按正常使用极限状态设计,主要是验算构件的变形和抗裂度或裂缝宽度。
按正常使用极限状态设计时,变形过大或裂缝过宽虽影响正常使用,但危害程度不及承载力引起的结构破坏造成的损失那么大,所以可适当降低对可靠度的要求。计算时取荷载标准值,不需乘分项系数,也不考虑结构重要性系数γ0。
1. 正常使用极限状态设计简单表达式
Sk ≤ Rk
2. 可变荷载的准永久值系数和频遇值系数
在正常使用状态下,可变荷载作用时间的长短对于变形和裂缝的大小显然是有影响的。可变荷载的最大值并非长期作用于结构之上,所以应按其在设计基准期内作用时间的长短和可变荷载超越总时间或超越次数,对其标准值进行折减。《建筑结构可靠度设计统一标准》采用一个小于1的准永久值系数和频遇值系数来考虑这种折减。
(1) 准永久值系数, 是根据在设计基准期内荷载达到和超过该值的总持续时间与设计基准期内总持续时间的比值而确定。
(2) 频遇值系数,是根据在设计基准期间可变荷载超越的总时间或超越的次数来确定的。
3. 可变荷载的准永久值和频遇值
准永久值 = 可变荷载标准值×准永久值系数(ψq)
频遇值 = 可变荷载标准值×频遇值系数(ψf)
4. 可变荷载的代表值
可变荷载有四种代表值,即标准值、组合值、准永久值和频遇值。其中标准值称为基本代表值,其他代表值可由基本代表值乘以相应的系数得到。各类可变荷载和相应的组合值系数、准永久值系数、频遇值系数可在荷载规范中查到。
5. 荷载效应组合的标准值Sk
根据实际设计的需要,常须区分荷载的短期作用(标准组合、频遇组合)和荷载的长期作用(准永久组合)下构件的变形大小和裂缝宽度验算。所以,《建筑结构可靠度设计统一标准》规定按不同的设计目的,分别选用荷载的标准组合、频遇组合和荷载的准永久组合。
(1) 荷载的标准组合
标准组合主要用于当一个极限状态被超越时将产生严重的永久性损害的情况。按荷载的标准组合时,荷载效应组合的标准值Sk应按下式计算
(3一26)
(2) 荷载的频遇组合
频遇组合主要用于当一个极限状态被超越时将产生局部损害、较大变形或短暂振动的情况。按荷载的频遇组合时,荷载效应组合的标准值Sk应按下式计算
(3一27)
(3) 荷载的准永久组合
准永久组合主要用于当长期效应是决定性因素的情况。按荷载的准永久组合时,荷载效应组合的标准值Sk应按下式计算2100433B