第二章钢筋混凝土结构的基本计算原则

给水排水工程结构合肥工业大学土木与水利工程学院道路桥梁工程系方诗圣汪权朱亚林WaterandWasteWaterEngineeringStructure

1引言：结构设计所涉及的问题分为两类：第一类：共性的问题：是设计任何结构和构件都要加以解决的。作用在构件上的载荷：其大小如何确定?所用建材的强度如何确定?结构安全可靠标准是什么？

属于基本计算原则第二类:具体问题：应用这些基本原则对各种不同的构件进行具体的设计和计算，并采取相应的构造措施使所设计的构件满足要求2第二章钢筋混凝土结构的基本计算原则4h

任何一项结构设计都将面临可靠性和经济性两方面的问题，一般地说，结构的可靠性和经济性是相互矛盾的，科学的设计方法就是要使所设计的结构在可靠性和经济性两方面达到最佳的协调。度量结构可靠性的指标称为“可靠度”。使结构在可靠性和经济性两方面能够达到最佳协调的关键之一是要合理地选择结构必须达到的可靠度指标和采用科学的方法分析确定结构可能达到的可靠度；目前国际上已相当普遍地采用以结构的失效概率为依据的概率极限状态设计法。3我国于1984年发布《建筑结构设计统一标准》GBJ68—84后(以后简称标准)(修订版为《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068—2001)，1992年又颁发了《工程结构可靠度设计统一标准》GB50153—92。在这两本标准中，规定了结构设计均采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，替代原规范采用的单一安全系数极限状态设计方法，并对极限状态设计原则和设计表达式等作出了统一规定。我国现行的《混凝土结构设计规范》GB50010-2002)和《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002就是根据标准规定的原则制定的。本章将结合钢筋混凝土结构简要地阐述以概率理论为基础的极限状态设计法。4本章摘要本章主要介绍以概率理论为基础的极限状态设计方法的一些基本知识,是学习本课程及其他结构设计类课程的理论基础。由于内容涉及新的概念和名词术语较多,又牵涉到数理统计和概率论方面的内容,有一定的难度,需要逐渐克服.极限状态设计原则这一节,讨论的是关于建筑结构设计和安全度的基本内容和定义,也是砌体结构,钢结构等其他建筑结构的设计原则,要加以领会和理解.对于荷载和材料强度的取值,要求能懂得,理解。对于极限状态表达式,要理解和掌握其内涵,以便今后学习与工作中能够正确运用.▼5《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-20025基本设计规定5.1一般规定

5.1.1本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠指标度量结构构件的可靠度；按承载能力极限状态计算时，除对结构整体稳定验算外均采用以分项系数的设计表达式进行设计。5.1.2本规范采用的极限状态设计方法，对结构设计应计算下列两类极限状态:1承载能力极限状态:应包括对结构构件的承载力(包括压曲失稳)计算、结构整体失稳(滑移及倾覆、上浮)验算。2正常使用极限状态:应包括对需要控制变形的结构构件的变形验算，使用上要求不出现裂缝的抗裂度验算，使用上需要限制裂缝宽度的验算等。5.1.3结构内力分析，均应按弹性体系计算，不考虑由非弹性变形所产生的塑性内力重分布。

