二級建筑師輔導之建筑結構設計方法與荷載(4)

　　三、荷載的代表值

　　設計中用來驗算極限狀態(tài)所采用的荷載量值，例如標準值、組合值、頻遇值和準永久值。

　　1.荷載標準值

　　荷載標準值是指在結構的設計基準期內(nèi)，在正常情況下可能出現(xiàn)的最大荷載值，例如在《荷載規(guī)范》中，住宅樓面的均布活荷載規(guī)定為2.0kN/┫。

　　對于永久荷載的標準值，是按結構構件的尺寸(如梁、柱的斷面)與構件采用材料的重度的標準值(如梁、柱材料為鋼筋混凝土，則其重度的標準值一般取25kN/m3)來確定的數(shù)值。對常用材料重度，可按《荷載規(guī)范》附錄A采用。

　　對于可變荷載的標準值，則由設計基準期內(nèi)最大荷載概率分布的某一分位數(shù)來確定，一般取具有95%保證率的上分位值，但對許多還缺少研究的可變荷載，通常還是沿用傳統(tǒng)的經(jīng)驗數(shù)值。對可變荷載的標準值，可按《荷載規(guī)范》的規(guī)定采用。

　　2.荷載組合值

　　當結構上作用兩種或兩種以上的可變荷載時，考慮到其同時達到最大值的可能性較少，因此，在按承載能力極限狀態(tài)設計或按正常使用極限狀態(tài)的短期效應組合設計時，應采用荷載的組合值作為可變荷載的代表值。

　　可變荷載的組合值，為可變荷載乘以荷載組合值系數(shù)。組合值系數(shù)見《荷載規(guī)范》表4.1.1。

　　3.荷載頻遇值

　　對變荷載，在設計基準期內(nèi)，其超越的總時間為規(guī)定的較小比率或超越頻率為規(guī)定頻率的荷載值。

　　可變荷載頻遇值應取可變荷載標準值乘以荷載頻遇值系數(shù)。荷載頻遇值系數(shù)見《荷載規(guī)范》表4.1.1。

　　4.荷載準永久值環(huán)球網(wǎng) 校edu24 ol.com

　　對可變荷載，在設計基準期內(nèi)，其超越的總時間約為設計基準期一半的荷載值。

　　作用在建筑物上的可變荷載(如住宅樓面上的均布活荷載為2.0kN/┫)，其中有部分是長期作用在—上面的(可以理解為在設計基準期50年內(nèi)，不少于25年)，而另一部分則是不出現(xiàn)的。因此，我們也可以把長期作用在結構物上面的那部分可變荷載看作是永久活載來對待?？勺兒奢d的準永久值，為可變荷載標準值乘以荷載準永久值系數(shù)φq也就是說，準永久值系數(shù)φq，為荷載準永久值與荷載標準值的比值，其值恒小于1.0。

　　在荷載規(guī)范中，規(guī)定了各種不同建筑樓面上均布活荷載的準永久值系數(shù)φq，如對住宅樓面的均布活荷載，其準永久值系數(shù)φq=0.4，而對書庫、檔案庫則φq=0.8，這表示了對不同用途的建筑物，其準永久值系數(shù)φq是不同的。φq的大小表示了均布活荷載數(shù)值變動的大小，φq大表示變動較小，φq小則表示變動大。如住宅樓面的均布活荷載標準值為2.0kN/┫，準永久值系數(shù)φq=0.4，因此，荷載準永久值為2.0×0.4=0.8kN/┫;而對一般書庫、檔案庫樓面均布活荷載為5.0kN/┫，準永久值系數(shù)φq=0.8，因此荷載準永久值為5.0×0.8=4.0kN/┫。

　　四、荷載分項系數(shù)與荷載設計值

　　1.荷載分項系數(shù)環(huán)球網(wǎng) 校edu24 ol.com

　　荷載分項系數(shù)是在設計計算中，反映了荷載的不確定性并與結構可靠度概念相關聯(lián)的一個數(shù)值。對永久荷載和可變荷載，規(guī)定了不同的分項系數(shù)。

　　(1)永久荷載分項系數(shù)γG：當永久荷載對結構產(chǎn)生的效應對結構不利時，對由可變荷載效應控制的組合取γG=1.2;對由永久荷載效應控制的組合，取γG=1.35。當產(chǎn)生的效應對結構有利時，—般情況下取γG=1.0;當驗算傾覆、滑移或漂浮時，取γG=0.9;對其余某些特殊情況，應按有關規(guī)范采用。

　　(2)可變荷載分項系數(shù)γQ：—般情況下取γQ=1.4;但對工業(yè)房屋的樓面結構，當其活荷載標準值>4kN/┫時，考慮到活荷載數(shù)值已較大，則取γQ=1.3。

　　2.荷載設計值

　　荷載設計值等于荷載代表值乘以荷載分項系數(shù)。按承載能力極限狀態(tài)計算荷載效應時，需考慮荷載分項系數(shù);按正常使用極限狀態(tài)計算荷載效應時(不管是考慮荷載的短期效應組合還是長期效應組合)，由于對正常使用極限狀態(tài)的可靠度比對承載能力極限狀態(tài)的可靠度要求可以適當放松，因此可以不考慮分項系數(shù)，即分項系數(shù)：1.0。

　　五、材料強度指標的取值

　　1.強度標準值環(huán)球網(wǎng) 校edu24 ol.com

　　材料強度標準值為結構設計時采用的材料性能的基本代表值，具有95%的保證率。

　　2.材料分項系數(shù)

　　材料強度分項系數(shù)是在按承載能力極限狀態(tài)設計時，按可靠度指標[β]在計算中所采用的系數(shù)值。在我國規(guī)范中，通過[β]值及材料、幾何參數(shù)、荷載基本參量，求出各種結構用的材料分項系數(shù)。對混凝土，材料分項系數(shù)取γC=4;對HRB335、HR400、

　　RRB400級鋼筋，取γC=10。

　　3.材料強度設計值

　　指材料強度標準值除以材料分項系數(shù)值后的值。

　　在承載能力極限狀態(tài)設計中，采用材料強度設計值。

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