建筑结构基础项目一

1.1.2 荷载的代表值
1. 荷载的标准值
荷载的标准值一般是指结构在其设计基准 期（50年）内，在正常情况下可能出现具有一 定保证率的最大荷载。它是荷载的基本代表值， 是设计基准期内最大荷载统计分布的特征值。
1.1.2 荷载的代表值
2. 可变荷载的组合值
当几种可变荷载进行组合时，其值不一定都同时达到最大，因此 需进行适当调整。调整的方法为：除其中最大荷载仍取其标准值外，其 他伴随的可变荷载均采用小于1.0的组合值系数乘以相应的标准值来表 达其荷载代表值。这种经调整后的可变荷载称为可变荷载的组合值，即
建筑结构的设计使用年限是指按规定指标设计的建筑结 构或构件，在正常施工、正常使用和正常维护下，不需要大修 即可达到按其预定目的使用的时期，如我国普通房屋的设计使 用年限是50年，纪念性的建筑和特别重要的建筑结构的设计 使用年限是100年。
（3）偶然荷载。偶然荷载是指在结构设计使用 年限内不一定出现，而一旦出现其量值很大，且持续 时间很短的荷载，如地震、爆炸、撞击等。
1.1.2 荷载的代表值
设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值称 为荷载代表值，如标准值、组合值、频遇值和准永久 值。在建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代 表值。对永久荷载应采用标准值作为其代表值；对可 变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值 或准永久值作为代表值；对偶然荷载应按建筑结构使 用的特点确定其代表值。
建筑结构基础
项目1 建筑结构设计概论
CONTENTS 1.1
目 录 1.2
1.3
建筑结构的荷载 建筑结构的设计方法 极限状态设计方法
项目1 建筑结构设计概论
学习目标
了解建筑结构的功能要求。 熟悉建筑结构的极限状态。 掌握荷载的代表值、设计值及分项系数。 掌握极限状态设计的计算方法。
1.1 建筑结构的荷载
PART
1.1. 建筑结构的荷载
建筑结构在使用期间和施工过程中要承受 各种力的作用。施加在结构上的集中力或分布力 （如人群、设备、风、雪、构件自重等）称为直 接作用，也称为荷载；引起结构外加变形或约束 变形（如温度变化、地基沉降、地面运动等）的 原因称为间接作用。
1.1.1 荷载的分类
荷载按作用区域的大小可分为集中荷载和分布荷载， 按使用是否产生动力效应可分为静力荷载和动力荷载,按时 间长短可分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。
式中，Qq为可变荷载的准永久值；ψ q为准永久值系数。
1.1.3 荷载的分项系数及设计值
1. 荷载的分项系数
荷载的分项系数是考虑荷载超过标准值的可能性，以及 对不同变异性的荷载可能造成结构计算时可靠度严重不—致 的调整系数。其值应满足在各种荷载标准值已经给定的前提下， 使所取的数值在按极限状态设计中得到的各种结构构件所具有 的可靠度（或失效概率）与规定的目标可靠度（或允许的失效 概率）之间，在总体上误差最小。若以γ G及γ Q分别表示永久 荷载及可变荷载的分项系数，则应符合《建筑结构荷载规范》 （GB 50009—2012）的以下规定：
1.1.3 荷载的分项系数及设计值
（1)永久荷载的分项系数γ G。 ①当永久荷载效应对结构不利时，对由可变荷载效应控 制的组合应取1.2，对由永久荷载效应控制的组合应取1.35。 ②当永久荷载效应对结构有利时，不应大于1.0。 （2）可变荷载的分项系数γ Q。 ①对标准值大于4 kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载 应取1.3。 ②其他情况，应取1.4。
Qc=ψ cQk 式中，ψ c为荷载组合值系数；
Qk为可变荷载的标准值； Qc为可变荷载的组合值。
（1-1）
1.1.2 荷载的代表值
可变荷载的组合值是承载能力极 限状态设计和正常使用极限状态标准组 合设计时荷载的代表值。
1.1.2 荷载的代表值
3. 可变荷载的频遇值
作用于结构上时而出现、持续时间较短的较大可变荷载值称为 可变荷载频遇值。由于频遇值具有较短的时间内可能达到较大的可变 荷载值，及较少的发生次数的特性，使结构的破坏性有所减缓。因此 ，可变荷载的频遇值总是小于其标准值，是可变荷载的标准值与其频 遇值系数的乘积。
Qf=ψ fQk （1-2） 式中，Qf为可变荷载的频遇值；ψ f为频遇值系数。
1.1.2 荷载的代表值
4. 可变荷载的准永久值
经常作用于结构上的可变荷载称为可变荷载的准永久值。它 对结构的影响，在性质上类似于永久荷载，其数值上等于可变荷 载的标准值乘以可变荷载的准永久值系数,即
Qq=ψ qQk
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（1-3）
一般情况下，荷载效应S与荷载Q之间可近似按线性关系 考虑，即
S=CQ（1-4） 式中，C为荷载效应系数，通常由力学分析确定；Q为某种荷载 的代表值；S为与荷载Q相应的荷载效应。
1.1.4 荷载效应
例如，承受均布荷载q作用的简支梁，计算
跨度为l，由结构力学方法计算可知，其跨中最大
弯矩值为
，支座处剪力为
。那
么，弯矩M和剪力V均相当于荷载效应S，q相当
于荷载Q，18l2和12l则相当于荷载效应系数C。
1.2 建筑结构的设计 方法
PART
1.2.1 结构设计的基本要求
1. 设计基准期和设计使用年限
结构设计所采用的荷载统计参数以及与时间有关的材料 性能取值都与时间参数有关。
时间参数即设计基准期，它是确定设计荷载最大值取值 的期限。在《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB 50068— 2001）中，设计基准期为50年。
1.1.3 荷载的分项系数及设计值
2. 荷载的设计值
荷载的标准值与荷载分项系数的乘积称为 荷载的设计值，亦称设计荷载。其数值大体相 当于结构在正常使用情况下荷载的最大值，它 比荷载的标准值具有更高的可靠度。
1.1.4 荷载效应
各种作用在结构上的内力（弯矩、剪力、扭矩、压力、拉 力等）和变形(挠度、扭转、弯曲、拉伸、压缩、裂缝等)统称 为作用效应，用S表示。当作用为荷载时，引起的效应称为荷 载效应。
（1）永久荷载。永久荷载是指在结构使用期间，其 值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计， 或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。永久荷载也称为 恒荷载，如结构自重、土压力、预应力等。
1.1.1 荷载的分类
（2）可变荷载。可变荷载是指在结构使用期间 ，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽 略不计的荷载，如楼面活荷载、屋面活荷载、屋面积 灰荷载、起重机荷载、风荷载、雪荷载等。