5.1.4结构构件的截面承载力计算，应按我国现行设计规范《混凝土结构设计规范》GB50010或《砌体结构设计规范》GB50003、《钢结构设计规范》GB50017的规定执行。5.1.5构筑物的地基计算(承载力、变形、稳定)，应按我国现行设计规范《建筑地基基础设计规范》GB50007的规定执行。5.1.6结构构件按承载能力极限状态进行强度计算时，结构上的各项作用均应采用作用设计值。作用设计值，应为作用分项系数与作用代表值的乘积。5.1.7结构构件按正常使用极限状态验算时，结构上的各项作用均应采用作用代表值。5.1.8对构筑物进行结构设计时，根据《工程结构可靠度设计统一标准》GB50153的规定，应按结构破坏可能产生的后果的严重性确定安全等级，按二级执行。对重要工程的关键构筑物，其安全等级可提高一级执行，但应报有关主管部门批准或业主认可。6第二章钢筋混凝土结构的基本计算原则4h第一节结构的功能要求和极限状态一.结构的功能要求1.结构安全级别我国是根据建筑结构破坏时可能产生的后果严重与否，分为三个安全等级。见下表：安全等级一级二级三级破坏后果建筑物的类型重要的建筑物一般的建筑物次要建筑物很严重严重不严重72.维结构贷的设熄计使父用年黑限,一般箭也称筝设计梦基准纠期定义士：房屋薪建筑而和构肯筑物筐在正今常设星计、欺正常里施工编、正谢常使锄用和耽维刑护下偷所应乔达到洗的持重久年沈限。足结构仙的设坐计使蝇用年圆限应叛按下盛表采齐用。类别设计使用年限（年）示例15临时性结构225易于替换的结构构件350普通房屋和构筑物4100纪念性建筑和特别重要的建筑结构注意筛：结劈燕构的牲设计截使用六年限弦与使跨用寿聚命不须等同使。超耀过设企计使扣用年较限的猎结构唱并不什是一拴定不绳能继讨续使葡用，矛当需你要继疫续使水用时阶，根让据结宁构的弹实际圾状态构对其肤可靠针度重素新评捧估鉴班定。8◆安全承性Sa潮fe汇ty结构歼在正常重施工愚、正奴常使枯用情术况下能承浇受可软能出披现的找各种直接六作用乖和间彩接作出用，如粉施加惑的荷弄载、跪外加穿变形葱、约沾束变伤形，疫在偶轨然事伞件（恩如地秒震、惠校核让洪水随位等剑）发阁生时震和发仍生后利，结嗓构仍龟能保持冬必需铲的承多载力慨和稳搭定性，不钳致发书生倒惹塌或叙连续疏破坏期而造存成生倾命财踢产的掉严重转损失片。功能要求适用性耐久性安全性设计仓任何滤一个疯建筑宏物或残构筑值物的条结构艘时，句在规扮定的伍使用详期限界内都代应满种足下馆述三烧方面吉的功誓能要秩求3.剩结构食的功据能要果求9◆耐久筑性Du雕ra交bi惜li刷ty结构建在正舞常维揭护条旗件下久应有斤足够杜的耐树久性健。完监好使难用到设计耐规定利的年拘限。如恨，混拴凝土视不发下生碳着化、严重诊风化诸、腐仪蚀、堪脱落纪，钢尾筋不便发生牌锈蚀沫等。羡因为迷这些装都将朴使结乏构的公安全骂性和岸适用陪性逐摇渐下匠降而橡影响野结构范的使库用年迅限。◆适用疫性Se累rv暗ic房诚ea熄bi严li庄ty结构堪在正演常使聚用条督件作顽用下怖具有良好吓的工白作性可能。如揪结构芽或构准件应茎具有炭足够搜的刚戴度而要不致牌发生冬影响弦使用米的过大烫变形盯或振辨动，不滋发生真足以吨让使房诚用者售感到殿不安铁的过铺宽的卧裂缝隐等，石贮液饮构筑象物如侨水池观、水安塔、犬管道安及井莲筒等躲不应封出现崖导致统漏水价的贯摊通裂缝亚(通马缝)和膏应具毅有必俯要的抗渗叠性。10（1垄）定竖义整个被结构另或结狮构的催一部疤分，超狐过某洒一特深定状湿态就不能曾满足设计购规定曾的某炭一功站能（养安全鲁性、财适用蚕性、伙耐久辈性）匀要求邪，该狠特定赏状态所称为爬该功能让的极纸限状剂态。极限亲状态承载力极限状态正常使用极限状态二.同结构循功能英的极崖限状级态Li证mi妨t沙St路at课e能完锈成预狸定的块各项爸功能芳时，握结构码处于有效租状态；反搅之，蒸则处蛾于失效蜡状态，有效温状态构和失键效状缝态的叮分界，称宁为极限洲状态，是唱结构绩开始丢失效乎的标奖志。11（2则）分战类1）承载围力能睁力极乒限状碎态Ul鸣ti素ma碎te狮L但im输it脱S妙ta前te——公这搞种极属限状峰态对销应于宴结构膏或结税构构迹件达卵到最厦大承做载能绪力或垒其变仍形达虫到不绘适于习继续代承载部的变池形。务承载走能力场极限革状态雅主要扭考虑芳关于结构啦安全推性的功最能。12当结幸构或爹结构吉构件扬出现倘下列勤状态猜之一托时，敲即认抗为超衔过了承载举能力删极限枯状态：结构牌构件暴或连坑接因蹈材料争强度计不够妇而破恋坏；整个摔结构枕或结评构的出一部客分作蹦为刚秆体失味去平困衡（滨如倾株覆、滑移等）遣；结构豆转变贿为机量动体凡系；结构历或结辅构构暂件丧概失稳逃定（烘如柱多子被公压曲瓣等）四。地基挺丧失歪承载牵能力弦而破抢坏（墓如失屿稳等清）（超静定结构中出现足够多塑性铰）在设卖计中紧，对犯所有兆结构胀或构凝件均挑应根著据承载页能力微极限翁状态进行删计算132）正常临使用亿极限耕状态Se喘rv辛ic煌ea之bi与li秆ty揉L悔im便it滩S况ta匙te——语正竿常使食用极挥限状绵态对僻应于颗结构权或结高构构铜件达赌到正农常使妙用或捎耐久多性能思的某悄项规饰定限抖值。筐这一和状态从对应灰于适用冻性或禁耐久僻性的功尾能。14当结踩构或济结构症构件撞出现闸下列帽状态彻之一促时，待即认箱为超慢过了正常进使用百极限回状态：◆影响神正常视使用简或外坑观的才变形（影胀响非偿结构哗构件狠、不俱安全岩感、篮不能少正常番使用节（吊栗车）激等）；◆影响唱正常旬使用缓或耐束久性乱能的纵局部疑损坏亏（包冬括裂蜘缝，备导致钢筋仅锈蚀蛾、影却响不旅安全通感、酬漏水旱等）；◆影响弃正常笨使用睁的振袜动（影隔响使膜用、犁不舒酿适）；◆影响劫正常倘使用捧的其暴他特北定状赛态等失。通常但的设竭计计意算程坦序是番先按承载京能力卡极限佛状态设计姐结构挥构件济，而派后按正常悲使用环极限梁状态进行凡验算。15定义量：使谜结构淘产生室内力摘或变废形的耀原因岂称为连“作美用”材。作用愈分类直接斥作用间接帮作用荷载机（集枣中力搁或分网布荷休载）混凝斧土收稀缩、提温度朽变化娘、基狭础的愤差异砖沉降鞋、地叛震等袖引起摇结构皮外加哗变形择或约跳束的壮原因斥。第二固节舞结构艇上的蠢作用狠、作差用效步应及尿结构所抗力惯和功咐能函挡数一.按结农构上竖的作职用和火作用砌效应按“沫原因呀不同层”分缝为16作用的分类又称悉恒荷拦载，色在结魔构设庙计使仔用期挥间，肯其值仅不随趣时间朵而变葡化，艰或其省变化梁与平剃均值明相比墙可以神忽略区的荷陪载，如结姻构的丑自重纪、土避压力愤，固叔定设难备，构筑都物内冤部的买盛水狡压力栏、结副构的塌预加草应力灾、地宇基的监不均剩匀沉刮降等；又称缴活荷煌载，肤在结寸构设胡计使身用期喊间其楚值随兰时间渠而变浸化，如楼段面堆属放荷蓝载、冠吊车拖荷载盐、静最水压弱力、乒风荷曲载、盏雪荷绳载、地表滩或地妖下水冒的压震力(侧压挖力、捡浮托中力)、流帐水压愉力、令融冰锈压力歪、结赔构构边件的幼温、狮湿度坟变化麦作用等；在结城构设定计基鞠准期凉内不砖一定蔑出现握，一妖旦出庄现，妇其值绑很大猪且持裳续时顶间很见短的制荷载狸，如爆唐炸力谢、撞胃击力蔽等；按随身时间杯的变铸异性织和出袋现的沈可能阿性（按作档用时失间的检长短闸和性虑质，雾作用鸭分为信三类则）：永久作用GPermanentload可变作用QVariableload偶然作用Accidentalload▼174结构泥上的睁作用4.浇1作用提分类开和作绝用代乡丰表值4.佣1.详1结构示上的看作用摊可分播为三宰类:永久抗作用禾、可差变作机用和勇偶然坚作用剧。4.俱1.很2永久念作用塘应包粱括:结构裤和永湖久设妇备的汉自重依、土四的竖笑向压崭力和痰侧向滩压力息、构屈筑物漆内部毛的盛局水压浆力、猴结构驴的预扇加应励力、职地基膛的不圈均匀倦沉降重。4.委1.盆3可变困作用斑应包五括:楼面虚和屋堵面上懒的活吓荷载私、吊截车荷怪载、瓦雪荷佛载、晚风荷暂载、渠地表岛或地您下水先的压解力(侧压著力、总浮托恐力)、流伴水压东力、酿融冰察压力遵、结决构构塘件的项温、茄湿度扒变化幻玉作用嗽。4.驱1.爆4偶然榨作用伏，系汇指在哲使用踢期间涝不一鸡定出再现，煎但发破生时留其值文很大城且持脏续时纠间较瓜短，遵例如迷高压认容器仓的爆允炸力痕等，蚀应根芬据工诉程实易际情纽奉况确办定需织要计勉入的什偶然堵发生置的作欧用。《给险水排云水工您程构拜筑物趣结构鬼设计司规范世》：GB泳5别00浅69裁-2巷00助218荷载的分类在空巷间位沈置上作具有假固定早的分煮布。如结巧构构颤件自耕重、裁楼面粘上的狭固定篇设备鞭；在结新构空钢间位春置上场的一算定范佳围内章可以善任意小分布甩。如楼葵面上遮的人肢群荷糠载、醋厂房纠结构摘上的顶吊车欣荷载谦等；按空舱间位歪置的纸变异分为氧两类：固定荷载自由荷载19荷载的分类不使崭结构毯或构饼件产披生加悠速度炊或产饮生的小加速丸度可附以忽邀略不誓计，如结功构的炸自重悦、一我般民蚂用建今筑的踩楼面叔活荷撕载等侧；使结父构或律构件刷产生圈不可技忽略凳的加揉速度坦，如吊茎车荷裤载、楼设备克振动供、作禾用在讲高耸立结构省如高交层建柏筑、书烟囱踏或水滔塔上零的风困荷载谅等；按结访构的谎反应分为笛两类：静态荷载动态荷载20作用锅效应吗：结构傲上的致作用使结漆构产妻生的斥内力韵(如轴筑力,树弯矩卫,剪汤力,淘扭矩琴等)、变揪形(转角亡,挠关度)、裂葵缝等葵通称当为作用吵效应依或荷粮载效益应S。Ac中ti肉on贱(作Lo休ad自)迹Ef占fe脊ct二.板荷晚载效赏应（作用浓效应亩）S和结用构抗忌力R结构如构件奏的抗风力：结构承受冻外加告荷载肾的能架力（及环抵抗汇结构妻的内赔力和休变形热的能奴力，层如构佩件的洒承载被能力脖、裂田缝和即变形件限值淡等）咸称为结构椅抗力R，取绣决于材料纸的强防度、满截面益尺寸滥和特臣征及计算脚模式等。Re南si跪st及an连t其中喉材料铁性能挎是决钉定结鼓构抗宾力的头主要低因素粗。C作用答效应企系数21三.蚕结樱构设君计中槽的不奏确定辽性a.恒载g与构失件尺感寸、凉材料卸容重绿等有拍关b.活载q的数倍值是汤随时碍在变请化的c.计算禁跨度l的不孤准确a.材料场强度fy和fc的离蹦散b.截面历尺寸h0和b的施章工误量差c.

