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正常使用极限状态的实用设计表达式

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:按正常使用极限状态设计,主要是验算构件的变形和抗裂度或裂缝宽度。变形过大或裂缝过宽虽影响正常使用,但危害程度不及承载力引起的结构破坏造成的损失那么大,所以可适当降低对可靠度的要求。

正常使用极限状态的实用设计表达式

按正常使用极限状态设计,主要是验算构件的变形和抗裂度或裂缝宽度。变形过大或裂缝过宽虽影响正常使用,但危害程度不及承载力引起的结构破坏造成的损失那么大,所以可适当降低对可靠度的要求。《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068—2001)规定计算时取荷载标准值,不需乘分项系数,也不考虑结构重要性系数γ0

根据实际设计需要,常须进行荷载短期作用(标准组合、频遇组合)和荷载长期作用(准永久组合)下构件变形大小和裂缝宽度的验算。所以,《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068—2001)规定按不同的设计目的,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式(3.10)的要求。

式中 Sd——变形裂缝等荷载效应的设计值;

C——结构构件达到正常使用要求所规定的变形,裂缝宽度和应力等的限值[8]

按荷载的标准组合[9]时,Sd应按式(3.11)计算:

按荷载的频遇组合[10]时,Sd应按式(3.12)计算:

式中 φf1——可变荷载的频遇值系数;

φqi——可变荷载的准永久值系数。

按荷载的准永久组合[11]时,Sd应按式(3.13)计算:

【例3.2】 某办公楼楼面采用现浇板,安全等级为二级。板长3.3m,计算跨度3.18m,取板宽1.0m,板自重2.04kN/m2,后浇混凝土层厚40mm,板底抹灰层厚20mm,可变荷载取2.0kN/m2,准永久值系数为0.4,频遇值系数为0.5。试计算按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计时的截面弯矩设计值。

【解】 1.永久荷载标准值计算

自重:2.04kN/m2

40mm厚后浇混凝土层:0.04×25=1.00kN/m2

20mm厚板底抹灰层:0.02×20=0.4kN/m2(www.xing528.com)

∑=3.44kN/m2

沿板长每米均布荷载标准值为1.0×3.44=3.44kN/m。

2.可变荷载标准值计算

已知可变荷载标准值取2.0kN/m2,则沿板长每米均布荷载标准值为1.0×2.0 =2.0kN/m。

3.按承载能力极限状态设计时截面弯矩设计值计算

已知结构安全等级为二级,故取γ0=1.0。

按可变荷载效应控制的组合弯矩设计值为:

按永久荷载效应控制的组合弯矩设计值为:

取两者中不利者,即按承载能力极限状态设计时截面弯矩设计值取为M=9.41kN·m。

4.按正常使用极限状态设计时截面弯矩设计值计算

按荷载的标准组合时为:

按荷载的准永久组合时为:

按荷载的频遇组合时为:

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