- GB 50959-2013 有色金屬工程結構荷載規范
- 中國恩菲工程技術有限公司主編
- 2777字
- 2022-07-12 17:37:01
4.3 荷載的有關系數
4.3.1 基本組合的荷載分項系數應按下列規定采用:
1 永久荷載的分項系數應符合下列規定:
1)當其效應對結構不利時,對由可變荷載效應控制的組合,應取1.20;
2)當其效應對結構不利時,對由永久荷載效應控制的組合,應取1.35;
3)當其效應對結構有利時,不應大于1.00。
2 可變荷載的分項系數應符合下列規定:
1)一般情況下應取1.40;
2)對標準值大于4.0kN/m2的樓、地面可變荷載,應取1.30。
3 溫度作用的荷載分項系數應取1.40。
4 當驗算結構的傾覆、滑移或漂浮時,荷載的分項系數可按下列規定采用:
1)驗算結構的傾覆、滑移時,永久荷載的分項系數不應大于1.00;當可變荷載的存在對結構有利時,可變荷載分項系數應取0;
2)當對驗算結構的抗漂浮穩定有利時,永久荷載分項系數不應大于1.00;
3)當驗算結構的抗浮、滑移時,尚應符合現行國家標準《給水排水工程構筑物結構設計規范》GB 50069等的有關規定。
荷載分項系數是考慮荷載的不同變異影響、荷載的具體組合情況和不同荷載的效應比,以及與抗力有關的取值水平等因素,使得各類設計在不同情況下,結構的可靠度趨于相當水平的目標下確定的。基本組合的荷載分項系數取值,既符合現行國家相關標準的要求,也是經歷了多年有色金屬工程實踐的檢驗,可靠且適用。
荷載分項系數的規定使得工程設計中結構的可靠度得到明確、有效地保證,與此同時,也恰如其分地控制了工程的經濟、適用目標,規定意義重大,應嚴格執行。
有關永久荷載和可變荷載分項系數取值的分析研究,可參見現行國家標準《建筑結構可靠度設計統一標準》GB 50068的有關規定與說明。
條文中可變荷載分項系數的規定適用于操作荷載,對檢修荷載也可據實酌情采用。
4.3.2 工程結構樓、地面及屋面可變荷載,當采用設計使用年限的調整系數時,應符合表4.3.2的規定。
表4.3.2 可變荷載設計使用年限的調整系數γL

注:1 對于不隨時間明顯變化的樓、地面及屋面可變荷載,設計使用年限調整系數γL可取1.0;
2 當設計使用年限介于表中數值時,可采用線性插入計算γL;
3 風荷載、雪荷載等可變荷載當采用設計使用年限的調整系數γL時,應符合現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB 50009的有關規定。
依據現行國家標準《工程結構可靠性設計統一標準》GB 50153—2008中附錄A表A.1.9的規定,結合有色金屬工程的具體情況,制訂了可變荷載采用結構設計使用年限的調整系數,用來解決設計使用年限與設計基準期不同步的配合、協調問題。
設計使用年限是用來表明結構的用途和重要性的重要參數,影響設計使用年限長短的因素有多個,其中主要決定于荷載的取值和耐久性定位兩點。對于設計使用年限較長者,采用荷載值必然要求會更高些,即調整系數大于1。相反,則會要求相對低一些,即調整系數小于1。對于耐久性定位問題,則通過結構設計中的材料選用、必要的防護和合理構造等措施予以滿足。
有色金屬工程項目中,部分小型礦山、冶煉及某些特定應急的工程項目,設計使用年限只需要在15年~30年之間,對此,工程設計使用年限及其可變荷載使用年限的調整系數應當妥善、慎重地加以研究、論證,并經項目合同或協議正式約定。可按本條規定對荷載予以適當地調整,并在設計文件中予以明確。
廠房主要生產作業區中,由于大多數樓、地面可變荷載,吊車荷載等都是配合生產工藝實際需求而定,其受時間長短的變化和與結構的耐久性之間均無明顯聯系。對此,可變荷載使用年限的調整可以不作考慮。
有色金屬工程結構設計的風荷載、雪荷載等其他荷載,當采用結構設計使用年限的調整系數時,應符合現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB 50009的有關規定。
