建筑结构设计计算原则.ppt

第二章第二章 建筑结构设计计算的原则建筑结构设计计算的原则2.1结构的组成与结构的功能结构的组成与结构的功能 2.2结构上的作用、作用效应、结构抗结构上的作用、作用效应、结构抗力力2.3概率极限状态设计法概率极限状态设计法2.4极限状态实用设计表达式极限状态实用设计表达式2.12.1结构的组成与结构的功能结构的组成与结构的功能 结构的组成和功能结构的组成和功能（1 1）组成）组成 结构是由板、梁、柱、墙、基础等基本构件按某一规则组成的结构是由板、梁、柱、墙、基础等基本构件按某一规则组成的房屋骨架。房屋骨架。（2 2）功能）功能 安全性安全性 正常使用和施工时能承受各种可能出现的作用。在设计规正常使用和施工时能承受各种可能出现的作用。在设计规定的偶然时间发生时及发生后，结构仍能保持必须的整体稳定性。定的偶然时间发生时及发生后，结构仍能保持必须的整体稳定性。适用性适用性 在正常使用时具有良好的工作性能。不发生影响使用的变在正常使用时具有良好的工作性能。不发生影响使用的变形和裂缝。形和裂缝。耐久性耐久性 在正常使用和维护下，在规定的时间内（一般为在正常使用和维护下，在规定的时间内（一般为50年）、年）、规定的条件下，完成预定功能的能力。规定的条件下，完成预定功能的能力。设计使用年限（新规范）设计使用年限（新规范）类别类别设计使用年限设计使用年限使用范围使用范围115年年临时性建筑临时性建筑225年年易于替换的结构构件易于替换的结构构件350年年普通房屋和构筑物普通房屋和构筑物4100年及以上年及以上纪念性建筑和特别重要的建筑结构纪念性建筑和特别重要的建筑结构 定义：设计规定的一个期限，在这期限内，结构或构件定义：设计规定的一个期限，在这期限内，结构或构件只需进行正常的维护即可达到预期目的的使用。只需进行正常的维护即可达到预期目的的使用。设计使用年限分类：设计使用年限分类：2.12.1结构的组成与结构的功能结构的组成与结构的功能 2.1.2 建筑结构的安全的等级建筑结构的安全的等级 根据建筑物的重要性的不同、一旦发生破坏对人根据建筑物的重要性的不同、一旦发生破坏对人民生命财产的危害程度以及对社会的影响的不同，民生命财产的危害程度以及对社会的影响的不同，建筑结构可靠度设计统一标准（建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）将建筑结构分为三级。将建筑结构分为三级。一级建筑一级建筑 破坏后果很严重的重要建筑物破坏后果很严重的重要建筑物二级建筑二级建筑 破坏后果严重的一般建筑物破坏后果严重的一般建筑物三级建筑三级建筑 破坏后果不严重的次要建筑物破坏后果不严重的次要建筑物 见建筑结构可靠度设计统一标准条见建筑结构可靠度设计统一标准条2.1 2.1 结构的组成与结构的功能结构的组成与结构的功能 2.2 结构上的作用、作用效应、结构抗力结构上的作用、作用效应、结构抗力2.2.1 结构上的作用结构上的作用 结构上的作用结构上的作用 指作用于结构上的荷载及引起结构外加变形指作用于结构上的荷载及引起结构外加变形和约束变形的原因。分为和约束变形的原因。分为直接作用直接作用和和间接作用间接作用。直接作用直接作用 以力的形式直接施加于结构上，如自重等。以力的形式直接施加于结构上，如自重等。间接作用间接作用 以变形形式施加于结构上，如地震振动、地基不均以变形形式施加于结构上，如地震振动、地基不均匀沉降、混凝土的收缩、徐变、温度变化等，用（匀沉降、混凝土的收缩、徐变、温度变化等，用（Q）表示。）表示。作用效应作用效应 作用使结构产生的内力和变形称之为作用使结构产生的内力和变形称之为作用效应作用效应，用，用“S”表示。可以认为作用和作用效应之间呈线性关系。即：表示。可以认为作用和作用效应之间呈线性关系。