1的随方机性结构缺不一扬定安四全（门可靠著）!g+q虽然熟设计诊保证Un缴de弱te斥rm饥in聋ed若F阻ac戒to滔rs升i查n蝴De汤si出gn22结构袋或构亚件能湖否完毁成预选定功纪能与劝结构沉的作尤用效车应S与结微构的斤抗力R有关屈。Z=R–S由此可采用结构的功能函数来描述结构完成预定功能的状况。因抗力R和S均具有随机性，所以只能用功能函数Z的概率来描述。四、结构始的功寺能函抽数23可靠珠概率首有多鞠大？Z>铲0，即R>态S结构冠可靠Z=篇0，即R=勤S结构架处于凝极限狱状态猫。即R<贩S结构农失效Z<欺0，失效崖概率蝇有多弱大?24结构预功能穿的三房诚种工积作状记态Z=R-S>0,或S<R可靠Z=R-S=0,或S=R极限状态Z=R-S<0,或S>R失效极限状态方程Z=0或R-S=0RSZ<0失效区Z>0可靠区功能工函数Z=R-S结构湿已达碌极限葛状态肆，称鲜为极限规状态只方程。Z=R-S=从g宴(R,祥S)＝扎0称为斜“极忆限状亩态方姻程”导,它杜是结预构失汪效的午标准墙.结构咸功能房诚函数备的一铅般表奖达式打为25◆结构段的可尺靠性re异li印ab赴il献it与y——丙结构叼可靠纳性的虹定义旬是：贼结构任在规督定的象时间妨内，蚕在规走定的勇条件诊下，乳完成亩预定备功能汉的能乱力。可见勇结构持可靠养性实架质上瞎是关拖于结妻构安逗全性甘，适娘用性纺和耐刷久性扒的概膝称（拉总凳称）偏。结构愈可靠鞭度——狡结构猪在规遮定时浸间内挂，在规定搁条件下，歪完成定预定耕功能民的概遭率。规定胜条件指正尊常设低计、果正常牧施工般、正面常使协用和际正常肝维护，不俗包括课错误宣设计沃、错钻误施姥工和膛违反谎原来纤规定谷的使粪用情挠况。一、谦结构鼓的可戚靠性叨和可刘靠度闻的概渗念第三愁节愧结构鲁的可副靠度烫和可垄靠指哄标26结构肚的可合靠度筐是结足构可贤靠性禽的概斥率度踩量，究即对碗结构薄可靠皮性的类定量资描述疤。注意嫌1：结构初可靠捏度与似结构扒使用宪年限浮长短仙有关兰。《澡统一提标准炒》以递结构园的设转计使枕用年扛限为烫计算承结构汤可靠酒度的比时间姥基准搏。注意粒2：结构完的设矮计使为用年黄限虽否与结膛构使准用寿孟命有纵联系刷，但冬不等延同。居当结乌构的统使用游年限龄超过办设计捕使用该年限羽后，庄并不菌意味昌着结裙构就现要报桥废，懂但其收可靠疲度将岭逐渐蚂降低岗。■结构症可靠慢性越暂高，抹建设雨造价昼投资妈越大痰。■如何汪在结赴构可暗靠与墙经济若之间狮取得询均衡，就革是设析计方削法要涌解决本的问驱题。27承载力能力极限状态结构的安全性正常使用极限状态结构的适用性和耐久性可靠水平高可靠水平低结构设计程序28以概唉率理隔论为乘基础付的极蜂限状燃态设战计法圣：本质等是将荷载娃效应映S及结构价抗力喇R看作爽是两个胁随机政变量应用概率挖论和封数理背统计的理赚论去垒研究晨结构汉的可爹靠度早。

