混凝土建筑结构 (81).pdf

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1、5-2荷载与内力组合荷载与内力组合荷载与内力组合相关规范：建筑结构荷载规范GB50009-2012建筑结构可靠性设计统一标准GB50068-2018建筑抗震设计规范GB50011-2010（2016年版）荷载与内力组合本节主要概念 设计状况：持久状况、短暂状况、偶然状况、地震状况；极限状态：承载力极限状态、正常使用极限状态；各种荷载代表值；结构设计表达式（含荷载组合概念）。设计状况承载力极限状态正常使用极限状态持久状况应进行应进行短暂状况应进行可根据需要进行偶然状况应进行不进行地震状况应进行不进行四类设计状况与两类极限状态之间的关系对应表凡是表中“应进行”的，规范都给出了设计表达式，见本节后续

2、内容。凡是表中“应进行”的，规范都给出了设计表达式，见本节后续内容。荷载与内力组合地震组合地震状况永久作用设计值=永久作用标准值 分项系数可变作用设计值=可变作用标准值 分项系数可变作用组合值=可变作用设计值 组合系数可变作用频遇值=可变作用标准值 频遇值系数可变作用准永久值=可变作用标准值 准永久值系数每个表达式中会出现各种“荷载代表值”，规范给出了各种代表值的确定办法（左图），以及各种分项系数、组合系数的确定办法。这些都可以在建筑结构荷载规范中查到，设计时要严格执行。建筑结构荷载规范 GB50009-2012荷载3.1.1建筑结构的荷载可分为下列三类 永久荷载，包括结构自重、土压力、预应力

3、等。可变荷载，包括楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、温度作用等。偶然荷载，包括爆炸力、撞击力等。3.1.1条文说明：工程结构可靠性设计统一标准GB 50153 指出，结构上的作用可按随时间或空间的变异分类，还可按结构的反应性质分类，其中最基本的是按随时间的变异分类。在分析结构可靠度时，它关系到概率模型的选择；在按各类极限状态设计时，它还关系到荷载代表值及其效应组合形式的选择。建筑结构荷载规范 GB50009-2012荷载代表值3.1.2 建筑结构设计时，应按下列规定对不同荷载采用不同的代表值：1 对永久荷载采用标准值作为代表值；2 对可变荷载应根据设计要求采用标准值、

4、组合值、频遇值或准永久值作为代表值；3 对偶然荷载应按建筑使用的特点确定其代表值。3.1.3 确定可变荷载代表值时应采用50年设计基准期。3.1.4 荷载的标准值，应按本规范各章的规定采用。建筑结构荷载规范 GB50009-2012永久荷载4.0.1 永久荷载应包括结构构件、围护构件、面层及装饰、固定设备、长期储物的自重，土压力、水压力，以及其他需要按永久荷载考虑的荷载。4.0.2 结构自重的标准值可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定。4.0.3 一般材料和构件的单位自重可取其平均值，对于自重变异较大的材料和构件，自重的标准值应根据对结构的不利或有利状态，分别取上限值或下限值。常

5、用材料和构件单位体积的自重可按本规范附录A采用。4.0.4 固定隔墙的自重可按永久荷载考虑，位置可灵活布置的隔墙自重应按可变荷载考虑。建筑结构荷载规范 GB50009-2012荷载规范其他章节内容5.1 民用建筑楼面均布活荷载5.2 工业建筑楼面活荷载5.3 屋面活荷载5.4 屋面积灰荷载5.5 施工和检修荷载及栏杆荷载5.6 动力系数楼面和屋面活荷载56.1 吊车竖向和水平荷载6.2 多台吊车的组合6.3 吊车荷载的动力系数6.4 吊车荷载的组合值、频遇值及准永久值吊车荷载67.1 雪荷载标准值及基本雪压7.2 屋面积雪分布系数雪荷载78.1 风荷载标准值及基本风压8.2 风压高度变化系数8

6、.3 风荷载体型系数8.4 顺风向风振和风振系数8.5 横风向和扭转风振8.6 阵风系数风荷载89.1 一般规定9.2 基本气温9.3 均匀温度作用温度作用910.1 一般规定10.2 爆炸10.3 撞击偶然荷载10建筑结构荷载规范 GB50009-2012承载能力极限状态3.1.5 承载能力极限状态设计或者正常使用极限状态按标准组合设计时对可变荷载应按规定的荷载组合采用荷载的组合值或标准值作为其荷载代表值。可变荷载的组合值，应为可变荷载的标准值乘以荷载组合值系数。建筑结构可靠性设计统一标准 GB50068-2018承载能力极限状态8.2.1 结构或结构构件按承载能力极限状态设计时，应考虑下列

