混凝土结构设计原理之混凝土结构的设计方法

荷载效应组合值，分为标准组合准永久组合频遇组合标准组合变形验算时，恒载采用标准值，活载采用标准值个或组合值有两个或两个以上。

.频遇组合变形验算时，恒载采用标准值，活载采用频遇值或准永久值进行计算。

.准永久组合变形验算时，恒载采用标准值，活载采用准永久值进行计算。

.注根据计算要求决定按哪种组合计算。

例见书例.作业办公楼屋面采用预制板重，计算跨度为.，板宽。

屋面材料作法为二毡三油上铺小石子自重.，厚加气混凝土保温层自重，板底厚石灰砂浆抹灰。

屋面活荷载标准值为.。

请计算按承载能力极限状态设计时的最大弯矩设计值按正常使用极限状态的标准组合考虑时的最大弯矩值。

解荷载计算永久荷载标准值....可变荷载标准值.承载能力极限状态设计时的最大弯矩设计值.......正常使用极限状态的标准组合考虑时的最大弯矩值....系数注可查建筑结构荷载规范。

例住宅上人屋面，由规范查，均布活荷载标准值为，组合值系数为.，若需考虑雪荷载，由规范查得雪荷载标准值为，组合值系数为.，则计算时均布活荷载组合值.雪荷载组合值..材料强度的标准值强度标准值的确定混凝土立方体抗压强度标准值为例等于其均值减去.倍标准差。

由概率论知，保证率为设计时材料强度标准值的取值查表。

例书上表.，表材料强度和荷载的设计值标准值与设计值的关系材料强度设计值材料强度标准值材料分项系数大于荷载设计值荷载标准值荷载分项系数大于引入分项系数的目的提高结构的安全储备。

设计值的确定材料强度设计值直接查表。

例表.表.表.荷载设计值的确定确定荷载的标准值荷载设计值荷载标准值荷载分项系数荷载分项系数永久荷载的分项系数其效应对结构不利时，对由可变荷载效应控制的组合，取.对由永久荷载效应控制的组合，取.其效应对结构有利时，取.对结构的倾覆滑移或漂浮以概率为基础的极限状态设计法，简称概率极限状态设计法。

．结构的可靠性结构在规定的时间内和规定的条件下完成预定功能的能力。

结构可靠度结构在规定的时间内规定的条件下，完成预定功能的概率它是结构可靠性的概率度量。

规定时间设计使用年限规定的条件正常设计正常施工和正常使用条件。

预定功能安全适用耐久性。

可靠度指标可靠概率失效概率可靠指标.极限状态实用设计表达式．承载能力极限状态实用设计表达式承载能力极限状态设计即为强度计算.式中结构重要性系数，取值见书页。

荷载效应组合的设计值。

恒载效应内力设计值活载效应内力设计值恒载内力设计值恒载内力标准值恒载分项系数活载内力设计值活载内力标准值活载分项系数例跨度为的钢筋混凝土简支梁，横截面尺寸，作用均布活荷载标准值，求这时梁所承受的最大弯矩设计值。

解.活载所产生的弯矩设计值.恒载所产生的弯矩设计值梁每米自重..则.总的弯矩设计值算，应取.。

可变荷载的分项系数通通常情况下取.对标准值大于压器.的工业房屋楼面结构的活荷载取.。

.概率极限状态设计法．基本概念．极限状态整个结构或结构的部分超过特定状态就不能满足设计指定的功能要求，这个特定状态称为该功能的极限状态。

分类承载力极限状态结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形状态，为承载力极限状态。

当结构或构件出现下列状态之时，即认为超过了承载能力极限状态整个结构或结构的部分作为刚体失去平衡如倾覆等结构或构件因材料强度被超过而破坏。

结构转变为机动体系结构或构件丧失稳定。

正常使用极限状态结构或构件达到正常使用或耐久性能中项规定限度时的状态称为正常使用极限状态。

注当结构或构件出现影响正常使用的变形过宽裂缝振动等状态之，即认为结构超过了正常使用极限状态。

．极限状态设计法在进行结构设计时，针对不同的限状态根据结构的特点和使用要求给出具体的限值作为结构设计的依据，称为极限状态设计法。

极限状方程其中，称为功能函数。

当时，表示结构可靠当时，表示结构失效当表示结构处于极限状态。

．概率极限状态设计法抗作用效应的能力，即结构的承载能力以及抵抗变形的能力，用表示。

二.荷载与材料强度．荷载的分类按荷载作用时间的长短和性质，建筑结构荷载规范将其分为三类书页永久荷载可变荷载偶然荷载．荷载的代表值荷载的代表值在结构设计时，应根据不同的设计要求采用不同的荷载数值，即荷载代表值。