0S≤权R以概巩率论醉为基衣础的熔设计芬方法航分为得三个骨水准腔：水准Ⅰ－半芳经验暴半概季率法吸；水准Ⅱ－近却似概炼率法般；水准Ⅲ－全妥概率规法。29二.翅失吊效概泊率失效－指结构扛或结见构的携一部绢分不能桃满足设计雹所规航定的某一火功能朝要求，即达到版或超穿过了承载咽能力恳极限美状态或正常犁使用秀极限歉状态中的之某一份极限伴。失效窗概率－指结构务结构同处于倍失效促状态滤下的岁概率pf。Pr荷ob碗ab贵il耐it旧y纤of捏f进ai抚lu法re30重叠在区的宋大小图反映汪了抗教力R窄和荷臭载效怕应S舰之间猎的概创率关售系，左即结旱构的披失效名概率从结沾构安帅全的属角度琴，提高结构具构件脏的抗力练R，减小抗力万R和依荷载矩效应沃S的离散诱程度，可茅以提高结构敲的可靠姥程度，即提高μR－μS，减小σR、σS可使失效率概率笋降低。f(r,s)S，RSRμSμRmR-mS标准匹差σS、σR平均仍值分毫别为μS、μR结构矩的效速应S及结舟构的闯抗力R均符掌合正太态分绿布31

f(Z)bszmzpfZ=R-SZ<0则pf=P(Z<0)=P(R<S)设S、R都服从正态分布，平均值为μS、

μR，标准差σS、σR。令Z=R-S因此结构的功能函数Z也是符合正态分布的随机变量结构豆处于燃可靠皆状态雀下的晶概率网，称拣为可轧靠概定率ps，ps=1孟-pf。图中Z<0部分栗(阴昌影)勺面积若即为查失效竭概率pff(Z)概拾率密默度函胳数32图2-1fz(Z)pf

z

z

zZpf计算傻复杂限，但蠢(由趟图看乌出)愈均值

Z向右爹移pf减小销，可辱靠度线加大钢。令

越大芬，Pf越小，结棕构越崇可靠叹。故称为可靠度指标。

三、拣可靠羽指标re畅li陵ab业il退it绳y李in椅de脖x▼33在确鼠定结确构的旁可靠标指标

时，岩应该康使结就构的阴失效仆概率桃降低忠到人每们可打以接岔受的催程度庸，做境到既晶安全胳可靠湖又经耍济合叫理。《统嘴一标声准》肥规定花：[

]的板取值粱与构厌件的蛋破坏组类型术及结追构的驻重要骨性有春关。

[

]四、推结往构目摄标可蚁靠指堵标

称为纯可靠着指标远，与榆失效省概率黄pf之间企有一杯一对顷应的唐关系蛛。结构洞按极仅限状迫态设赖计时汉，要香保证谣其完颈成预禽定功蛛能的丑概率宫不低桑于某勉一允性许水捏平而睬要求迹设计童所达像到的创可靠戒指标掩，称铅为目标旺可靠岭指标幸[

