可变荷载（活载）：一般取1.4，楼面均布活 载大于4kN/m2取1.3
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一般的排架、框架结构
可采用下列简化公式 • 由可变荷载效应控制的组合：
S=γGSGK+γQ1SQ1K S=γGSGK+0.9ΣγQiSQiK
• 由永久荷载效应控制的组合：
S=γGSGK+ΣγQiψciSQiK
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正常使用极限状态实用设计表达式
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三个水准
• 水准1－半概率法，如《钢筋混凝土结构设 计规范》TJ10－74
• 水准2－近似概率法，如《混凝土结构设计 规范》GBI10-89、GB50010－2002
• 水准3－全概率法（一般不用）
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结构的功能要求
结构设计的目的：结构具有一定的可靠性，即
安全性，适用性和耐久性的统称。
1、正常使用和施工时能承受各种可能出现的作用。
设计使用年限分类：
类别 1 2 3 4
设计使用年限 1～5年 25年 50年 100年及以上
使用范围 临时性建筑 易于替换的结构构件 普通房屋和构筑物 纪念性建筑和特别重要的建筑 结.构
建筑结构的安全等级
安会等级
破坏后 果
建筑物类型
结构重要 性系数
一级
很严重
重要工业与民 用建筑物
1.1
二级
严
重
一般的工业与 民用建筑物
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承载能力极限状态实用设计表达式
基本变量和相应的分项系数
荷载标准值（分恒载和活载），荷载设计值
强度标准值，
强度设计值
三个系数：1、恒载分项系数
活载分项系数
2、强度分项系数
3、结构重要性系数
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荷载标准值和强度标准值
• 荷载标准值----结构使用期间在正常情况下 出现的最大荷载值
• 材料强度标准值---在符合规定质量的材料 强度实测总体中具有一定保证率的强度
第二章 结构设计方法
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考核要求
1 了解结构上的作用的含义，了解荷载的分 类，恒载、活载的概念，了解结构效应、 结构抗力的含义及其随机的原因。
2 掌握结构的功能要求，理解两种极限状态 的含义，能判断何种破坏属于超出了何种 极限状态。掌握结构的可靠性包括安全性、 适用性和耐久性，可靠的概率称为可靠度。 了解失效概率及可靠指标等基本概念，理 解荷载及材料强度的标准值、设计值及分 项系数的意义，掌握恒载、活载的分项系 数取值依据，掌握结构重要性系数的取值。
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一般表达式
• 由可变荷载效应控制的组合：
S=γGSGK+γQ1SQ1K+ΣγQiψciSQiK
• 由永久荷载效应控制的组合：
S=γGSGK+ΣγQiψciSQiK
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分项系数
永久荷载（恒载）：对结构承载能力不利时， 一般取1.2，以永久荷载为主的，取1.35 对结构承载能力有利时，取1.0 抗倾覆验算时，取0.9
（安全性）
2、在正常使用时具有良好的工作性能。（适用性）
3、在正常维护下具有足够的耐久性能。（耐久性）
4、在设计规定的偶然时间发生时及发生后，结构仍能
保持必须的整体稳定性。
（安全性）
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结构的可靠度
• 结构或构件在规定的时间内，规定的条件 下，完成预定功能的可能性，成为结构的 可靠性
• 结构可靠的概率成为可靠度 • 建筑结构设计的基本目的，就是要采取最
1.0
三级 不严重 次要的建筑物 0.9
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结构的极限状态
定义：整个结构或结构的一部分超过某一特定 状态就不能满足设计规定的某一功能
承载能力极限状态：对应与结构或构件达到最 大的承载能力或不适于继续承载的变形。
正常使用极限状态：对应与结构或构件达到正 常使用或耐久性能的某项规定的限值。
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下列破坏分别属于超出了什么极限 状态？
S≤C
• 荷载的标准组合（老规范的短期效应组合） S=SGK+SQ1K+ΣψciSQiK
• 准永久 组合（老规范的长期效应组合） S=SGK+ΣψqiSQiK
ψci －标准组合系数 Ψqi－准永久值系数
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限分为1.1、1.0、0.9）
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• eg，某钢筋承受轴拉力N＝50KN，此钢筋 为HRB335钢筋，直径d=16mm，结构的重 要性系数为1.0，其强度满足要求否？
• 荷载设计值：S=50KN • 承载力：R=fy×As=300×201.1×10－3
＝60.33KN γ0S＝50KN≤R＝60.33KN 强度满足要求
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设计值
• 荷载设计值—标准值乘一分项系数 活载---活载分项系数 恒载—恒载分项系数
• 材料强度设计值---标准值除一分项系数 钢筋：1.1 混凝土：1.4
（材料强度设计值通常直接查表）
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承载能力极限状态设计表达式
γ0S≤R
S－承载能力极限状态的荷载效应组合的设 计值
R－结构构件的承载力设计值 γ0－结构的重要性系数（按重要性和使用年
A、雨棚出现倾覆 B、出现了很大的裂缝 C、结构变成了机动体系 D、发生了失稳破坏 E、出现了很大的振动 F、超过了构件强度而破坏
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作用、荷载
• 使结构产生效应（如结构或构件的内力、 应力、位移、应变、裂缝等）的各种原因， 统称为作用。结构上的作用又分为直接作 用和间接作用。直接作用，如结构的自重、 风的用。
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我国设计理论的发展
最初：弹性理论（砼不是弹性材料） 20世纪30年代：考虑砼塑性性能的破坏阶段计
算方法，采用了单一的安全系数 50年代：极限状态计算，规定了极限状态，有
三个系数，荷载、材料系数和工作条件系数。 （1966年规范） 近来：以概率论为基础的极限状态计算法 89年规范及新规范
经济的手段，使结构在设计基准期内，具 有各种预期的功能
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设计基准期
• 可靠度和时间有关 • 结构的使用期－－设计基准期 • 我国的设计基准期为50年 • 超过基准期后，结构的可靠度将逐渐降低
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设计使用年限（新规范）
定义：设计规定的一个期限，在这期限内，结 构或构件只需进行正常的维护即可达到预期 目的的使用。
可变荷载
永久荷载 直接作用 间接作用
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作用效应、结构抗力
• 作用效应是指结构上的各种作用在结构内 产生的内力（M、N、V）和变形的总称 是随机变量
• 结构抗力是指结构或结构构件承受内力和 变形的能力(如构件的承载能力、刚度等) 也是随机变量
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极限状态方程
• 作用效应－－S • 结构抗力－－R • R－S>0，可靠 • R－S<0，失效 • R－S＝0，极限状态