7、状态 结构或结构构件的破坏或过度变形，此时结构的材料强度起控制作用；整个结构或其一部分作为刚体失去静力平衡，此时结构材料或地基的强度不起控制作用；地基破坏或过度变形，此时岩土的强度起控制作用；结构或结构构件疲劳破坏，此时结构的材料疲劳强度起控制作用。建筑结构可靠性设计统一标准 GB50068-20188.2.2 结构或结构构件按承载能力极限状态设计时，应符合下列规定 结构或结构构件的破坏或过度变形的承载能力极限状态设计，应符合下式规定：式中：0 结构重要性系数；Sd 作用组合的效应设计值；Rd 结构或结构构件的抗力设计值。?S?R?结构整体或其一部分作为刚体失去静力平衡的承载能力极限状态设计，

8、应符合下列规定：?S?,?S?,?式中：Sd,dst 不平衡作用效应的设计值；Sd,stb 平衡作用效应的设计值。建筑结构可靠性设计统一标准 GB50068-20188.2.3 承载能力极限状态设计表达式中的作用组合，应符合下列规定 作用组合应为可能同时出现的作用的组合；每个作用组合中应包括一个主导可变作用或一个偶然作用或一个地震作用；当结构中永久作用位置的变异，对静力平衡或类似的极限状态设计结果很敏感时，该永久作用的有利部分和不利部分应分别作为单个作用；当一种作用产生的几种效应非全相关时，对产生有利效应的作用，其分项系数的取值应予以降低；对不同的设计状况应采用不同的作用组合。建筑结构可靠性设

9、计统一标准 GB50068-20188.2.4 对持久设计状况和短暂设计状况，应采用作用的基本组合，并应符合下列规定 基本组合的效应设计值按下式中最不利值确定：11111ijjdGikPQLkQcjLjkijSSGPQQ 式中：?作用组合的效应函数；?第i个永久作用的标准值；?第i个永久作用的分项系数；P 预应力作用的有关标准值；?预应力作用的分项系数；?第1个可变作用的标准值；?第1个可变作用的分项系数；?第j个可变作用的标准值；?第j个可变作用的分项系数；?、?第1个和第j个考虑结构设计使用年限的荷载调整系数；?第j个可变作用的组合值系数建筑结构可靠性设计统一标准 GB50068-2018

10、 当作用与作用效应按线性关系考虑时，基本组合的效应设计值按下式中最不利值计算11111iikkjjjkdGGPPQLQQcjLQijSSSSS 式中：?第i个永久作用标准值的效应；预应力作用有关代表值的效应；?第1个可变作用标准值的效应；?第j个可变作用标准值的效应。建筑结构可靠性设计统一标准 GB50068-20188.2.5 对偶然设计状况，应采用的偶然组合，并应符合下列规定：偶然组合的效应设计值按下式确定：11111 dikdfqkqjjkijSSGPAQQ或式中：偶然作用的设计值；?第1个可变作用的频遇值系数；?、?第1个和第j个可变作用的准永久值系数。2 当作用与作用效应按线性关系考

11、虑时，偶然组合的效应设计值按下式计算：11111 ikdkjkdGPAfqQqjQijSSSSSS或式中：偶然作用设计值的效应建筑结构可靠性设计统一标准 GB50068-20188.2.6 对地震设计状况，应采用作用的地震组合 地震组合的效应设计值应符合现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011的规定。8.2.7 当进行建筑结构抗震设计时，结构性能基本设防目标应符合下列规定 遭遇多遇地震影响，结构主体不受损坏或不需修复即可继续使用；遭遇设防地震影响，可能发生损坏，但经一般修复仍可继续使用；遭遇罕遇地震影响，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。建筑结构可靠性设计统一标准 GB50068-20188

12、.2.8 结构重要性系数0表 8.2.8 结构重要性系数 0结构重要性系数对持久设计状况和短暂设计状况对偶然设计状况和地震设计状况安全等级一级二级三级01.11.00.91.08.2.9 建筑结构的作用分项系数表 8.2.9 建筑结构的作用分项系数适用情况作用分项系数当作用效应对承载力不利时当作用效应对承载力有利时G1.31.0P1.31.0Q1.50建筑结构可靠性设计统一标准 GB50068-20188.2.10 建筑结构考虑结构设计使用年限的荷载调整系数，应按表8.2.10采用。表 8.2.10 建筑结构考虑结构设计使用年限的荷载调整系数 L结构的设计使用年限（年）L50.9501.010

