處衡理等構(gòu)挨筑物,怖當(dāng)在組給合作用承下,構(gòu)蔽件截面泊處于軸心崗受拉標(biāo)或小勞偏心恒受拉(全面附處于配受拉)狀態(tài)往時(shí),辯應(yīng)按報(bào)不出魂現(xiàn)裂隱縫控貢制;并應(yīng)難取作用滲短期屆效應(yīng)畝的標(biāo)綢準(zhǔn)組撓合進(jìn)避行驗(yàn)玻算。5.3穴.3對(duì)鋼筋格混凝土映貯水或劍水質(zhì)凈筍化處理槐等構(gòu)筑由物,當(dāng)木在組合汽作用下勤,構(gòu)件尺截面守處于行受彎匪或大秤偏心旬受壓蟲、受搜拉狀臉態(tài)時(shí)亂,應(yīng)亮按限泳制裂壩縫寬慚度控岡制;并應(yīng)取作用長駝期效應(yīng)尸的準(zhǔn)永恢久組合無進(jìn)行驗(yàn)杏算。二.市正啄常使寫用極奪限狀敵態(tài)設(shè)巷計(jì)表配達(dá)式63構(gòu)件截面受力狀態(tài)驗(yàn)算要求作用組合軸心受拉或小偏心受拉(全面處于受拉)應(yīng)按不出現(xiàn)裂縫控制作用短期效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合受彎或大偏心受壓、大偏心受拉狀態(tài)按限制裂縫寬度控制作用長期效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合抗裂袍度、街裂縫容開展器寬度汗驗(yàn)算吐的規(guī)備定歸索納如陽下645.冷3.抱4厭鋼筋狂混凝粥土構(gòu)虹筑物述構(gòu)件鬧的最項(xiàng)大裂風(fēng)縫寬膝度限掘值,概應(yīng)憤符合線表的礦規(guī)定劃。655.億3.刮5電機(jī)層脫樓面的飲支承梁品應(yīng)按作陰用的長期效皆應(yīng)的準(zhǔn)嗽永久組薯合進(jìn)行變緞形計(jì)算茄,其允促許撓度架應(yīng)符合梁下式要究求:式中ωv——支垂承梁的志計(jì)算撓開度(mm鈴);l0——支究承梁的鞠計(jì)算跨汽度(m棚m)。66正常使?fàn)€用極限蠟狀態(tài)下窄,作用督短期議效應(yīng)住的標(biāo)籮準(zhǔn)組府合Ss作用長銜期效應(yīng)費(fèi)的準(zhǔn)永臥久組合Sd1.涂標(biāo)準(zhǔn)組原合Ss對(duì)水塔袍等構(gòu)筑成物,當(dāng)堅(jiān)計(jì)入風(fēng)直荷載時(shí)沃可取c=0船.6;當(dāng)不泉計(jì)入勵(lì)風(fēng)荷誤載時(shí)肉,應(yīng)擾為2.準(zhǔn)意永久組鋸合Sdqj——鋤第j個(gè)可剃變作天用的嗓準(zhǔn)永鏟久值磨系數(shù)幻玉;67例:紫一簡焰支梁甜,跨泛度為影6米伴,作名用于狗上的問均布唐荷載乳,恒浸載標(biāo)甜準(zhǔn)值gk=3k運(yùn)N/m籃,分項(xiàng)系籠數(shù)G=1間.2譽(yù),活荷載儉標(biāo)準(zhǔn)值qk=6率kN某/m企,分布系足數(shù)Q=1.僑4,分別計(jì)拉算梁跨川中截面河彎矩的接基本效睡應(yīng)組合驢、短期削效應(yīng)標(biāo)逐準(zhǔn)組合童和長期廉效應(yīng)準(zhǔn)使永久值位組合(揭活荷載搏準(zhǔn)永久且系數(shù)qi=井0.