混凝土结构基本原理_第9章_混凝土结构设计的一般原则和方法.ppt

设计计算点 S*=R* 实用设计表达式 Pf = [ Pf] Sk f (S) ， f (R) S ， R Rk 当结构抗力达到一定值时，失效概率等于允许失效概率，即Pf＝[Pf]，此时取作用效应与结构抗力概率分布曲线的交点为设计计算点。 按承载力极限状态计算 g0 ——结构重要性系数 根据建筑结构的重要性将结构分为三个安全等级，采用结构重要性系数来体现。 一级 － g0＝1.1 二级 － g0＝1.0 三级 － g0＝0.9 规范设计表达式 作用效应设计值S 以可变荷载效应控制的组合为例，作用效应设计值S的具体表达式为： 荷载分项系数gS由多个分项系数（＞1）组合而成 荷载标准值（Gk，Qik）——具有一定保证率（如95%）的上分位荷载值 荷载效应系数C，如承受均布荷载简支梁跨中弯矩的 当多个可变荷载同时作用时，它们皆达到标准值的可能性较小→引入荷载组合值系数ψcj 按荷载标准值确定的荷载效应，称为荷载效应标准值Sk 结构抗力设计值R 以承载能力极限状态为例，结构抗力设计值R的具体表达式为： 结构抗力分项系数gR由两个材料分项系数gC （＞1）和gS （＞1）组成 fck、fsk 分别为混凝土和钢筋的强度标准值 将材料强度标准值分别除以相应的材料分项系数，其目的是为了充分考虑材料强度的离散性和施工中不可避免的偏差带来的不利影响 Rk为结构抗力标准值 3.3.2 承载能力极限状态设计表达式 按承载能力极限状态进行设计时，应考虑作用效应的基本组合、作用效应的偶然组合（一般情况下不需考虑）。其中作用效应的基本组合又包括由可变荷载效应控制的组合和由永久荷载效应控制的组合两种形式。 作用效应的基本组合（fundamental combination） 由可变荷载效应控制的组合 由永久荷载效应控制的组合 以上各式中符号的含义及取值： Gk ——永久荷载的标准值； Q1k——最大的一个可变荷载（即各可变荷载中产生效 应最大者）的标准值； Qik——其余可变荷载的标准值； gG ——永久荷载分项系数。 当其效应对结构不利时： 对由可变荷载效应效应控制的组合，gG取1.2； 对由永久荷载效应效应控制的组合，gG取1.35； 当永久荷载效应对结构有利时： gG一般情况下取1.0； 对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，gG应取0.9。 gQ1 、gQi ——主要可变荷载、其它可变荷载分项系数 一般情况下应取1.4； 对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载应取1.3。 g0 ——结构构件的重要性系数 与安全等级对应，安全等级为一级、二级和三级的结构构件，其重要性系数g0分别取为1.1、1.0、0.9； 同一建筑物内的各种结构构件，一般宜采用与整个结构相同的安全等级； 如果提高某一结构构件的安全等级所需额外费用很少，又能减轻整个结构的破坏，可将该结构构件的安全等级提高一级； 相反，如果某一结构构件的破坏并不影响整个结构或其它结构构件，则可将其降低一级。但一切构件的安全等级在各个阶段均不得低于三级。 作用效应的偶然组合（accidental combination） 必要时应考虑。 对于偶然组合，内力组合设计值按下列规定： 偶然荷载的代表值（representative value）不乘分项系数 与偶然荷载同时出现的其他荷载可根据观测资料和工程经验采用适当的代表值，具体参见相关规范的要求（如《建筑抗震设计规范》） 荷载效应组合的简化规则 《建筑结构荷载规范GB50009-2001》规定，对于一般排架、框架结构，基本组合可以采用简化规则并按下列组合值中取最不利值确定： 由可变荷载效应控制的组合 由永久荷载效应控制的组合 仍按非简化情况采用 结构的功能要求 结构设计需要满足的基本要求是：使结构在设计使用年限内，在正常使用、维护条件下，应保持其各项功能，而不需进行大修加固。建筑结构应满足的功能要求可概括为：安全性、适用性、耐久性 安全性 应能承受在正常施工、正常使用情况下可能出现的各种荷载、外加变形、约束变形（如温度和收缩变形受到约束时）等所有可能的作用。 在偶然事件（如地震、爆炸）发生时和发生后，结构应能保持整体稳定性，不应发生倒塌或连续破坏而造成生命财产的严重损失。 适用性 结构在正常使用期间，应具有良好的工作性能。如： 不发生影响正常使用的过大的变形、振动， 不产生让使用者感到不安的过大的裂缝宽度。 耐久性 结构在正常使用和