結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理原版-資料下載頁
2025-01-06 18:59本頁面
【正文】 iS S S????+ ?G G k Q c Q k1ni i iiS S S? ? ???+ ? 承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 ? 荷載分項(xiàng)系數(shù) 理由： 荷載標(biāo)準(zhǔn)值是偏大值 ， 仍有可能超載 。 確定原則： 給定荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ， 找出一組荷載分項(xiàng)系數(shù) ， 按 設(shè)計(jì)構(gòu)件 ， 計(jì)算相應(yīng)的可靠指標(biāo) ， 其中按 所得的可靠指標(biāo)與目標(biāo)可靠指標(biāo)最接近 。 取值 ： ? :當(dāng)永久荷載效應(yīng) 對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí) ：可變荷載效應(yīng)控制，取 ；永久荷載效應(yīng)控制的組合取 。 當(dāng)永久荷載效應(yīng) 對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí) ，取 。 ? :一般取 ；對(duì)工業(yè)建筑樓面結(jié)構(gòu)，當(dāng)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2時(shí)，取 。 Q?GQ,??GQ, ii??0 SR? ?GQ,??G? ? 荷載設(shè)計(jì)值 ? 荷載分項(xiàng)系數(shù)與荷載標(biāo)準(zhǔn)值的乘積 。 ? 荷載組合值系數(shù) ?ci ? 考慮各可變荷載最大值在 同一時(shí)刻 出現(xiàn)的概率很小 ， 若設(shè)計(jì)中仍采用各荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值疊加 ， 則可能造成結(jié)構(gòu)可靠度不一致 ， 因而必須對(duì)可變荷載設(shè)計(jì)值再乘以調(diào)整系數(shù) ， 即荷載組合值系數(shù) 。 ? 荷載組合值 ?ci Qik ? 可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載組合值系數(shù) 。 G k Q 1 kG Q 1 Q c i Q i k2iniS S S S?? ? ??? + + ? 小結(jié) ? 荷載效應(yīng) 組合的設(shè)計(jì)值 S 考慮各種荷載同時(shí)作用且同時(shí)達(dá)到最大的可能性 。 ? 永久荷載效應(yīng)控制的組合，可變荷載效應(yīng)控制的組合 兩種情況下的可靠度一致 ? 永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取 ， 考慮不利或有利 ? 荷載組合值系數(shù) ， 各種可變荷載同時(shí)達(dá)到最大值的概率較小 k 1 1 k kG G P P Q L 1 Q Q c L Q11i i j jjjijS S S S S? ? ? ? ? ? ???? + + +?? ? 材料分項(xiàng)系數(shù) ?c， ?s ? 為了考慮材料的離散性和施工中不可避免的偏差帶來的不利影響 ， 再將材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以 一個(gè)大于 1的系數(shù) ， 這個(gè)系數(shù)叫材料分項(xiàng)系數(shù) 。 ? 確定鋼筋和混凝土材料分項(xiàng)系數(shù)時(shí) ， 對(duì)于具有統(tǒng)計(jì)資料的材料 ， 按設(shè)計(jì)可靠指標(biāo) [b]通過可靠度分析確定；對(duì)統(tǒng)計(jì)資料不足的情況 ， 則以工程經(jīng)驗(yàn)為主要依據(jù) ， 通過對(duì)規(guī)范 (TJ1074） 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的校準(zhǔn)計(jì)算確定 。 ? 混凝土的材料分項(xiàng)系數(shù) ?c= ? 熱軋鋼筋的材料分項(xiàng)系數(shù) ?s= ? 預(yù)應(yīng)力鋼筋的材料分項(xiàng)系數(shù) = s? ? 材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項(xiàng)系數(shù)，即材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ： c c k c s sk s/ /f f f f???? 正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 ? 可變荷載的頻遇值和準(zhǔn)永久值 ? 可變荷載的一個(gè)樣本 Qx T t1 t2 ti tn t Q O 荷載超過某水平 Qx的表示方式可用總持續(xù)時(shí)間 ∑ti與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 T的比率 ?x? ∑ti / T 來表示 。 ? 可變荷載的四種代表值 ? 標(biāo)準(zhǔn)值 ? 組合值 ? 頻遇值 ? 準(zhǔn)永久值 正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 ? 可變荷載的頻遇值和準(zhǔn)永久值 ? 