13、01.1注：对设计使用年限为25年的结构构件，L应按各种材料结构设计标准的规定采用。建筑结构荷载规范 GB50009-2012正常使用极限状态3.1.6 正常使用极限状态按频遇组合设计时，应采用可变荷载的频遇值或者准永久值作为其荷载代表值。按准永久组合设计时，应采用可变荷载的准永久值作为其荷载代表值。可变荷载的频遇值，应为可变荷载标准值乘以频遇值系数。可变荷载准永久值，应为可变荷载标准值乘以准永久值系数。3.1.5 承载能力极限状态设计或者正常使用极限状态按标准组合设计时对可变荷载应按规定的荷载组合采用荷载的组合值或标准值作为其荷载代表值。可变荷载的组合值，应为可变荷载的标准值乘以荷载组合值系

14、数。建筑结构可靠性设计统一标准 GB50068-2018正常使用极限状态8.3.1 结构或结构构件按正常使用极限状态设计时，应符合下式规定SdC式中：Sd 作用组合的效应设计值；C 设计对变形、裂缝等规定的相应限值，应按有关的结构设计标准的规定采用。建筑结构可靠性设计统一标准 GB50068-20188.3.2 按正常使用极限状态设计时，宜根据不同情况采用作用的标准组合、频遇组合或准永久组合，并应符合下列规定：1 标准组合应符合下列规定：1）标准组合的效应设计值按下式确定：111dikkcjjkijSSGPQQ 2）当作用与作用效应按线性关系考虑时，标准组合的效应设计值按下式计算：111ikk

15、jkdGPQcjQijSSSSS 建筑结构可靠性设计统一标准 GB50068-2018 2 频遇组合应符合下列规定：1）频遇组合的效应设计值按下式确定：1111dikfkqjjkijSSGPQQ2）当作用与作用效应按线性关系考虑时，频遇组合的效应设计值按下式计算：1111ikkjkdGPfQqjQijSSSSS建筑结构可靠性设计统一标准 GB50068-2018 3 准永久组合应符合下列规定：1）准永久组合的效应设计值按下式确定：11dikqjjkijSSGPQ 2）当作用与作用效应按线性关系考虑时，准永久组合的效应设计值按下式计算：11ikjkdGPqjQijSSSS 8.3.3 对正常使用

16、极限状态，材料性能的分项系数 M，除各种材料的结构设计标准有专门规定外，应取为1.0。建筑抗震设计规范 GB50011-2010（2016年版）截面抗震验算5.4.1 结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合，应按下式计算GGEEhEhkEvEvkwwwkSSSSS 式中：S 结构构件内力组合的设计值，包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值等；G 重力荷载分项系数，一般情况应采用1.2，当重力荷载效应对构件承载能力有利时，不应大于1.0（2022年1月1日起执行的抗震通用规范取1.3）；w 风荷载分项系数；SGE 重力荷载代表值的效应，按本规范5.1.3条采用，但又吊车时，尚应包括悬吊物重力

17、标准值的效应；SEhk 水平地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数；SEvk 竖向地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数；Swk 风荷载标准值的效应；w 风荷载组合值系数，一般结构取0.0，风荷载起控制作用的建筑应采用0.2。建筑抗震设计规范 GB50011-2010（2016年版）Eh、Ev分别为水平、竖向地震作用分项系数，见表5.4.1。表 5.4.1 地震作用分项系数地震作用?仅计算水平地震作用1.30.0仅计算竖向地震作用0.01.3同时计算水平与竖向地震作用（水平地震为主）1.30.5同时计算水平与竖向地震作用（竖向地震为主）0.51.3建筑抗震设计规

18、范 GB50011-2010（2016年版）5.1.3 计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷载的组合值系数，按表5.1.3采用。表 5.1.3 组合值系数可变荷载种类组合值系数雪荷载0.5屋面积灰荷载0.5屋面活荷载不计入按实际情况计算的楼面活荷载1.0按等效均布荷载计算的楼面活荷载藏书库、档案库0.8其他民用建筑0.5起重机悬吊物重力硬钩吊车0.3软钩吊车不计入注：硬钩吊车的吊重较大时，组合值系数应按实际情况采用。建筑抗震设计规范 GB50011-2010（2016年版）5.4.2 结构构件的截面抗震验算，应采用下列设计表达式/RESR 式中：RE 承载力抗震调整系数，除另有规定外，应按表5.4.2采用；R 结构构件承载力设计值。表 5.4.2 承载力抗震调整系数材料结构构件受力状态?钢柱，梁，支撑，节点板件，螺栓，焊缝柱，支撑强度稳定0.750.80砌体两端均有构造柱、芯柱的抗震墙其他抗震墙受剪受剪0.91.0混凝土梁轴压比小于0.15的柱轴压比不小于0.15的柱抗震墙各类构件受弯偏压偏压偏压受剪、偏拉0.750.750.800.850.855.4.3 当仅计算竖向地震作用时，各类结构构件承载力抗震调整系数均应采用1.0。