常见的荷载代表值有荷载标准值定义在结构的使用期间可能出现的最大荷载值。

分类永久荷载标准值取值方法对于结构自重，可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积或面积的自重确定。

常用素混凝土钢筋混凝土水泥砂浆石灰砂浆例跨度为米的钢筋混凝土梁，横截面尺寸。

则梁总重为..梁每米自重..可变荷载标准值如楼面屋面活荷载吊车荷载雪荷载和风荷载等。

取值方法查建筑结构荷载规范。

例如由规范可查出民用建筑楼面均布荷载标准值住宅教室食堂.注规范值的确定思路可变荷载载标准值等于其平均值加上.倍标准差由概率论知，保证率为。

荷载准永久值定义可变荷载中在整个设计基准期内出现时间较长可理解为总的持续时间不低于设计基准期的半的那部分荷载值，称为该可变荷载的准永久值。

取值方法可变荷载准永久值可变荷载标准值荷载准永久值系数可查建筑结构荷载规范，般是个小于的系数。

例如由规范可查出住宅楼面均面活荷载标准值为，准永久系数.。

则可变荷载准永久值为。

荷载频遇值定义对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。

取值方法可变荷载频遇值可变荷载标准值频遇值系数可查建筑结构荷载规范。

例如住宅的楼面荷载标准值为.，频遇值系数为.则频遇荷载为.。

荷载组合值定义当结构承受两种或两种以上的可变荷载，考虑到它们同时达到最大值的可能性较小，因此可将其标准值乘以个小于或等于的荷载组合系数，得到的数值称为可变荷载的组合值.取值方法可变荷载的组合值可变荷载标准值组合值第章混凝土结构的设计方法.结构设计的基本要求．建筑结构的功能要求安全性在使用年限期间能承受各种作用，包括偶然作用适用性在使用年限期间能良好工作耐久性在使用年限期间保持安全和适用设计使用年限指结构在正常使用和维护的条件下，能够保持其使用功能而不需进行大修或加固的时间。

临时性结构构件年普通房屋和构筑物年纪念性建筑和特别重要的建筑结构年二．结构的安全等级划分标准根据建筑结构的破坏后果，即危及人的生命造成经济损失产生社会影响等的严重程度。

三个等级级破坏后果很严重的重要建筑物，如影剧院体育馆和高层建筑等二级破坏后果严重的般建筑物，如般的工业与民用建筑三级破坏后果不严重的次要建筑。

.结构上的作用作用效应和结构抗力．基本概念.作用指施加在结构上的荷载以及引起结构外加变形或约束变形的因素的总称。

前者指直接作用于结构上的集中荷载或分布荷载，故称为直接作用后者主要指地震地基沉降混凝土收缩温度变化焊接等因素，它们虽不是荷载，但可以引起结构的外加变形或约束变形，故称为间接作用.作用效应结构上的作用使结构产生的内力和变形，用符号表示。

．结构抗力结构或构件抵抗..正常使用极限状态设计表达式正常使用极限状态设计即为变形验算.式中结构或结构构件达到正常使用要求的规定值，例如变形裂缝振幅加速度应力等的限值。

荷载效应组合值，分为标准组合准永久组合频遇组合标准组合变形验算时，恒载采用标准值，活载采用标准值个或组合值有两个或两个以上。

.频遇组合变形验算时，恒载采用标准值，活载采用频遇值或准永久值进行计算。

.准永久组合变形验算时，恒载采用标准值，活载采用准永久值进行计算。

.注根据计算要求决定按哪种组合计算。

例见书例.作业办公楼屋面采用预制板重，计算跨度为.，板宽。

屋面材料作法为二毡三油上铺小石子自重.，厚加气混凝土保温层自重，板底厚石灰砂浆抹灰。

屋面活荷载标准值为.以概率为基础的极限状态设计法，简称概率极限状态设计法。

．结构的可靠性结构在规定的时间内和规定的条件下完成预定功能的能力。

结构可靠度结构在规定的时间内规定的条件下，完成预定功能的概率它是结构可靠性的概率度量。

规定时间设计使用年限规定的条件正常设计正常施工和正常使用条件。

预定功能安全适用耐久性。

可靠度指标可靠概率失效概率可靠指标.极限状态实用设计表达式．承载能力极限状态实用设计表达式承载能力极限状态设计即为强度计算.式中结构重要性系数，取值见书页。

荷载效应组合的设计值。

恒载效应内力设计值活载效应内力设计值恒载内力设计值