即：S=CQ C作用效应系数作用效应系数2.2.2 结构上的荷载结构上的荷载建筑结构荷载规范（建筑结构荷载规范（GB500092001）（以下简称为）（以下简称为荷载规范）将结构上的荷载按作用时间的长短和性质分荷载规范）将结构上的荷载按作用时间的长短和性质分为下列三类：为下列三类：永久荷载永久荷载 在结构使用期间，其值不随时间变化，或者其变化与平在结构使用期间，其值不随时间变化，或者其变化与平均值相比可忽略不计的荷载，如结构自重、土压力、预应力均值相比可忽略不计的荷载，如结构自重、土压力、预应力等，永久荷载也称为恒载。等，永久荷载也称为恒载。可变荷载可变荷载 在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化值与平均在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的荷载，如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰值相比不可忽略的荷载，如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、风荷载、雪荷载及工业厂房中的吊车荷载等，可变荷荷载、风荷载、雪荷载及工业厂房中的吊车荷载等，可变荷载也称为活载。载也称为活载。2.2 结构上的作用、作用效应、结构抗力结构上的作用、作用效应、结构抗力偶然荷载偶然荷载 在结构使用期间不一定出现，而一旦出现，其量值很在结构使用期间不一定出现，而一旦出现，其量值很大且持续时间较短的荷载。如爆炸力、撞击力等。大且持续时间较短的荷载。如爆炸力、撞击力等。2.2 结构上的作用、作用效应、结构抗力结构上的作用、作用效应、结构抗力荷载的代表值荷载的代表值 结构设计时，根据各种极限状态的设计要求所采用的不结构设计时，根据各种极限状态的设计要求所采用的不同的荷载数值称为荷载代表值。对于永久荷载以标准值作为同的荷载数值称为荷载代表值。对于永久荷载以标准值作为代表值；对可变荷载根据不同的设计要求采用不同的代表值，代表值；对可变荷载根据不同的设计要求采用不同的代表值，如标准值、组合值、频遇值、准永久值。如标准值、组合值、频遇值、准永久值。（1 1）荷载标准值）荷载标准值 所谓荷载标准值，是指结构在设计基准期所谓荷载标准值，是指结构在设计基准期(50(50年年)内，正内，正常情况下可能出现的最大荷载值，它是结构设计时采用的荷常情况下可能出现的最大荷载值，它是结构设计时采用的荷载基本代表值。而其他的代表值都可由标准值乘以相应的系载基本代表值。而其他的代表值都可由标准值乘以相应的系数后得出，通常要求荷载标准值应具有数后得出，通常要求荷载标准值应具有95%95%的保证率。的保证率。即：即：大于标准值的荷载出现的可能性只有大于标准值的荷载出现的可能性只有5%5%，而小于标准值的，而小于标准值的荷载出现的可能性有荷载出现的可能性有95%95%。2.2 结构上的作用、作用效应、结构抗力结构上的作用、作用效应、结构抗力Q95%5%f(Q)50QkQm图：2-1荷载的标准值QK2.2结构上的作用、作用效应、结构抗力结构上的作用、作用效应、结构抗力永久荷载标准值永久荷载标准值 对对结结构构构构件件的的自自重重，可可按按结结构构构构件件的的设设计计尺尺寸寸与与材材料料单单位位体体积积的的自自重重计计算算确确定定。GB50009-2001荷荷载载规规范范附附录录A给给出出了常用材料和构件的自重，设计时可直接查用。了常用材料和构件的自重，设计时可直接查用。可变荷载标准值可变荷载标准值 荷载规范中已给出，设计时可直接查用。荷载规范中已给出，设计时可直接查用。(2)(2)可变荷载准永久值可变荷载准永久值在在进进行行结结构构构构件件的的变变形形和和裂裂缝缝验验算算时时，需需要要考考虑虑荷荷载载长长期期作作用用对对构构件件刚刚度度和和裂裂缝缝的的影影响响，此此时时，可可变变荷荷载载只只能能取取其其在在设设计计基基准准期期内内经经常常作作用用在在结结构构上上的的那那部部分分荷荷载载作作为为其其代代表表值值，它它对对结结构构的的影影响响类类似似于于永永久久荷荷载载。