4.3.3 工程結構荷載組合中,可變荷載組合值系數、頻遇值系數和準永久值系數應符合本規范的有關規定,并應符合現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB 50009等的有關規定。
工程結構設計荷載組合中可變荷載組合值系數、頻遇值系數和準永久值系數應按現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB 50009等的有關規定選取。當計算有色金屬工業廠房結構不同的設計狀況時,可變荷載組合值系數可參見表2選用。
表2 可變荷載組合值系數

根據設計狀況和荷載類型,可變荷載組合值系數的選取需要注意以下方面:
(1)持久設計狀況時,有色金屬廠房結構中,樓、地面可變荷載(操作荷載)的荷載組合效應可按表2中給出組合值系數采用。通常對操作荷載組合值系數ψcl取0.80,不應小于0.70。對相關標準中已經給出的組合值系數(ψcw、ψco)應執行原規定。
(2)表2中ψcw為風荷載組合值系數、ψcl為操作荷載組合值系數、ψco為操作荷載以外的其他各類可變荷載的組合值系數。
(3)表2中ψco為可變荷載組合值系數,對屋面積灰荷載ψco取為0.90;對吊車荷載ψco取0.70;當吊車的工作級別為A8或硬鉤吊鉤時,ψco取0.95。
(4)短暫設計狀況時,主要起控制作用的荷載為安裝、檢修或試驗等荷載,其他相關的可變荷載組合值系數值應依據對工程有利的原則選用。
(5)偶然設計狀況時,主要起控制作用的荷載為爆炸、火災等事故荷載。偶然設計狀況的偶然組合值系數選用應符合本規范第4.2節的有關規定。
(6)地震設計狀況時,其中風荷載組合值系數ψcw對一般結構取0,對風荷載起控制作用的高層結構取0.20;其他可變荷載的組合值系數ψco應符合國家現行標準《建筑抗震設計規范》GB 50011的有關規定。
荷載的頻遇值系數、準永久值系數選用應符合相關標準的有關規定。
4.3.4 廠房樓、地面可變荷載的組合值系數、頻遇值系數和準永久值系數可按工程實際采用。但在任何情況下,組合值系數不應小于0.70,頻遇值系數不應小于0.70,準永久值系數不應小于0.60。
有色金屬工程各類樓、地面可變荷載的組合值系數、頻遇值系數、準永久值系數,任何情況下分別不應小于0.70、0.70和0.60。
對于結構構件正常使用極限狀態,根據現行國家標準《建筑結構可靠度設計統一標準》GB 50068的規定,應分別考慮荷載的短期效應組合,即荷載效應的標準組合,及荷載的長期效應組合,即荷載效應的準永久組合。
現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB 50010對混凝土構件最大裂縫寬度驗算作了具體的規定,要求以荷載準永久組合考慮長期作用影響的效應計算。有色金屬工程結構構件裂縫驗算應按準永久值系數不小于0.60取用。
4.3.5 短暫設計狀況下,荷載分項系數可對本規范第4.3.1條的規定值作降幅調整,調整的幅度應根據工程實際情況確定,但荷載分項系數不宜小于1.0。
在短暫設計狀況下,計算結構及構件的承載能力或需要驗算其變形時,在確保結構總體安全、適用的前提下,對有關荷載值的荷載分項系數予以適當降幅調整,這實際是在短暫設計狀況下,依據工程的實際需要,將被驗算構件的可靠度水準在既定短周期內予以適當降低。但是荷載分項系數不宜小于1.0,其調整幅度應根據工程的實際確定,也可參照相關標準的有關規定進行。
4.3.6 偶然設計狀況下,偶然荷載的分項系數應等于或小于1.0。
4.3.7 當工程結構或構件進行動力計算時,荷載有關系數的選取應符合建筑結構振動設計標準的有關規定。
有關動力荷載作用下,相關荷載的采用規定見本規范第3.2.7節的條文說明。
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