3.3.3 作用及作用组合
装配式结构的作用及作用组合,应根据国家现行标准《建筑与市政工程抗震通用规范》(GB 55002)、《混凝土结构工程施工规范》(GB 50666)和《建筑结构可靠性设计统一标准》(GB 50068)等确定。
1)承载能力极限状态
装配整体式混凝土结构或结构构件破坏或过度变形的承载能力极限状态设计,应符合下式规定:
γ0Sd≤Rd
式中 γ0——结构重要性系数,其值按表3.6采用;
Sd——作用组合的效应设计值;
Rd——结构或结构构件的抗力设计值。
表3.6 结构重要性系数γ0
(1)持久设计状况和短暂设计状况
对持久设计状况和短暂设计状况,应采用作用的基本组合,并应符合下列规定:
①基本组合的效应设计值按下式中最不利值确定:
式中 S(·)——作用组合的效应函数;
Gik——第i个永久作用的标准值;
P——预应力作用的有关代表值;
Q1k——第1个可变作用的标准值;
Qjk——第j个可变作用的标准值;
γGi——第i个永久作用的分项系数,应按表3.7采用;
γP——预应力作用的分项系数,应按表3.7采用;
γQ1——第1个可变作用的分项系数,应按表3.7采用;
γQj——第j个可变作用的分项系数,应按表3.7采用;
γL1、γLj——第1个和第j个考虑结构设计使用年限的荷载调整系数,应按表3.8采用;
ψcj——第j个可变作用的组合值系数,应按现行有关标准的规定采用。
表3.7 建筑结构的作用分项系数
表3.8 建筑结构考虑结构设计使用年限的荷载调整系数
注:对设计使用年限为25年的结构构件,γL应按各种材料结构设计标准的规定采用。
②当作用与作用效应按线性关系考虑时,基本组合的效应设计值按下式中最不利值计算:
式中 SGik——第i个永久作用标准值的效应;
SP——预应力作用有关代表值的效应;
SQ1k——第1个可变作用标准值的效应;
SQjk——第j个可变作用标准值的效应。
(2)装配整体式混凝土结构的结构构件截面抗震承载力
装配整体式混凝土结构的结构构件截面抗震承载力,应符合下式的相关规定:
S≤R/γRE
式中 S——结构构件地震组合内力设计值,包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值等;
R——结构构件承载力设计值,按结构材料的强度设计值确定;
γRE——承载力抗震调整系数,除另有专门规定外,应按表3.9采用。
表3.9 构件及节点承载力抗震调整系数γRE
对地震设计状况下结构构件抗震验算的组合内力设计值,应采用地震作用效应和其他作用效应的基本组合值,并应符合下式规定:
式中 γG——重力荷载分项系数,按表3.10采用;
γEh、γEv——水平、竖向地震作用分项系数,其取值不应低于表3.11的规定;
γDi——不包括在重力荷载内的第i个永久荷载的分项系数,应按表3.10采用;
γi——不包括在重力荷载内的第i个可变荷载的分项系数,不应小于1.5;
SGE——重力荷载代表值的效应,有吊车时,尚应包括悬吊物重力标准值的效应;
SEhk——水平地震作用标准值的效应;
SEvk——竖向地震作用标准值的效应;
SDik——不包括在重力荷载内的第i个永久荷载标准值的效应;
Sik——不包括在重力荷载内的第i个可变荷载标准值的效应;
ψi——不包括在重力荷载内的第i个可变荷载的组合值系数,应按表3.10采用。
表3.10 各荷载分项系数及组合系数
表3.11 地震作用分项系数
2)正常使用极限状态
结构或结构构件按正常使用极限状态设计时,应符合下式规定:
Sd≤C
式中 Sd——作用组合的效应设计值;
C——设计对变形、裂缝等规定的相应限值,应按有关的结构设计标准的规定采用。
按正常使用极限状态设计时,宜根据不同情况采用作用的标准组合、频遇组合或准永久组合,并应符合下列规定:
(1)标准组合
标准组合宜用于不可逆正常使用极限状态,并应符合下列规定:
①标准组合的效应设计值按下式确定:
②当作用与作用效应按线性关系考虑时,标准组合的效应设计值按下式计算:
(2)频遇组合
频遇组合宜用于可逆正常使用极限状态,并应符合下列规定:
①频遇组合的效应设计值按下式确定:
式中 ψf1——第1个可变作用的频遇值系数;
ψqj——第j个可变作用的准永久值系数。
②当作用与作用效应按线性关系考虑时,频遇组合的效应设计值按下式计算:
(3)准永久组合
准永久组合宜用在当长期效应取决定性因素时的正常使用极限状态,并应符合下列规定:
①准永久组合的效应设计值按下式确定:
②当作用与作用效应按线性关系考虑时,准永久组合的效应设计值按下式计算:
3)施工阶段验算
《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ 1)对施工阶段的作用有如下规定:
(1)吊装验算
预制构件在翻转、运输、吊运、安装等短暂设计状况下的施工验算,应将构件自重标准值乘以动力系数后作为等效静力荷载标准值。构件运输、吊运时,动力系数宜取1.5;构件翻转及安装过程中就位、临时固定时,动力系数可取1.2。
(2)脱模验算
预制构件进行脱模验算时,等效静力荷载标准值应取构件自重标准值乘以动力系数后与脱模吸附力之和,且不宜小于构件自重标准值的1.5倍。动力系数与脱模吸附力应符合下列规定:
①动力系数不宜小于1.2。
②脱模吸附力应根据构件和模具的实际状况取用,且不宜小于1.5 kN/m2。
《装配整体式混凝土叠合剪力墙结构技术规程》(DB42/T 1483)规定,在预制墙板空腔中浇筑混凝土时,应验算预制墙板的稳定性,混凝土对预制墙板的作用应考虑不小于1.2的动力系数;叠合楼板施工阶段验算时,施工活荷载应根据施工时的实际情况考虑,且不宜小于1.5 kN/m2。