荷荷载载准准永永久久值值=q qQ QK K 其其中中q q为荷载准永久值系数，为荷载准永久值系数，Q QK K 为荷载标准值。为荷载标准值。2.2结构上的作用、作用效应、结构抗力结构上的作用、作用效应、结构抗力(3)(3)可变荷载组合值可变荷载组合值 当结构承受两种或两种以上可变荷载时，由于所有可变荷当结构承受两种或两种以上可变荷载时，由于所有可变荷载同时达到各自最大值的可能性极小，因此除主导的可变荷载载同时达到各自最大值的可能性极小，因此除主导的可变荷载外，其它伴随的可变荷载均应乘以一个小于外，其它伴随的可变荷载均应乘以一个小于1 1的组合系数的组合系数（cc）作为可变荷载的组合值。作为可变荷载的组合值。(4)(4)可变荷载的频遇值可变荷载的频遇值 可变荷载的频遇值是正常使用极限状态按频遇组合设计时可变荷载的频遇值是正常使用极限状态按频遇组合设计时采用的一种可变荷载组合值。它是在统计基础上确定的。在设采用的一种可变荷载组合值。它是在统计基础上确定的。在设计基准期内被超越的总时间仅为设计基准期的一小部分，或其计基准期内被超越的总时间仅为设计基准期的一小部分，或其超越频率限于某一给定值。超越频率限于某一给定值。可变荷载的频遇值可变荷载的频遇值=f fQ QK K 其中：其中：f f 可变荷载频遇值系数可变荷载频遇值系数2.2结构上的作用、作用效应、结构抗力结构上的作用、作用效应、结构抗力结构的抗力结构的抗力结构的抗力结构的抗力 结构或构件承受作用效应的能力结构或构件承受作用效应的能力，用，用“R”表示。构件制作完成后，结构的抗力是一定的，而作用效应表示。构件制作完成后，结构的抗力是一定的，而作用效应可能是变化的，结构抗力的大小取决于材料的力学性能、构可能是变化的，结构抗力的大小取决于材料的力学性能、构件的几何参数及计算模式的精确性。件的几何参数及计算模式的精确性。荷荷载载组组合合即即永永久久荷荷载载与与可可变变荷荷载载的的共共同同作作用用，有有时时同同时时作作用用几几种种可可变变荷荷载载，建建筑筑结结构构设设计计应应根根据据使使用用过过程程中中在在结结构构上上可可能能同同时时出出现现的的荷荷载载，按按承承载载力力极极限限状状态态和和正正常常使使用用极极限限状状态态分分别别进进行行荷荷载载（效效应应）组组合合，并并应应取取各各自自的的最最不不利利的的效应组合进行设计。效应组合进行设计。对对于于承承载载能能力力极极限限状状态态，应应按按荷荷载载效效应应的的基基本本组组合合；对对于于正正常常使使用用极极限限状状态态，应根据不同的设计要求，采用荷载的标准组合、频遇组合或准永久组合。，应根据不同的设计要求，采用荷载的标准组合、频遇组合或准永久组合。对对于于需需要要进进行行地地震震作作用用计计算算的的建建筑筑结结构构设设计计时时，除除上上述述荷荷载载（效效应应）组组合合外外，尚尚应应考考虑虑地地震震作作用用效效应应与与其其它它荷荷载载效效应应的的基基本本组组合合用用于于承承载载力力极极限限状状态态计计算算以以及及标标准准组组合合用用于于侧侧移移的的计计算算，具具体体按按建建筑筑抗抗震震设设计计规规范范（GB500112001）规定执行。）规定执行。2.2.5 荷载组合荷载组合2.2结构上的作用、作用效应、结构抗力结构上的作用、作用效应、结构抗力2.3 概率极限状态设计法我国设计理论的发展我国设计理论的发展最最 初初 弹性理论弹性理论 20世纪世纪30年代：考虑砼塑性性能的破坏阶段年代：考虑砼塑性性能的破坏阶段计算方法，采用了单一的安全系数（砼不是弹性计算方法，采用了单一的安全系数（砼不是弹性材料）材料）50年代年代：极限状态计算极限状态计算 规定了极限状态，有三个系数，荷载、材料规定了极限状态，有三个系数，荷载、材料系数和工作条件系数。（系数和工作条件系数。