荷載的代表值
設(shè)計(jì)中用來驗(yàn)算極限狀態(tài)所采用的荷載量值,例如標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值。
1.荷載標(biāo)準(zhǔn)值
荷載標(biāo)準(zhǔn)值是指在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi),在正常情況下可能出現(xiàn)的最大荷載值,例如在《荷載規(guī)范》中,住宅樓面的均布活荷載規(guī)定為2.0kN/㎡.
對(duì)于永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,是按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸(如梁、柱的斷面)與構(gòu)件采用材料的重度的標(biāo)準(zhǔn)值(如梁、柱材料為鋼筋混凝土,則其重度的標(biāo)準(zhǔn)值一般取25kN/m3)來確定的數(shù)值。對(duì)常用材料重度,可按《荷載規(guī)范》附錄A采用。
對(duì)于可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,則由設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載概率分布的某一分位數(shù)來確定,一般取具有95%保證率的上分位值,但對(duì)許多還缺少研究的可變荷載,通常還是沿用傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。對(duì)可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,可按《荷載規(guī)范》的規(guī)定采用。
2.荷載組合值
當(dāng)結(jié)構(gòu)上作用兩種或兩種以上的可變荷載時(shí),考慮到其同時(shí)達(dá)到最大值的可能性較少,因此,在按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)或按正常使用極限狀態(tài)的短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)采用荷載的組合值作為可變荷載的代表值。
可變荷載的組合值,為可變荷載乘以荷載組合值系數(shù)。組合值系數(shù)見《荷載規(guī)范》表4.1.1.
3.荷載頻遇值
對(duì)變荷載,在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi),其超越的總時(shí)間為規(guī)定的較小比率或超越頻率為規(guī)定頻率的荷載值。
可變荷載頻遇值應(yīng)取可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載頻遇值系數(shù)。荷載頻遇值系數(shù)見《荷載規(guī)范》表4.1.1.
4.荷載準(zhǔn)永久值
對(duì)可變荷載,在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi),其超越的總時(shí)間約為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期一半的荷載值。
作用在建筑物上的可變荷載(如住宅樓面上的均布活荷載為2.0kN/㎡),其中有部分是長期作用在—上面的(可以理解為在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期50年內(nèi),不少于25年),而另一部分則是不出現(xiàn)的。因此,我們也可以把長期作用在結(jié)構(gòu)物上面的那部分可變荷載看作是永久活載來對(duì)待?勺兒奢d的準(zhǔn)永久值,為可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載準(zhǔn)永久值系數(shù)φq也就是說,準(zhǔn)永久值系數(shù)φq,為荷載準(zhǔn)永久值與荷載標(biāo)準(zhǔn)值的比值,其值恒小于1.0.
在荷載規(guī)范中,規(guī)定了各種不同建筑樓面上均布活荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)φq,如對(duì)住宅樓面的均布活荷載,其準(zhǔn)永久值系數(shù)φq=0.4,而對(duì)書庫、檔案庫則φq=0.8,這表示了對(duì)不同用途的建筑物,其準(zhǔn)永久值系數(shù)φq是不同的。φq的大小表示了均布活荷載數(shù)值變動(dòng)的大小,φq大表示變動(dòng)較小,φq小則表示變動(dòng)大。如住宅樓面的均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0kN/㎡,準(zhǔn)永久值系數(shù)φq=0.4,因此,荷載準(zhǔn)永久值為2.0×0.4=0.8kN/㎡;而對(duì)一般書庫、檔案庫樓面均布活荷載為5.0kN/㎡,準(zhǔn)永久值系數(shù)φq=0.8,因此荷載準(zhǔn)永久值為5.0×0.8=4.0kN/㎡。
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