]。34前面搁已定问义过申结抬构安狭全级妙别我国缸是根趁据建忙筑结众构破妹坏时叔可能确产生捞的后汉果严娇重与表否，去分为祸三个胶安全令等级晌。见圆下表县：安全等级一级二级三级破坏后果的影响程度建筑物的类型重要的建筑物一般的建筑物次要建筑物很严重严重不严重353、[β]与破牺坏性压质有以关；嫂由于冒结构延性陡破坏和脆性刮破坏的性卸质不期同，冒前者谋有明显誓预兆，可淘及时心采取妄补救寻措施尿，目涝标可牧靠指赵标可讲定的稍低豆一些；后侨者为赶突发链性破戴坏，拘破坏驻前无明俭显预钳兆，目闪标可撕靠指荐标应定的斯高一痒些。破坏类型安全等级一级二级三级延性破坏3.73.22.7脆性破坏4.23.73.2结构局构件惊承载肉力极让限状案态的范目标烛可靠尊指标诱[β]确定[β]的原能则1、械建立军在对罢原规超范校事准的吹基础李上；2、[β]与结布构安狮全级潮别有截关；4、[β]与不耗同的雁极限小状态潜有关步。36第四杜节停荷载马的代器表值谊和材视料强档度的哀标准畜值及好设计侦值结构鉴设计冲时，傻对不袄同的检作用乐应采猴用不烈同的撞代表雨值:对永邪久作夹用，骂应采闪用标王准值泉作为肤代表春值；对可股变作闪用，谅应根顽据设盛计要视求采文用标顷准值赛、组毯合值纪或准喜永久对值作恶为代姓表值泥。作用另的标计准值佣，应俯为设究计采怪用的双基本按代表朋值。又称恒荷载，在结构设计使用期间，其值不随时间而变化，或其变化与平均值相比可以忽略的荷载。又称活荷载，在结构设计使用期间其值随时间而变化。在结构设计基准期内不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载。按随时间的变异性和出现的可能性（按作用时间的长短和性质，作用分为三类）：永久作用G、可变作用Q、偶然作用永久作用G可变作用Q偶然作用371.价定义作用趋标准葱值是折作用革的基本检代表夕值。将作用钱（荷载敢）视午为随猪机变音量，叠采用楼数理棒统计腥的方突法加回以处晃理而筋得到闹的具有展一定惨概率的最大男作用梨值称为搜作用脊的标抓准值读Sk。可照理解盼为结碌构构助件在特使用宣期间及的正险常情锣况下乱可能必出现舱的最隔大作谦用值阻。

f(S)SSkv1-vasss（一）.作用的标准值SkCharacteristicValue一能、荷浮载的创代表组值382.灵确定⑴.谎结耍构自怪重的娱标准塔值，驳可按泉结构凶构件厅的设静计尺问寸与报相应谁材料苦的重皇力密农度计油算确百定。千对常揭用材蛙料和怎构件粥，其狗重力户密度同可按盗现行投《建兆筑结夏构荷豪载规献范》笛GB布5竭00疑09肾－2某00过1的规鱼定采恳用。永久恢性设宁备的述自重漫标准靠值、狠可按辽该设毕备的友样本著提供徒的数梁据采够用。⑵.殿可镰变作方用常恼与时燃间有萌关，晋在缺包少大慈量统胡计材有料的踢条件笼下，可变瓣作用长标准方值可近紧似按泊随机丢变量灭来考舍虑；《给纹水排恩水工绵程构每筑物死结构歌设计案规范袜》固GB且5乡丰00离69疤-2俭00喊2衫中规窝定4.阀3.兄1构筑蠢物楼烈面和筐屋面瓦的活滥荷载香及其谨准永路久值亡系数丙，应没按表此采用嗓。4.助3.枕2吊车馋荷载杏、雪部荷载梨、风腾荷载坛的标稀准值絮及其绢准永滥久值写系数抚，应刮按《贱建筑尿结构泪荷载浅规范倡》GB咳5泉00大09的规凯定采忠用。394.据3.私1铁构筑极物楼徐面和偿屋面鸦的活皇荷载尸及其袜准永故久值着系数锁，应脂按表抄采用植。4.明3.鸟2冤吊车樱荷载筑、雪权荷载逐、风赌荷载戏的标证准值吃及其驼准永肺久值房诚系数介，应讯按《贸建筑棋结构戴荷载售规范造》G胶B朽50侄00诸9的忠规定侦采用蝴。40可变规作用结的最大络值并龙非长婚期作宿用于扶结构之上斤，在翅考虑鸦作用物长期蛋效应过组合早时，村应对温其标准堵值进轮行折痛减。可拜变作席用的窝准永颤久值桌指可级变作诞用在窜结构蜘设计狗基准军期内经常梯作用偷的那雷部分益荷载。

q准永连久值骗系数心。准永粒久值辫主要姨用于侍考虑充荷载右长期受效应例的影识响。（三稀）.谅可变揉作用险作用挎准永峰久值Qu正as柄i-规pe跑rm摔an显en丛t宵Va赖lu话e当结忙构构励件承饼受两种班或两村种以木上的可捏变作揉用时浪，各割种可德变作薯用不可释能同钩时以允其最麻大值幅（标桑准值划）出僵现，除一奖个主恐要可躲变作用第外，其余易可变作用亭应在刃标准吵值上乘灭以小馅于1腾的组哥合值布系数对可季变作炭用标趣准值挣进行战折减蔽(组合端值系瞎数

c=0.英9)。（二独）.奏可变逆作用牢组合你值Co惹mb愧in尊at膝io秀n狼Va练lu顷e41频遇特值主盟要用验于正览常使角用极悔限状尊态的厌频遇车组合特中。可变联作用违在设续计基我准期保内被路超越吃的总光时间闪仅为廉设计梯基准味期一停小部穴分的仁作用孤值；眼或在穿设计尘基准叙期内妄其超疯越频服率为子某一沿给定竭频率膛的作授用值壤。频遇疼值系览数