（1966年规范）年规范）近近 来来 以概率论为基础的极限状态计算法以概率论为基础的极限状态计算法 89年规范及新规范年规范及新规范三个水准三个水准水准水准1半概率法半概率法，如，如钢筋混凝土结构设计规钢筋混凝土结构设计规范范TJ1074水准水准2以概率为基础概率法以概率为基础概率法，如，如钢筋混凝土钢筋混凝土结构设计规范结构设计规范TJ1074水准水准3全概率法全概率法（一般不用）（一般不用）2.3 概率极限状态设计法结构的极限状态结构的极限状态极限状态极限状态 所所谓谓结结构构的的极极限限状状态态就就是是结结构构或或构构件件满满足足结结构构安安全全性性、适适用用性性、耐耐久久性性三三项项功功能能中中某某一一功功能能要要求求的的临临界界状状态态。超超过过这这一一界界限限，结结构构或或其其构构件件就就不不能能满满足足设设计计规规定定的的该该功功能能要要求求，而而进进入入失失效效状状态态。极极限限状状态态是是区区分分结结构构工工作作状状态态的的可可靠靠或或失失效效的的标标志志。极极限限状状态态可可分分为为两两类类：承承载载能能力力极极限限状态和正常使用极限状态。状态和正常使用极限状态。2.3 概率极限状态设计法2.3概率极限状态设计法(1)(1)承载能力极限状态承载能力极限状态 承承载载能能力力极极限限状状态态是是指指对对应应于于结结构构或或结结构构构构件件达达到到最最大大的的承承载载能能力力或或不不适适于于继继续续承承载载的的变变形形。当当结结构构或或结结构构构构件件出出现现下下列列状状态态之之一一时时，应应认认为超过了承载能力极限状态：为超过了承载能力极限状态：整个结构或结构的一部分，作为刚体失去平衡整个结构或结构的一部分，作为刚体失去平衡(如倾覆等如倾覆等)；结结构构构构件件或或连连接接因因为为超超过过材材料料强强度度而而破破坏坏(包包括括疲疲劳劳破破坏坏)，或或因因过过度度变形而不适于继续承载；变形而不适于继续承载；结构转变为机动体系；结构转变为机动体系；结构或结构构件丧失稳定结构或结构构件丧失稳定(如压屈等如压屈等)；地基丧失承载能力而破坏地基丧失承载能力而破坏(如失稳等如失稳等)。这这一一极极限限状状态态关关系系到到结结构构全全部部或或部部分分破破坏坏或或倒倒塌塌，会会导导致致人人员员伤伤亡亡或或严严重重经经济济损损失失。因因此此对对所所有有结结构构和和构构件件都都必必须须按按承承载载力力极极限限状状态态进进行行计计算，并保证具有足够的可靠度。算，并保证具有足够的可靠度。2.3概率极限状态设计法(2)(2)正常使用极限状态正常使用极限状态 正正常常使使用用极极限限状状态态是是指指对对应应于于结结构构或或结结构构构构件件达达到到正正常常使使用用或或耐耐久久性性能能的的某某项项规规定定的的限限值值。当当结结构构或或结结构构构构件件出现下列状态之一时，应认为超过了正常使用极限状态：出现下列状态之一时，应认为超过了正常使用极限状态：影响正常使用或外观的变形；影响正常使用或外观的变形；影响正常使用或耐久性能的局部损坏影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝包括裂缝)；影响正常使用的振动；影响正常使用的振动；影响正常使用的其它特定状态。影响正常使用的其它特定状态。按按正正常常使使用用极极限限状状态态设设计计时时，应应验验算算结结构构构构件件的的变变形形、抗抗裂裂度度或或裂裂缝缝宽宽度度、地地基基变变形形、房房屋屋侧侧移移等等。超超过过正正常常使使用用极极限限状状态态，会会使使结结构构或或构构件件不不能能正正常常工工作作，使使结结构构的的耐耐久久性受影响。性受影响。2.3概率极限状态设计法 下列破坏分别属于超出了什么极限状态？下列破坏分别属于超出了什么极限状态？