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2010年一級建筑師資料:結構極限狀態(tài)的設計表達式

2009-11-18 09:48 來源: 打印 | 收藏 |
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  建筑結構設計應根據(jù)使用過程中在結構上可能同時出現(xiàn)的荷載,按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別進行荷載(效應)組合,并應取各自的最不利的效應組合進行設計。

  1.承載力極限狀態(tài)設計表達式

  根據(jù)荷載規(guī)范的要求,結構構件承載力設計應根據(jù)荷載效應的基本組合或偶然組合進行,其一般表達式為

  γ0S≤R (7-1)

  式中 γ0——結構重要性系數(shù);

  S——結構效應組合的設計值;

  R——結構構件抗力的設計值,應按各有關建筑結構設計規(guī)范的規(guī)定確定。

 。1)結構構件重要性系數(shù)γ0

  根據(jù)《統(tǒng)一標準》,在建筑結構設計時,根據(jù)破壞可能產生的后果(危及人的生命安全、造成經濟損失、產生社會影響等)的嚴重性,采用不同的安全等級或設計使用年限按表7-3取值。

  結構重要性系數(shù)γ0 表7-3

  安全等級γ0設計使用年限γ0

  一級不應小于1.1100年及以上不應小于1.1

  二級不應小于1.050年不應小于1.0

  三級不應小于0.95年不應小于0.9

  注:對設計使用年限為25年的結構構件,各類材料結構設計規(guī)范可根據(jù)各自情況確定結構重要性系數(shù)γ0的取值。

  在抗震設計中,不考慮結構構件的重要性系數(shù)。

  同一建筑物中的各類構件的安全等級,宜與整個結構的安全等級相同。但應根據(jù)需要,對某些構件的安全等級可采取提高一級或降低一級。

 。2)荷載效應組合設計值s

  1)荷載效應基本組合

 、賹τ诨窘M合,荷載效應組合的設計值S應從下列組合值中取最不利值確定:

 。1)由可變荷載效應控制的組合

  S=γGSGK+γQ1SQ1k+ (7-2)

  式中 γG_____永久荷載的分項系數(shù),應按《建筑結構荷載規(guī)范》GB 50009——2001第3.2.5條采用;

  γQi——第i個可變荷載的分項系數(shù),其中γQ1為可變荷載Q1的分項系數(shù),應按《荷載規(guī)范》第3.2.5條采用;

  SGk——按永久荷載標準值Gk計算的荷載效應值;

  SQik——按可變荷載標準值Qik計算的荷載效應值,其中SQ1k為諸可變荷載效應中起控制作用者;

  Ψci——可變荷載Qi的組合值系數(shù),應分別按《荷載規(guī)范》各章的規(guī)定采用;

  n——參與組合的可變荷載數(shù)。

 。╞)由永久荷載效應控制的組合

  S=γGSGK + (7-3)

 、趯σ话闩偶堋⒖蚣芙Y構,基本組合可采用簡化規(guī)則,并應按下列組合值中取最不利值確定:

  (a)由可變荷載效應控制的組合:

  S=γGSGK+γQ1SQ1k (7-4)

  S=γGSGK+0.9 (7-4a)

 。╞)由永久荷載效應控制的組合仍按公式(7-3)式采用。

  ③基本組合的荷載分項系數(shù),應按下列規(guī)定采用:

 。╝)永久荷載的分項系數(shù):

  a)當其效應對結構不利時

  對由可變荷載效應控制的組合,應取1.2;

  對由永久荷載效應控制的組合,應取1.35。

  b)當其效應對結構有利時

  一般情況下應取1.0;

  對結構的傾覆、滑移或漂浮驗算,應取0.9。

 。╞)可變荷載的分項系數(shù):

  一般情況下應取1.4;

  對標準值大于4kN/㎡的工業(yè)房屋樓面結構的活荷載應取1.3。

  2)荷載效應偶然組合

  對于偶然組合,荷載效應組合的設計值宜按下列規(guī)定確定:偶然荷載的代表值不乘分 項系數(shù);與偶然荷載同時出現(xiàn)的其他荷載可根據(jù)觀測資料和工程經驗采用適當?shù)拇碇担?各種情況下荷載效應的設計值公式,可由有關規(guī)范另行規(guī)定。

  2.正常使用極限狀態(tài)表達式

  對于正常使用極限狀態(tài),應根據(jù)不同的設計要求,采用荷載的標準組合、頻遇組合或準永久組合,并應按下列設計表達式進行設計:

  S≤C (7-5)

  式中 C——結構或結構構件達到正常使用要求的規(guī)定限值,例如變形、裂縫、振幅、加速度、應力等的限值,應按各有關建筑結構設計規(guī)范的規(guī)定采用。

  對于標準組合,荷載效應組合的設計值s應按下式采用:

  S=SGK+SQ1k+(7-6)

  對于頻遇組合,荷載效應組合的設計值S應按下式采用:

  S= SGK+Ψf1SQ1k+ (7-7)

  式中 Ψf1——可變荷載Q1的頻遇值系數(shù),應按有關的規(guī)定采用;

  Ψqi——可變荷載Qi的準永久值系數(shù),應按有關的規(guī)定采用。

  對于準永久組合,荷載效應組合的設計值S可按下式采用:

  S= SGK+ (7-8)

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