第二节 基本设计原则
《砌体结构设计规范》GB 50003--2001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,采用分项系数的设计表达式进行计算。可参见第十四章第二节的有关内容。
一、设计表达式
砌体结构应按承载能力极限状态设计,并满足正常使用极限状态的要求。不过,在一 般情况下,砌体结构正常使用极限状态的要求可以由相应的构造措施予以保证。
1.砌体结构按承载能力极限状态设计时,其表达式为:


并应按下列公式中最不利组合进行计算:

式中 γ0--结构重要性系数。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;
SGk--永久荷载标准值的效应;
SQ1K--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;
YQi——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;
fm—砌体的强度平均值;
σf——砌体强度的标准差;
σk——几何参数标准值。
注:1.当楼面活荷载标准值大于4kN/m2时,式中系数1.4应为1.3;
2.施工质量控制等级划分要求应符合《砌体工程施工质量验收规范)GB 50203的规定。
2.当砌体结构作为一个刚体,需验算整体稳定性时,例如倾覆、滑移、漂浮等,应按下列设计表达式进行验算:

式中 SG1K——起有利作用的永久荷载标准值的效应;
SG2k——起不利作用的永久荷载标准值的效应。
二、材料性能分项系数

式中 δf——砌体结构变异系数。
砌体结构的材料性能分项系数γf为砌体强度标准值fK与强度设计值几的比值。材料强度标准值经考虑材料性能分项系数后,即为材料强度设计值。材料强度设计值较材料强度标准值在数值上又小许多,因而也有更大的保证率,它大约相应于构件在非正常使用情况下强度可能的最小值。
我国《标准》GBJ 68—84曾取γf =1.5。而现行的砌体结构设计规范则适当提高了安 全度的水准,并根据现场质量管理、砂浆和混凝土强度、砂浆拌和方式、砌筑工人水平等项目对结构安全度的影响,按照施工质量控制等级的规定,将砌体结构材料性能分项系数γf划分为A、B、C三个等级,见式(16-1—3)下说明。
三、设计使用年限
砌体结构和结构构件在设计使用年限内,在正常维护下,必须保持适合使用,而不需 大修加固。设计使用年限可按国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》确定。
四、建筑结构的安全等级
根据建筑结构破坏可能产生的后果(危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等)的严重性,建筑结构应按表16—2—1划分为三个安全等级,设计时应根据具体情况适当选用。

注:1.对于特殊的建筑物,其安全等级可根据具体情况另行确定;
2.对地震区的砌体结构设计,应按现行国家标准(建筑抗震设防分类标准)GB50223根据建筑物重要性区分建筑物类别。
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