A、雨棚出现倾覆、雨棚出现倾覆B、出现了很大的裂缝、出现了很大的裂缝C、结构变成了机动体系、结构变成了机动体系D、发生了失稳破坏、发生了失稳破坏E、出现了很大的振动、出现了很大的振动F、超过了构件强度而破坏、超过了构件强度而破坏极限状态方程极限状态方程 结构可靠度通常受到荷载、材料强度、截面几何参数等因结构可靠度通常受到荷载、材料强度、截面几何参数等因素的影响，而这些因素一般都具有随机性，称为素的影响，而这些因素一般都具有随机性，称为“随机变量随机变量”X Xi i(i=1(i=1，2 2，n)n)。结构和构件按极限状态进行设计，因此，针对所需要的各结构和构件按极限状态进行设计，因此，针对所需要的各种结构功能种结构功能(如安全性、适用性和耐久性如安全性、适用性和耐久性)，通常可以建立包，通常可以建立包括各有关随机变量在内的关系式：括各有关随机变量在内的关系式：Z=g Z=g（X X1 1，X X2 2，X Xn n）=0=0 影响结构功能的因素划分为两大类，影响结构功能的因素划分为两大类，作用效应作用效应S S和结构抗和结构抗力力R,R,所以有：所以有：Z=gZ=g（R,S R,S）=R-S=R-S Z Z称为结构的功能函数，当称为结构的功能函数，当Z=gZ=g（R,S R,S）=R-S=0=R-S=0则成为则成为极限状态，故称之为极限状态方程。极限状态，故称之为极限状态方程。2.3 概率极限状态设计法2.3概率极限状态设计法显显 然然 当当Z0时，则时，则RS，结构处于可靠状态；，结构处于可靠状态；当当Z=0 时，时，则则R=S，结构处于极限状态；，结构处于极限状态；当当Z0时，则时，则RS，结构处于失效状态。，结构处于失效状态。当结构按极限状态设计时，应符合下列要求：当结构按极限状态设计时，应符合下列要求：Z=g（S，R）=R-S0 2.3概率极限状态设计法SR图：图：2-2结构所处的状态结构所处的状态极限状态极限状态Z=0结构可靠Z0极限状态极限状态Z=0结构失效Z0结构的可靠度和失效概率结构的可靠度和失效概率结构的可靠度结构的可靠度 结构和结构构件在规定的时间内，规定的条结构和结构构件在规定的时间内，规定的条件下完成预定功能的概率，称为结构的可靠度。结构的作用效件下完成预定功能的概率，称为结构的可靠度。结构的作用效应小于结构抗力时，结构处于可靠工作状态。记为应小于结构抗力时，结构处于可靠工作状态。记为Ps 失效概率失效概率 一般把不满足功能要求的概率称为结构的失效概一般把不满足功能要求的概率称为结构的失效概率。记为率。记为Pf 结结构构的的可可靠靠概概率率也也称称结结构构可可靠靠度度，结结构构的的可可靠靠度度是是结结构构可可靠靠性性的的概概率率度度量量。由由于于可可靠靠概概率率和和失失效效概概率率是是互互补补的的，即即Pf+Ps=1。因此，因此，结构的可靠性也可用结构的失效概率来度量结构的可靠性也可用结构的失效概率来度量。2.3 概率极限状态设计法2.3概率极限状态设计法2.3.4 结构的可靠指标结构的可靠指标 可可靠靠指指标标也也是是度度量量结结构构可可靠靠性性的的一一种种数数值值指指标标，它它与与失失效概率效概率Pf 之间是有对应的关系。之间是有对应的关系。=Z/Z Z=R-S Z Z、R R、S S分别是分别是Z Z、R R、S S随机变量的平均值，随机变量的平均值，Z Z、R R、S S分别是分别是Z Z、R R、S S随机变量的标准差（又称均方差）随机变量的标准差（又称均方差）2.3 概率极限状态设计法2.3概率极限状态设计法表2-1 值与Pf的对应关系 从上表可以看出，可靠度指标从上表可以看出，可靠度指标与失效概率与失效概率Pf成反比，成反比，因此因此被称为被称为“可靠指标可靠指标”。目标可靠指标目标可靠指标目标可靠指标目标可靠指标 指结构构件承载能力极限状态的可靠指标，指结构构件承载能力极限状态的可靠指标，用用表示。表示。由建筑物的由建筑物的重要性重要性、延性破坏延性破坏还是还是脆性破坏脆性破坏来来确定。见表确定。