f。（四抢）.乔可变锁作用腾频遇桌值Fr乳eq积ue蹈nt秃v罪al贴ue42

ff5％fk1.645sf二.敌材潮料强杆度的满标准舞值fk43（一城）.气混闯凝土拾的强码度标厌准值1、混凝土立方体抗压强度标准值fcuk例如：平均值变异系数则立方体抗压强度标准值为442、混凝土轴心抗压强度标准值fck试验结果实际构件轴心抗压强度标准值fck假定453、藏混凝中土轴茶心抗颜拉强游度标具准值ftk（二盼）.叼钢鼻筋强碑度标怠准值热轧鲁钢筋眨抗拉纺强度楼标准指值用fyk表示泉。《杜规范钻》取联国家介冶金遥局标仍准规盗定的船钢筋甲出厂凉检验伤的废品健限制作为婆钢筋数强度替的标倡准值权，其保证帖率不时小于暂95相%，举实为绝97床.7规3顾%。预应桃力钢迫绞线熔、钢预丝和顺热处夸理钢炉筋的轧强度削标准真值根旬据极限寺抗拉日强度用fp众tk表示堤。46（三芽）.昼材盗料强蛙度的挤设计锄值混凝统土和距钢筋旁强度颤分项豆系数gc、gs则剃材料谁强度梁设计彼值混凝狱土：gc=1.贷4HP择B2秋35级钢域筋：gs＝1既.1独0HR宾B3宣35逮，H现RB塘40可0，疗RR恒B4尾00级钢弄筋：gs＝1素.1般0474849第五蜓节茫给感水排汁水工天程构显筑物糊结构貌设计桂规范镜实酬用设邀计表拥达式针对皮直接父采用狸可靠辟指标β≥任[β]进行造设计伶的复怪杂性趋和困振难性脂，提吓出了实用存设计通表达督式。该纱方法不用仁单一唇的安仓全系期数的表朽达式动，而壳是将哭影响发结构着安全植的因棒素（距荷载沿、材遍料、迹截面捐尺寸闹、计想算方纠法等询）视吓为随机爪变量，应扣用数械量统糟计的嗽概率叨方法穿进行炉分析盛，采忠用以荷载许和材抹料强劣度的尘标准汗值以及的相应杨的“分遣项系史数”来表睁达的跌方式钻。原因劣：概率汁极限焦状态晚设计疼法计真算繁论复，挨某些算统计刷数据槐也不耗齐全绍。对尊于一场般常榜见的匀工程昨结构温，直体接采漂用可篇靠指吩标进锯行设脸计有筋难度千，而唤且眼寻下也峰没必沙要。由于有设计赠人员习以往肝已习蜓惯于烛采用器安全滋系数国这种岂形式呆来进若行计呀算，柏因此筐，《建筑拌结构卫设计获统一善标准》提出床了一敲种便渠于实纲际使耕用的鸟设计漫表达段式，奋即实酱用设摄计表耀达式怪。▼50实用秘设计苗基本浇表达泊式采用货概率懂极限谣状态归方法溜用可旁靠指乐标β进行伤设计神，需胡要大狱量的涉统计季数据掘，且惰当随晨机变志量不步服从岸正态培分布苹、极楼限状脉态方燥程是留非线毯性时欣，计话算可妄靠指折标β比较茂复杂笼。对缘瑞于一宽般常发见的厘工程纤结构库，直井接采票用可圣靠指洪标进性行设胖计工抽作量泪大，无有时遮会遇号到统厚计资散料不耳足而涂无法锋进行乳的困捐难。携考虑弃到多欠年来员的设亭计习滤惯和辞实用熔上的区简便星，《凑建筑蕉结构绳设计渣统一惨标准芒》提左出了肺便于盗实际目使用龟的设禁计表午达式劈燕，称馒为实白用设役计表锋达式欢。实用谜设计耽表达起式把旋荷载悔、材终料、擦截面放尺寸增、计井算方错法等祸视为谋随机功变量昼，应龄用数胖理统敌计的方概率葵方法柄进行盆分析倒，采衡用了汤以荷恳载和倡材料偿强度袭的标鞠准值秩分别肉与荷混载分窗项系按数和翠材料禁分项引系数得相联婶系的驴荷载厚设计额值、嚼材料抢强度掌设计剂值来彩表达肃的方兰式。够这样才，既途考虑季了结亏构设呜计的靠传统逐方式险，又穗避免程设计返时直副接进躺行概泪率方猎面的及计算摧。分项阅系数持按照态目标夫可靠巨指标[β]值(尸或确伏定的辰结构漫失效膨概率pf值)板，并置考虑辈工程务经验煌优选晒确定布后，匪将其促隐含妥在设蹦计表亦达式淋中。抄所以六，分够项系鲁数已陪起着而考虑赤目标蕉可靠灭指标泰的等印价作袄用。51根据捏极限脑状态遭设计暂法，但用结周构的斜失效沙概率Pf来衡脏量结约构的秃可靠胞度概削念十籍分明裳确，肠用可品靠指矛标

表示酬与Pf一一介对应狂关系枪更容止易为艳人们碍接受陆。在市实用叼表达垦式中挂，是拣由结凳构的设破坏秤形态怒和安孤全等吧级与箱工程样经验缝校准丙确定本的分喇项等袭效来妹满足吃可靠捐度指乓标要章求的驶。

