砌体结构(高等院校土木工程专业“十二五”规划教材)
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第二节 极限状态设计表达式

一、承载能力极限状态设计表达式

砌体结构按承载能力极限状态设计时,结构的功能函数应满足

虽然直接采用可靠指标进行设计能较好地反映问题的实质,具有明确的物理意义,但目前还存在许多困难,也不符合工程设计人员的使用习惯,目前仍应用多个分项系数的极限状态表达式,这些分项系数包括结构重要性系数、荷载分项系数和材料分项系数等。

按承载能力极限状态设计的表达式为

砌体结构按承载能力极限状态设计时,应按下列公式中最不利组合进行计算

式中 γ0——结构的重要性系数,对安全等级为一级或设计使用年限为50年以上的结构构件,不应小于1.1;对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件,不应小于1.0;对安全等级为三级或设计使用年限为1~5年的结构构件,不应小于0.9;

γL——结构构件的抗力模型不定性系数,对静力设计,考虑结构设计使用年限的荷载调整系数,设计使用年限为50年,取1.0;设计使用年限为100年,取1.1;

SGk——永久荷载标准值的效应;

SQ1 k——在基本组合中起控制作用的一个可变荷载标准值的效应;

SQik——第i个可变荷载标准值的效应;

R(·)——结构构件的抗力函数;

γQi——第i个可变荷载的分项系数;

ψci——第i个可变荷载的组合值系数,一般情况下应取0.7,对书库、档案库、储藏室或通风机房、电梯机房应取0.9;

f——砌体的强度设计值,f=fk/γf

fk——砌体的强度标准值,fk=fm-1.645σf

γf——砌体结构的材料性能分项系数,一般情况下,宜按施工控制等级为B级考虑,取γf=1.6,当为C级时,取γf=1.8,当为A级时,取γf=1.5;

fm——砌体的强度平均值;

σf——砌体强度的标准差;

αk——几何参数标准值。

当工业建筑楼面活荷载标准值大于4kN/m2时,式(2-8)、式(2-9)中的系数1.4应为1.3。

二、砌体结构作为刚体时的稳定性验算

验算砌体整体稳定性时应按下列公式中最不利组合进行验算,即

式中 SG1k——起有利作用的永久荷载标准值的效应;

SG2 k——起不利作用的永久荷载标准值的效应。