见表2-2表表2-2 不同安全等级的目标可靠指标不同安全等级的目标可靠指标破坏类型破坏类型安全等级安全等级一级一级二级二级三级三级延性破坏延性破坏3.73.22.7脆性破坏脆性破坏4.23.73.22.3 概率极限状态设计法 通过上面的讲解可知，用可靠度指标设计计算结构的可靠通过上面的讲解可知，用可靠度指标设计计算结构的可靠度，即科学又合理，设计概念明确。但在一般的设计中，要度，即科学又合理，设计概念明确。但在一般的设计中，要正确统计正确统计R、S的变化规律十分困难，计算也相当复杂。因此，的变化规律十分困难，计算也相当复杂。因此，统一标准给出了以统一标准给出了以概率极限状态设计方法概率极限状态设计方法为基础的实用为基础的实用设计表达式。分为设计表达式。分为承载能力极限状态和正常使用极限状态承载能力极限状态和正常使用极限状态两两种表达式。种表达式。承载力极限状态设计表达式承载力极限状态设计表达式对对于于承承载载能能力力极极限限状状态态，结结构构构构件件应应按按荷荷载载效效应应的的基基本本组组合合或偶然组合，采用下列极限状态设计表达式：或偶然组合，采用下列极限状态设计表达式：0 0SRSR 0 0重重要要性性系系数数，一一级级、二二级级、三三级级分分别别取取值值为为1.11.1、1.01.0、0.90.9，抗震设计不考虑；抗震设计不考虑；2.4极限状态的实用设计表达式极限状态的实用设计表达式S S承载力极限状态荷载效应组合设计值；承载力极限状态荷载效应组合设计值；R R结构构件的承载力设计值；结构构件的承载力设计值；（1）基本组合）基本组合由可变荷载效应控制的组合由可变荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合2.4极限状态设计表达式极限状态设计表达式G_永久荷载分项系数永久荷载分项系数，当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制，当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合，应取的组合，应取1.2；对由永久荷载效应控制的组合，应取；对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35。当其效应对结构。当其效应对结构有利时：一般情况下取有利时：一般情况下取1.0，对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，应取，对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，应取0.9；Q_可变荷载分项系数可变荷载分项系数，一般情况下应取，一般情况下应取1.4；对标准值大于；对标准值大于4kN/m2的工的工业房屋楼面结构的活荷载应取业房屋楼面结构的活荷载应取1.3；SGK 按永久荷载标准值计算的荷载效应值；按永久荷载标准值计算的荷载效应值；SQiK 按可变荷载标准值按可变荷载标准值QiK计算的荷载效应值，其中计算的荷载效应值，其中SQ1K为诸可变荷为诸可变荷载效应中起控制作用者载效应中起控制作用者。Ci_可变荷载的组合值系数可变荷载的组合值系数，其值不应大于，其值不应大于1.0.应分别按规定采用；应分别按规定采用；注：注：1 基本组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线形的情基本组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线形的情况；况；2 当无法明显判断时，轮次以各可变荷载效应为主，选其中当无法明显判断时，轮次以各可变荷载效应为主，选其中最不利的荷载效应组合。最不利的荷载效应组合。3 当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时，参与组合的当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时，参与组合的可变荷载仅限于竖向荷载。