萌4)解:基饞本效應(yīng)絞組合(啞內(nèi)力組插合設(shè)計(jì)濤值)荷載效幫應(yīng)的計(jì)敘算例題68荷載萌短期尋效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組平合:荷載長裙期效應(yīng)準(zhǔn)永久磨值組合申:69[例]某泵什房采伸用1綿.5干m×6m橡的大型謊屋面板葛,卷材吩防水保掀溫屋面侮,永久溝荷載標(biāo)鋸準(zhǔn)值為隸2.7絡(luò)kN/悟m2,屋面努活荷載仿為0.征7kN賭/m2,屋面曬積灰荷樂載為0宮.5k振N/m2,雪賴荷載柜為0榆.4老kN匠/m2,已癢知縱獲肋的井計(jì)算槽跨度l=5彩.8竟7m異。求:縱紋肋跨中饑彎矩的封基本組雀合設(shè)計(jì)翼值。解:1.母荷載標(biāo)怎準(zhǔn)值:(1朽)永糞久荷顯載為GK=2達(dá).7頓×1憤.5侍/2吩=2番.0伙25傭kN障/m(2散)可繭變荷偶載為屋面弱活荷皺載辯Q1k=0榆.7伯×1偽.5蹤蝶/2堅(jiān)=0犁.5蜘25俱kN灑/m積灰返荷載互Q2k=0.簽5×1姓.5/穴2=0殲.37到5kN埋/m雪荷衰載殖Q3k=0姐.4講×1蘿.5通/2任=0杠.3登00團(tuán)k仙N/寬m702.卻荷載緩效應(yīng)組尤合:根據(jù)脊現(xiàn)行池《建胳筑結(jié)較構(gòu)荷第載規(guī)鄉(xiāng)豐范條挺,屋鈴面活欠荷載允不應(yīng)粘與雪斜荷載乘同時(shí)薯考慮兔故取欺其較袋大者缸,即呼不考桑慮雪陳荷載垂;因永蓋久荷雪載起袖控制噴作用摸,根照據(jù)《嚴(yán)建筑家結(jié)構(gòu)琴荷載妙規(guī)范捷條規(guī)筐定。豬采用百由永裂久荷督載效飽應(yīng)控錢制的雹組合割。根據(jù)《然建筑結(jié)頓構(gòu)荷載較規(guī)范條呆,取γG=1.蹄35,γQ=1政.4妹,根犧據(jù)《目建筑柜結(jié)構(gòu)如荷載駕規(guī)范濃》表澤()鍬得屋貌面均革布荷留載的渠組合騙值系套數(shù)Ψc漆=0齊.7捷,據(jù)梢表(謹(jǐn))得芹屋面且積灰變荷載柳的組摘合值荷系數(shù)旗Ψc鵝=0黑.9霧。71(4費(fèi))應(yīng)窩用《建嗓筑結(jié)籍構(gòu)荷孝載規(guī)潔范》盾式(貨)。M=1駕.35待×1/勁8Gkl2+1輕.4渾×0轉(zhuǎn).7行×1監(jiān)/8眨Q1kl2+1過.4捏×0唯.9犁×1響/8走Q2kl2=5.辮872/8(批1.3明5×2濃.02煉5+1從.4×忽0.7俘×0.況525遇+1.騰4×0獲.9×眉0.3扒75)72假若冊(cè)由可野變荷沾載控駕制:M=1熟.2×黑1/8踐Gkl2+1含.4遠(yuǎn)×1票/8桿Q1kl2+1雅.4硬×0嚇.9具×1洋/8柱Q2kl2=5.蓮872/8(針1.2護(hù)×2.砌025下+1.護(hù)4×0湯.52物5+1椒.4×蜂0.9萄×0.鉗375蓄)可見應(yīng)梢采用由牽永久荷云載控制稼的組合濾。73荷載效臺(tái)應(yīng)的計(jì)倦算例題[例3需-1]背某菌泵房樓喊面采用緩預(yù)應(yīng)力恩混凝土趣七孔板哥,安全陷等級(jí)定知為二級(jí)幣。板長寺3.3旺m,計(jì)縱算跨度趁3.1制8m,棚板寬0擱.9m狹,板自鍛重2.軋04k齡N/m2,后澆謝混凝土造層厚4聾0mm幸,板底么抹灰層占厚20乎mm,井可變荷急載取1喂.5k稀N/m2,準(zhǔn)永脊久值系紹數(shù)為0咸.5。黑
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