G,

Q,

s,

c,中隐椒含着抚可靠里度指榜标

。52前述旧内容鸣带入作用创效应颜设计谅值，gS作用省效应宪分项兽系数结构否抗力框设计馆值，gR结构稳抗力村分项边系数考虑盗到结搭构安羽全等庙级的爆差异番，其洁目标摇可靠尘指标饥应作协相应脾提高趴或降目低，建故引室入结梅构重矛要性笔系数——g0，由算此可拉得β≥滴[β]▼53极限斯状态牵实用姜设计新表达演式的聋一般锅形式可变荷载分项系数γQ永久荷载分项系数γG组合值系数ΨC荷载｛永久荷载G可变荷载Q｛对结构影响有大有小一般不会同时发生54正常互使用酒极限否状态肯实用哈设计哑表达芝式正常纹使用硬极限早状态，可敢靠度欲要求读可适稼当降幅低，素不需廊乘分阅项系砍数，钻也不豆考虑领结构腔重要烂性系姥数γ0按正绵常使钻用极臂限状抓态设望计，券主要耍是验废算构胳件的求变形旧和抗森裂度灭或裂除缝宽抚度。老在此锡情况贩下，阿可变前荷载选作用转时间绵的长德短对默于变登形和俭裂天缝的店大小准显然迈是有叙影响躁的。55准永匀久值杠系数锻与频检遇值初系数可变障荷载聪的最份大值堂并非芝长期矛作用达于结客构之隶上，棕对于卫可变斤荷载摘长期洁作用位部分嫩，要楼对其瓶标准白值进晶行折吊减。《建胖筑结愚构设孕计统把一标督准》症采用准永叛久值尝系数与频遇察值系携数(小漫于1绪)来次考虑惕这种离折减改。可变壶荷载识的准革永久扩值系委数，系根敞据在喝设计捞基准础期内毫荷载卡达到望和超版过该惨值的聚总持专续时欧间与感设计架基准声期总干持续眼时间匹的比愉值而末确定可变腐荷载昏的频兽遇值王系数重，是根喜据可印变荷脂载超呈越的秤总时大间或劫超越史次数味确定哲的。56荷载犬短期暮效应累组合劲和长周期效挤应组趁合可变步荷载伪已有察四种泛代表晶值，堡即标准尼值、组合之值、准永胡久值谷、频辩遇值，其勒中标准晌值称为基本须代表迈值，其他瓜代表泊值可系由基客本代优表值肉乘以劳相应柴的系佳数而糖得。根据刮实际践设计性工作题中的丘需要谱，须厚区分荷载丢短期递作用和荷载叛长期土作用下构坊件的暮变形礼大小鼠和裂缠缝宽廊度的占计算鱼。因此贪，根搭据不浆同的项设计两目的喜，分里别考虑殖荷载醉短期头效应神组合前和长兰期效您应组兴合。57当按巾荷载夕短期辛效应护组合讯时，杰荷载饼效应株的计毙算表垃达式当按因荷载馒长期药效应骗组合洒时，阻荷载摧效应邮的计淡算表茅达式标准组合频遇组合准永久组合58一.咳承蛙载能剥力极访限状毕态设读计表俭达式对结绑构构热件作鸡强度抱计算源时，银应采哪用下狂列极恶限状羽态计溪算表鲜达式都:

0S≤寄R(2词-1箭9)式中

0——裂结构彻重要山性系蒜数，夜对安虾全等亭级为岭一、中二、声三级做的结构勺构件虫，应限分别畜取1辉.1墨、1修.0扮、0免.9捆；S——作用揭效应狼的基言本组插合设纵计值；R——哲结构哨构件吴抗力距的设悔计值籍，给水诱排水亮工程榴构筑洲物结毅构设纳计规耻范的爸规定R应按《混叹凝土拉结构旨设计萝规范著》G醉B视50排01晓0、《砌数体结姥构设煮计规宜范》方GB随5舰00亦03转、《钢素结构柴设计签规范耽》G爹B盐50缘瑞01亲7的规孔定确双定。59S无作用果效应举的基异本组早合设碌计值派，应胜按下济列规膝定确拌定:1喇对于刊贮水叹池、饿水处档理构亭筑物孩、地分下构便筑物捐等可销不计房诚算风灾荷载尖效应深，其斗作用羽效应萄的基俭本组座合设耍计值弦，应厅按下蚀式计叹算:式中巧:Gik——龟第i个永掀久作烈用的黑标准禾值；CGi——放第i个永清久作乘用的附作用铁效应众系数莲；

Gi——里第i个永相久作征用的私分项娃系数尘，当作母用效蔽应对扑结构摆不利揪时，制对繁结构旦和设名备自匙重应秀取1.绝2，其他生永久塘作用妄应取1.资27；当作犁用效思应对千结构针有利看时，衣均应巨取1.允0；Qik——略——宿第j个可悲变作费用的找标准乌值；CQj——源——荣第j个可觉变作怀用的横作用核效应盾系数替；

Q1、

Qj——荐第1个和友第j个可笑变作脖用的堪分项末系数折，对地折表水昆或地湾下水户的作吸用应繁作为值第一寨可变陪作用借取1.甜27，对其盐他可厚变作庭用应岭取1.个40；

c——都可含变作斧用的幼组合烤值系土数，犁可取0.换90计算纷。60S笛作用她效应齿的基普本组道合设餐计值牧，应阅按下推列规诉定确狸定:2冶对梳水塔草等构狗筑物举，应昏计入阴风荷耗载效线应，厘当进咸行整声体分芹析时繁，其权作用置效应缎的基及本组奶合设铸计值愚，应读按下店式计顺算:式中CQ1、Q1k——第一俯可变臭作用标的作庸用效败应系冶数、狐作用摊标准迟值，第一们可变饲作用抖应为凝风荷停载。屋面骄均布活活载光与雪掠荷载踪蝶能同呈时考胖虑吗剩?屋面暴均布催活载牺不与智雪荷集载同境时考摩虑，紫设计粒时取导其中减较大趟值。61二.立正宝常使间用极具限状随态设筝计表弃达式结结尸构或盘构件述超过伯正常朋使用现极限陆状态密时所姨造成费的财楚产和邻生命订损失皆要小尺于超碧过承称载力牙极限见状态笋的后遍果，断故其贡可靠众度指宜标要膏低一手些。晕在荷载雪效应都及结宿构抗隔力计算忌中均采用部标准但值。不执需乘岗分项铲系数赵，也他不考秧虑结卸构重谊要性敌系数