可变荷载仅限于竖向荷载。2.4极限状态设计表达式极限状态设计表达式 对于一般排架、框架结构，基本组合可采用简化规则，并对于一般排架、框架结构，基本组合可采用简化规则，并应按下列组合值中取最不利值确定应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可变荷载效应控制的组合 仅一个可变荷载由永久荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合2.4极限状态设计表达式极限状态设计表达式()偶然组合偶然组合 荷载效应的组合设计值应按下列规定确定：偶然荷载的荷载效应的组合设计值应按下列规定确定：偶然荷载的代表值不乘分项系数，与偶然荷载同时出现的其他荷载可代表值不乘分项系数，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。根据观测资料和工程经验采用适当的代表值。2.4极限状态设计表达式极限状态设计表达式2.4.2 2.4.2 正常使用极限状态设计表达式正常使用极限状态设计表达式 对于正常使用极限状态，应根据不同的设计目的，分别对于正常使用极限状态，应根据不同的设计目的，分别按荷载效应的按荷载效应的标准组合、频遇组合和准永久组合标准组合、频遇组合和准永久组合进行设计，进行设计，使变形、裂缝等荷载效应的设计值符合下列的要求使变形、裂缝等荷载效应的设计值符合下列的要求：SdC C 设计对变形、裂缝等规定的相应限值；设计对变形、裂缝等规定的相应限值；Sd变形、裂缝等荷载效应组合的设计值。变形、裂缝等荷载效应组合的设计值。标准组合标准组合频遇组合频遇组合2.4极限状态设计表达式极限状态设计表达式准永久组合准永久组合f1 可变荷载可变荷载Q1的频遇值系数，的频遇值系数，SQ1K起控制作起控制作用的频遇荷载标准效应值。该组合目前尚未规定用的频遇荷载标准效应值。该组合目前尚未规定具体应用场合。具体应用场合。ci 可变荷载可变荷载Qi的组合值系数，其值不应大的组合值系数，其值不应大于于1.0。qi 可变荷载可变荷载Qi的准永久值系数，其值不应大的准永久值系数，其值不应大于于1.0。2.4极限状态设计表达式极限状态设计表达式裂缝控制等级裂缝控制等级一级：严格要求不出现裂缝一级：严格要求不出现裂缝 控制：荷载效应标准组合时，构件受拉边缘混凝土不产控制：荷载效应标准组合时，构件受拉边缘混凝土不产生拉应力。生拉应力。二级：一般不要求出现裂缝二级：一般不要求出现裂缝 控制：按标准组合时，构件受拉边缘混凝土拉应力不大于控制：按标准组合时，构件受拉边缘混凝土拉应力不大于砼轴心抗拉强度标准值。砼轴心抗拉强度标准值。三级：允许出现裂缝三级：允许出现裂缝 控制：裂缝宽度不大于允许值。控制：裂缝宽度不大于允许值。见见规范规范3.3.3条条2.4极限状态设计表达式极限状态设计表达式第二章例题2-1例例2-1 解：解：（一）计算荷载标准值作用下的跨中（一）计算荷载标准值作用下的跨中弯矩弯矩 1.均布恒载均布恒载gk产生的跨中弯矩产生的跨中弯矩MGK MGK=1/88.9352=27.91(kN.m)2.均布活载均布活载qk产生的跨中弯矩产生的跨中弯矩MqK MqK=1/820.0252=62.56(kN.m)（二）承载能力极限状态设计时（二）承载能力极限状态设计时跨中弯矩的跨中弯矩的设计值设计值 1.可变荷载控制可变荷载控制G=1.2 q=Q=1.4 M=S=G MGK+q1 Mq1KM=1.227.91+1.462.56=121.08(kN.m)2.由永久荷载控制由永久荷载控制G=1.35 q=Q=1.4 c1=c2=0.7M=S=G MGK+q c1 MqK M=1.3527.91+1.40.762.56 =98.99(kN.m)考虑最不利组合，故该简支梁跨中弯矩设计值考虑最不利组合，故该简支梁跨中弯矩设计值为为121.08kN