可變荷載的 頻遇值 在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi) ， 其超越的總時(shí)間為規(guī)定的 較小比率 (mx= ∑ti / T ≤)或超越頻率為規(guī)定頻率的荷載值 。 在結(jié)構(gòu)上較頻繁出現(xiàn)且量值較大的荷載值 ， 但 小于 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 。 由可變荷載的 頻遇值系數(shù) 乘以 可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 求得 頻遇值系數(shù) ： 辦公樓： ； 教室： ； 書庫： 正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 ? 可變荷載的 準(zhǔn)永久值 在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi) ， 其超越的總時(shí)間約為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 一半 (mx≈ )的荷載值 。 由可變荷載的 準(zhǔn)永久值系數(shù) 乘以可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值求得 。 ? 準(zhǔn)永久值系數(shù) 辦公樓： ； 教室： ； 書庫： 正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 ? 正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 ? 基本表達(dá)式 S ≤ C ? 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)組合 ? 對(duì)于頻遇組合 ? 對(duì)于準(zhǔn)永久組合 僅適用于荷載效應(yīng)為 線性 的情況 k 1 k kG P Q c Q11ij jijS S S S S???? + + +??k 1 k kG p f 1 Q q Q11ij jijS S S S S????? + + +??kkG P q Q11ij jijS S S S???? + +?? 正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 ? 正常使用極限狀態(tài)特點(diǎn) 作用效應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合、準(zhǔn)永久組合，不乘荷載分項(xiàng)系數(shù)，可靠度指標(biāo)在 0~ ? 正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算規(guī)定 ? 對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行 抗裂驗(yàn)算 時(shí) ， 應(yīng)按荷載效應(yīng) 標(biāo)準(zhǔn)組合 進(jìn)行計(jì)算 ， 其計(jì)算值不應(yīng)超過規(guī)范規(guī)定的相應(yīng)限值 。 ? 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的 裂縫寬度 ， 對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件 ， 按荷載 準(zhǔn)永久組合 并考慮長期作用影響進(jìn)行計(jì)算； 對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 ， 按荷載 標(biāo)準(zhǔn)組合 并考慮長期作用影響進(jìn)行計(jì)算； 構(gòu)件的最大裂縫寬度不應(yīng)超過規(guī)范規(guī)定的最大裂縫寬度限值 。 ? 受彎構(gòu)件的 最大撓度 ， 對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件 ， 按荷載 準(zhǔn)永久組合 進(jìn)行計(jì)算 ， 對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 ， 應(yīng)按荷載 標(biāo)準(zhǔn)組合進(jìn)行計(jì)算 ， 并均應(yīng)考慮荷載長期作用的影響 ， 其計(jì)算值不應(yīng)超過規(guī)范規(guī)定的撓度限值 。 ? 對(duì)有舒適度要求的大跨度混凝土樓蓋結(jié)構(gòu) ， 應(yīng)進(jìn)行 豎向自振頻率驗(yàn)算 ，其自振頻率宜符合下列要求：住宅和公寓不宜低于 5Hz；辦公樓和旅館不宜低于 4Hz；大跨度公共建筑不宜低于 3Hz。 大跨度混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)豎向自振頻率的計(jì)算方法可參考相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè) 。 正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 小結(jié) ? 結(jié)構(gòu)可靠度 ? 荷載和材料強(qiáng)度取值 ? 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 ? 重要思想 為了保證結(jié)構(gòu)安全可靠，荷載取具有一定保證率的偏大值，材料強(qiáng)度取具有一定保證率的偏小值。 沒有絕對(duì)安全的結(jié)構(gòu)，只有具有一定可靠度的結(jié)構(gòu)。
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