0结结烤构或吓构件冰在持标荷作命用下挥，其卖裂缝许和变寺形会样随时喜间的训推移饮而发仍展，刮因此摧讨论熟其荷柔载组查合时朵应考摆虑短期份效应和长期问效应的组约合。62GB难50肢06闭9－盆20努02包5侵.3拆节规定5.订3.香1对正递常使负用极痕限状染态，救结构烘构件他应分作别按作依用短律期效舱应的边标准拣组合删或长期惕效应欣的准泰永久狐组合进行锣验算，并居应保金证满迫足变形搬、抗杆裂度狱、裂污缝开董展宽泛度、希应力等计魄算值涝不超献过相歼应的酱规定供限值亏。5.毛3.宿2对混耽凝土忽贮水窝或水切质净攀化处鞭理等借构筑策物，葬当在者组合龄作用刊下，见构件貌截面廉处于轴心秩受拉凳或小合偏心势受拉(全面影处于仆受拉)状态惭时，由应按忘不出友现裂扎缝控堵制；并均应取作用鬼短期距效应迁的标猾准组包合进焦行验嚷算。5.垄3.粥3对钢禾筋混英凝土逆贮水规或水迷质净报化处倦理等栽构筑艘物，傍当在谢组合钥作用埋下，构件林截面饮处于深受弯流或大已偏心斥受压柏、受古拉状胳态时笔，应叨按限赚制裂签缝宽蓝度控衫制；并应穗取作用熔长期胀效应见的准风永久竿组合所进行些验算饶。二.偶正四常使边用极浮限状种态设振计表泄达式63构件截面受力状态验算要求作用组合轴心受拉或小偏心受拉(全面处于受拉)应按不出现裂缝控制作用短期效应的标准组合受弯或大偏心受压、大偏心受拉状态按限制裂缝宽度控制作用长期效应的准永久组合抗裂禾度、受裂缝揉开展评宽度否验算勤的规脆定归道纳如练下645.宿3.毛4舞钢筋洪混凝绪土构凝筑物绕构件盘的最帐大裂研缝宽劫度限脱值，吊应烧符合代表的疫规定敬。655.休3.鸦5电机炕层楼腿面的炒支承甩梁应虏按作海用的长期拆效应布的准栏永久趋组合进行统变形灰计算福，其泥允许耀挠度要应符租合下俘式要复求:式中ωv——雾支承抹梁的抹计算文挠度(m善m)；l0——笔支承庙梁的赛计算糊跨度(m何m)。66正常灾使用竟极限牙状态墙下，作用掀短期嚼效应樱的标优准组垃合Ss作用及长期坊效应爆的准挨永久奋组合Sd1.亚标典准组言合Ss对水贯塔等幕构筑羡物，杯当计丘入风心荷载墙时可套取

c=故0.绞6；当不像计入烧风荷瞎载时驻，应济为2.励准永蹲久组具合Sd

qj——盒第j个可杠变作嗓用的向准永浅久值掘系数妨；67例：女一简玻支梁趴，跨忙度为君6米拉，作浊用于版上的愚均布脆荷载肢，恒持载标绣准值gk=3袋kN维/m粗，分项皇系数

G=1缎.2腥，活荷诊载标汤准值qk=6能kN猛/m黎，分布律系数

Q=1刺.4旅，分别贪计算惑梁跨尝中截椅面弯肤矩的养基本脚效应例组合禾、短泰期效宰应标贵准组坏合和耍长期含效应尿准永欲久值杂组合响(活萄荷载授准永景久系咳数

qi=填0.桐4)解：命基本葱效应罪组合咽(内李力组戚合设框计值误)荷载甲效应誉的计赚算例婆题68荷载亏短期榆效应标准掌组合烫：荷载诱长期沿效应准永北久值斑组合防：69[例说]某泵中房采隆用1扁.5宋m×6众m的听大型棵屋面宪板，揉卷材恨防水要保温唱屋面前，永驶久荷扒载标钱准值厚为2框.7醒kN衰/m2，屋胜面活抬荷载思为0堆.7担kN诵/m2,屋间面积齐灰荷寨载为奔0.经5k娱N/竞m2,雪耀荷载刻为0视.4骄kN足/m2，已酬知纵当肋的愤计算富跨度l=5盏.8涨7m仇。求：迫纵肋护跨中搏弯矩绘的基挽本组工合设沾计值租。解：1.晨荷俘载标哗准值灾：(1宪)永金久荷基载为GK=2纹.7狸×1惯.5慰/2无=2隙.0穗25抬kN趣/m(2丽)可腊变荷务载为屋面棒活荷捆载站Q1k=0膨.7惯×1黄.5惯/2律=0隔.5仇25正kN拢/m积灰角荷载踪蝶Q2k=0热.5酬×1久.5劲/2稀=0压.3产75鞠kN棵/m雪荷应载见Q3k=0沟.4名×1链.5蓬/2顾=0旧.3经00逆k治N/未m702.猛荷载纪效应算组合惕：根据述现行绳《建荐筑结趴构荷离载规篇范条赌，屋阻面活蛋荷载姥不应肉与雪过荷载腿同时这考虑洋故取饰其较首大者吼，即披不考遍虑雪岂荷载幸;因永视久荷梨载起广控制宴作用零，根项据《遥建筑月结构筒荷载喊规范驴条规俭定。赤采用业由永俱久荷灰载效购应控山制的菜组合任。根据椒《建盖筑结拍构荷穗载规凶范条辰，取γG=1怖.3火5,γQ=1深.4光,根欣据《巨建筑个结构铃荷载剩规范虚》表留（）棒得屋愁面均痛布荷菊载的生组合垄值系沙数Ψc云=0数.7蚂,据猜表（颠）得召屋面练积灰伸荷载牙的组生合值敏系数中Ψc酒=0速.9膏。71（4缸）应戚用《建移筑结此构荷搅载规覆范》术式（内）。M=席1.卷35妻×1阵/8龄Gkl2+1姥.4采×0扮.7白×1叶/8旋Q1kl2+1浩.4器×0桌.9承×1膝/8上Q2kl2=5黄.8旬72/8什(1吉.3虎5×欲2.列02蚁5+仪1.顿4×敌0.涛7×唯0.杜52域5+否1.豪4×贸0.狭9×早0.盏37镜5)72假若留由可炒变荷宅载控呈制:M=丝式1.资2×液1/械8Gkl2+1柜.4庸×1极/8凭Q1kl2+1廊.4释×0匹.9曾×1豪/8直Q2kl2=5序.8河72/8广(1续.2堵×2螺.0竟25驼+1因.4活×0似.5仗25跪+1预.4蚊×0躬.9抚×0沾.3傻75滋)可见锁应采漆用由东永久虹荷载伤控制负的组筐合。73荷载触效应冻的计除算例扑题[例除3-乖1]尖某泵推房楼邮面采控用预球应力掏