第5讲-荷载与结构设计方法-重点.ppt

（4）荷载频遇值ψfQk “是针对可变荷载而言的，指在设计基准期内被超越的总时间为设计基准期一小部分的作用值；或在设计基准期内其超越频率为某一给定频率的作用值。” 摘自GB 50068-2001 《建筑结构可靠度设计统一标准》 可变荷载的准永久值记为ψfQk 。 Ψf为频遇值系数。 3 实用设计表达式 荷载的代表值回顾 （1）荷载的标准值Qk （2）荷载的组合值ψcQk （3）荷载的准永久值ψqQk （4）荷载的频遇值ψfQk 3 实用设计表达式 3.2 荷载设计值与荷载分项系数（P179 9.3.1节） 结构构件设计时，实际荷载可能大于标准值，设计表达式中关于荷载作用部分须乘以大于1的放大系数，也就是分项系数(γG、 γQ) 3 实用设计表达式 承载能力极限状态设计表达式 3.3 基本组合（P180 9.3.2节） （1）由可变荷载效应控制的组合（ γG=1.2） （2）由永久荷载效应控制的组合（ γG=1.35） （ 3-1） （ 3-2） 设计使用年限（年） 5 50 100 γL 0.9 1 1.1 楼面或屋面考虑设计使用年限的调整系数 γL 偶然组合参见GB 50009-2012 《建筑结构荷载规范》P11第3.2.6条。 地震组合参见GB 50011-2010 《建筑抗震设计规范》P42 第5.4.1条。在工程结构抗震课上将会对此做详尽介绍。 承载能力极限状态设计表达式 正常使用极限状态设计表达式 按正常使用极限状态设计时，变形过大或裂缝过宽虽影响正常使用，但危害程度不及承载力引起的结构破坏造成的损失那么大，所以可适当降低对可靠度的要求。 荷载的标准组合： （ 3-3） （P181 9.3.2节） 荷载的准永久组合： 注意：组合值系数与准永久值系数以及频遇值系数虽然都小于1.0，但其概念不同，应用的范围也不同。 式中， Ψq为准永久值系数， Ψf为频遇值系数。均小于1.0。 荷载的频遇组合： （ 3-4） （ 3-5） 正常使用极限状态设计表达式 荷载组合的取用注意事项 1 确认是需要进行承载能力极限状态验算还是正常使用极限状态验算。如为前者，则通常采用基本组合；如为后者，则根据要求采用标准组合、频遇组合或准永久组合。 2 如需采用基本组合，在未明确那种作用类型起控制作用的前提下，应按照永久作用与可变作用分别起控制作用时的作用组合计算作用效应值，设计中应取两种组合中作用效应较大者。此外应注意分项系数的选取以及组合值系数的选取。分项系数一般要求学生记住，组合值系数题目会给出。 4 如需采用标准组合、频遇组合或准永久组合，应注意组合值系数，频遇值系数以及准永久值系数的取用（通常题目会给出，结构设计时应通过GB 50009-2012 《建筑结构荷载规范》 查取）。特别注意的是频遇组合中当可变荷载多于一种时还将用到准永久值和准永久值系数。 3 如需采用基本组合，应确定结构的设计使用年限是多少，如果为50年，则对楼面或屋面活荷载取考虑设计使用年限的调整系数 γL=1.0，如为5年，则取γL=0.9，如为100年，则取γL=1.0。注意风荷载、雪荷载不考虑此项调整。 荷载组合的取用注意事项 4 结构构件设计的一般内容 1、确定计算简图（结构力学，材料力学等） 2、用力学方法进行荷载效应计算SGK，SQK （结构力学，材料力学） 3、利用荷载效应组合公式进行组合，得到S 4、根据?0S? R进行构件设计（确定配筋等）。构件抗力R按相应公式进行计算（混凝土结构或钢结构等专业课） 5、进行构件变形和裂缝控制等级进行验算（混凝土结构或钢结构等专业课） 例1：一简支梁，跨度为6米，永久荷载引起的梁跨中截面弯矩标准值 MGk=10kN?m，可变荷载引起的梁跨中截面弯矩标准值 MQk=6kN?m，由可变荷载效应起控制作用，分别计算梁跨中截面弯矩在基本组合、标准组合、频遇组合（活荷载频遇值系数?f = 0.6）和准永久组合(活荷载准永久系数 ?q = 0.4)下的弯矩值。设计使用年限为50年 解：基本组合 标准组合： 频遇组合： 例题 基本组合 S1=20.4kN?m 标准组合 S2=16kN?m 频遇组合 S3=13.6kN?m 准永久组合S4=12.4kN?m 准永久组合： 例题 例2.已知，一屋面板，在各种荷载作用下的跨中弯矩如下所示：恒载产生的弯矩 MG=20kNm，上人屋面活荷载产生的弯矩为MQ=12kNm , 风荷载产生的弯矩Mw=3kNm, 雪荷载产生的弯矩为Ms=2kNm。设计使用年限为50年。  其中屋面活荷载的ψc=0.7 , ψf=0.5 ,ψq=0.4 ， 风荷载的ψc=0.6, ψf=0.4, ψq=0;雪荷载的ψc=0.7 , ψq=0.6,