7 极限状态设计表达式

  7.0.1 结构构件的极限状态设计表达式,应根据各种极限状态的设计要求,采用有关的荷载代表值、材料性能标准值、几何参数标准值以及各种分项系数等表达。

  作用分项系数γF(包括荷载分项系数γG、γQ)和结构构件抗力分项系数γR(或材料性能分项系数γf),应根据结构功能函数中基本变量的统计参数和概率分布类型,以及本标准3.0.11 条规定的结构构件可靠指标,通过计算分析,并考虑工程经验确定。

  结构重要性系数γo应按结构构件的安全等级、设计使用年限并考虑工程经验确定。

  7.0.2 对于承载能力极限状态,结构构件应按本标准3.0.5 条的要求采用荷载效应的基本组合和偶然组合进行设计。

1 基本组合

1)对于基本组合应按下列极限状态设计表达式中最不利值确定:

  

  式中γo---结构重要性系数,应按本标准7.0.3 条的规定采用;

  γG----永久荷载分项系数,应按本标准7.0.4 条的规定采用;
 
  γQ1,γQi----第1个和第i 个可变荷载分项系数应按本标准7.0.4 条的规定采用

  SGk -----永久荷载标准值的效应;

  SQ1k-----在基本组合中起控制作用的一个可变荷载标准值的效应;

  SQik-----第i个可变荷载标准值的效应;

  ψci-第i个可变荷载的组合值系数,其值不应大于1;

  R(·)-结构构件的抗力函数;

  γR-----结构构件抗力分项系数,其值应符合各类材料结构设计规范的规定;

  fk-材料性能的标准值;

  αk----几何参数的标准值,当几何参数的变异对结构构件有明显影响时可另增减一个附加值△α考虑其不利影响;

  2)对于一般排架、框架结构式(7.0.2-1)可采用下列简化极限状态设计表达式:

  

  式中ψ-----简化设计表达式中,采用的荷载组合系数,一般情况下可取ψ=0.90,当只有一个可变荷载时,取ψ=1.0。

  注:1 荷载的具体组合规则及组合值系数,应符合《建筑结构荷载规范》的规定。

  2 式(7.0.2-1)、 (7.0.2-2)和(7.0.2-3)中荷载效应的基本组合仅适用于荷载效应与荷载为线性关系的情况。

  2 偶然组合

  对于偶然组合,极限状态设计表达式宜按下列原则确定:偶然作用的代表值不乘以分项系数;与偶然作用同时出现的可变荷载,应根据观测资料和工程经验采用适当的代表值。具体的设计表达式及各种系数,应符合专门规范的规定。

  7.0.3 结构重要性系数γ0 应按下列规定采用:

  1 对安全等级为一级或设计使用年限为100 年及以上的结构构件,不应小于1.1;

  2 对安全等级为二级或设计使用年限为50 年的结构构件,不应小于1.0;

  3 对安全等级为三级或设计使用年限为5 年的结构构件,不应小于0.9。

  注:对设计使用年限为25年的结构构件,各类材料结构设计规范可根据各自情况确定结构重要性系数γo 的取值。

  7.0.4 荷载分项系数应按下列规定采用:

  1 永久荷载分项系数γG ,当永久荷载效应对结构构件的承载能力不利时,对式(7.0.2-1)及(7.0.2-3),应取1.2 ,对式(7.0.2-2),应取1.35, 当永久荷载效应对结构构件的承载能力有利时,不应大于1.0。

  2 第1个和第i个可变荷载分项系数γQ1 和γQi,当可变荷载效应对结构构件的承载能力不利时,在一般情况下应取1.4,当可变荷载效应对结构构件的承载能力有利时,应取为0。

  7.0.5 对于正常使用极限状态,结构构件应按本标准3.0.5 条的要求分别采用荷载效应的标准组合、频遇组合和准永久组合进行设计,使变形、裂缝等荷载效应的设计值符合下式的要求。
  
  Sd≤C                  (7.0.5-1)

  式中Sd----- 变形、裂缝等荷载效应的设计值;

  C----设计对变形、裂缝等规定的相应限值;

  7.0.6 变形、裂缝等荷载效应的设计值Sd 应符合下列规定;

  1 标准组合:

  2 频遇组合:

  3 准永久组合:

  式中ψf1SQ1k-----在频遇组合中起控制作用的一个可变荷载频遇值效应;

  ψqiSQik-----为第i个可变荷载准永久值效应。

  注:Sd 的计算公式仅适用于荷载效应与荷载为线性关系的情况。