鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載組合課件

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》主講：張揚(yáng)荷載組合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》

建筑結(jié)構(gòu)施工過程中，永久荷載、可變荷載、偶然荷載可能會(huì)同時(shí)作用在結(jié)構(gòu)上，但其同時(shí)達(dá)到最大值的可能性又極低。如前所述，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用的是以概率理論為基礎(chǔ)、以分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。因此，在保證其可靠度的前提下，各種荷載同時(shí)作用時(shí)，可以將次要荷載乘以小于1的組合值系數(shù)。

荷載組合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》一、荷載組合原理

在持久設(shè)計(jì)狀況下，進(jìn)行承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，為保證結(jié)構(gòu)具有較高的安全性，應(yīng)當(dāng)將永久荷載乘以分項(xiàng)系數(shù)作為其荷載代表值，將主要的可變荷載乘以分項(xiàng)系數(shù)作為其荷載代表值，將次要的可變荷載乘以分項(xiàng)系數(shù)和組合值系數(shù)作為其代表值，以體現(xiàn)各種可變荷載同時(shí)出現(xiàn)最大值的概率極低。

荷載組合在持久設(shè)計(jì)狀況下，進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，為保證結(jié)構(gòu)不至于在荷載作用下開裂或變形（如彎曲），應(yīng)當(dāng)將永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值作為其荷載代表值，將可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值分別乘以組合值系數(shù)、頻遇值系數(shù)、準(zhǔn)永久值系數(shù)作為其荷載代表值，以驗(yàn)算結(jié)構(gòu)在短期、長期、可逆、不可逆狀態(tài)下的使用狀態(tài)?！朵摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》一、荷載組合原理在持久設(shè)計(jì)狀況下，進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，為保證結(jié)構(gòu)不至于在荷載作用下開裂或變形（如彎曲），應(yīng)當(dāng)將永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值作為其荷載代表值，將可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值分別乘以組合值系數(shù)、頻遇值系數(shù)、準(zhǔn)永久值系數(shù)作為其荷載代表值，以驗(yàn)算結(jié)構(gòu)在短期、長期、可逆、不可逆狀態(tài)下的使用狀態(tài)。

荷載組合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》一、荷載組合原理

荷載組合的基本原理是確保可靠度指標(biāo)符合《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50068-2018）的要求，結(jié)構(gòu)構(gòu)件持久設(shè)計(jì)狀況承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的可靠指標(biāo)見表1。

荷載組合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》一、荷載組合原理按照我國《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，可靠指標(biāo)β與失效概率運(yùn)算值pf的關(guān)系見表2。

荷載組合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》二、荷載組合無論是承載力極限狀態(tài)，還是正常使用極限狀態(tài)，同時(shí)作用在建筑結(jié)構(gòu)上的荷載往往都包含了永久荷載和可變荷載，有時(shí)還需要考慮偶然荷載。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)使用過程中在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的荷載，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別進(jìn)行荷載組合，并應(yīng)取各自的最不利的組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。

荷載組合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》二、荷載組合1、基本組合

荷載組合

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》二、荷載組合2、標(biāo)準(zhǔn)組合

荷載組合

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》二、荷載組合3、頻遇組合

荷載組合

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》二、荷載組合4、準(zhǔn)永久組合

荷載組合

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》三、荷載組合的應(yīng)用1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)區(qū)分下列設(shè)計(jì)狀況：

1）持久設(shè)計(jì)狀況，適用于結(jié)構(gòu)正常使用時(shí)的情況；2）短暫設(shè)計(jì)狀況，適用于結(jié)構(gòu)施工和維修等臨時(shí)情況；3）偶然設(shè)計(jì)狀況，適用于結(jié)構(gòu)遭受火災(zāi)、爆炸、非正常撞擊等罕見情況；4）地震設(shè)計(jì)狀況，適用于結(jié)構(gòu)遭受地震時(shí)的情況。

荷載組合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》三、荷載組合的應(yīng)用2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)選定的設(shè)計(jì)狀況，應(yīng)涵蓋正常施工和使用過程中的各種不利情況。各種設(shè)計(jì)狀況均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，持久設(shè)計(jì)狀況尚應(yīng)進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。對(duì)每種設(shè)計(jì)狀況，均應(yīng)考慮各種不同的作用組合，以確定作用控制工況和最不利的效應(yīng)設(shè)計(jì)值。

荷載組合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》三、荷載組合的應(yīng)用3、進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)采用的作用組合，應(yīng)符合下列規(guī)定：1）持久設(shè)計(jì)狀況和短暫設(shè)計(jì)狀況應(yīng)采用作用的基本組合；2）偶然設(shè)計(jì)狀況應(yīng)采用作用的偶然組合；3）地震設(shè)計(jì)狀況應(yīng)采用作用的地震組合；4）作用組合應(yīng)為可能同時(shí)出現(xiàn)的作用的組合；5）每個(gè)作用組合中應(yīng)包括一個(gè)主導(dǎo)可變作用或一個(gè)偶然作用或一個(gè)地震作用；6）當(dāng)靜力平衡等極限狀態(tài)設(shè)計(jì)對(duì)永久作用的位置和大小很敏感時(shí)，該永久作用的有利部分和不利部分應(yīng)作為單獨(dú)作用分別考慮；7）當(dāng)一種作用產(chǎn)生的幾種效應(yīng)非完全相關(guān)時(shí)，應(yīng)降低有利效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)取值。

荷載組合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》三、荷載組合的應(yīng)用4、進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)采用的作用組合，應(yīng)符合下列規(guī)定：1）標(biāo)準(zhǔn)組合，用于不可逆正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)；2）頻遇組合，用于可逆正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)；3）準(zhǔn)永久組合，用于長期效應(yīng)是決定性因素的正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。

荷載組合常見的不可逆狀態(tài)：裂縫、塑性變形等《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》四、荷載組合舉例1、當(dāng)所有永久荷載和可變荷載都為均布荷載，或都為作用在同一點(diǎn)上的集中荷載時(shí)，可以先將荷載組合，再計(jì)算內(nèi)力。

荷載組合

步驟少，但適用范圍小。《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》四、荷載組合舉例2