4.10.2
根据现行的《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068)的要求,结构设计采用可靠度理论为基础的概率极限状态设计方法,结构可靠度用可靠指标β度量,采用以分项系数表达的设计表达式进行设计。本条所列公式就是根据该标准并考虑了人防工程结构的特点提出的。
为提高本规范的标准化、统一化水平,从方便设计人员使用出发,本规范中的永久荷载分项系数、材料设计强度(不包括材料强度综合调整系数),均与相关规范取值一致。因为在防空地下室设计中,结构的重要性已完全体现在抗力级别上,故将结构重要性系数γ0取为1.0。
取等效静荷载的分项系数γQ=1.0,其理由:
1 常规武器爆炸动荷载与核武器爆炸动荷载是结构设计基准期内的偶然荷载,根据《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068)中第7.0.2条规定:偶然作用的代表值不乘以分项系数,即γQ=1.0;
2 由于人防工程设计的结构构件可靠度水准比普通工业与民用建筑规范规定的低得多,故γQ值不宜大于1.0;
3 等效静荷载分项系数不宜小于1.0,它虽然是偶然荷载,但也是防护结构构件设计的重要荷载;
4 等效静荷载是设计中的规定值,不是随机变量的统计值,目前也无可能按统计样本来进行分析,因此按国家规定取值即可,不必规定一个设计值,再去乘以其它系数。
确定上述数值与系数后,按修订规范的可靠指标与原规范反算所得的可靠指标应基本吻合的原则,定出各种材料强度综合调整系数。
按修订规范设计的防空地下室结构,钢筋混凝土延性构件的可靠指标约1.55,其失效概率为6.1%;脆性构件的可靠指标约2.40,其失效概率为0.8%;砌体构件的可靠指标约2.58,其失效概率为0.5%。
4.10.3
当受拉钢筋配筋率大于1.5%时,按式(4.10.3&emdash;1)及式(4.10.3&emdash;2)的规定,只要增加受压钢筋的配筋率,受拉钢筋配筋率可不受限制,显然不够合理。为使按弹塑性工作阶段设计时,受拉钢筋不致配的过多,本条规定受拉钢筋最大配筋率不大于按弹性工作阶段设计时的配筋率,即表4.11.8。
4.10.5、4.10.6
试验表明,脆性破坏的安全储备小,延性破坏的安全储备大,为了使结构构件在最终破坏前有较好的延性,必须采用强柱弱梁与强剪弱弯的设计原则。
4.10.7
《混凝土结构设计规范》 (GB50010)中的抗剪计算公式,仅适用于普通工业与民用建筑中的构件,它的特点是较高的配筋率、较大的跨高比(跨高比大于14的较多)、中低混凝土强度等级以及适中的截面尺寸等,而人防工程中的构件特点是较低的配筋率、较小的跨高比(跨高比在8至14之间较多)、较高混
凝土强度等级以及较大的截面尺寸。为弥补上述差异产生的不安全因素,根据清华大学分析研究结果,对此予以修正。
根据收集到的有关试验资料,在均布荷载作用下,当跨高比在8至14之间,考虑主筋屈服后剪切破坏这一不利影响,并参考国外设计规范中的有关规定,回归得出偏下限抗剪强度计算公式如下:
该公式当时,相当于
,与《混凝土结构设计规范》(GB50010)中抗剪计算公式的第一项(0.7)一致,可视其为上限值;当
,即
时,可不必进行修正;当
,相当于
时,其值与美国ACI规范抗剪强度值相当,可视其为下限值;当
,即
时,修正值不再随
变化。综上所述,可近似将修正系数
规定如下:
当时,
;
当>时,
;
当时,线性插入。
由此得出公式为
4.10.11
采用值不宜大于
的依据为:
1 试验表明,按抗压强度设计的砖砌体结构,当值超过1.0时,结构并未破坏或丧失承载能力;
2 苏联巴丹斯基著《掩蔽所结构计算》第五章指出:计算砖墙承受大偏心距的偏心受压动荷载时,偏心距的大小不受限制。
《砌体结构设计规范》(GB50003)第5.1.5条对原条文作出修改,要求。该规范附录D有关表格中只给出
时的影响系数
值。当
时,
值可按该规范附录D中给出的公式计算。