材料成型时为什么常采用极限成型系数?

如题所述

正常使用极限状态一般是一些变形,挠度上的要求,不涉及结构破坏,但是当使用起来不舒服(比如挠度太大)这时候不仅要满足承载能力极限状态,还要满足正常使用极限状态,那就要验算挠度,让他满足正常使用极限状态。

当然这时候验算挠度用的是标准组合(不考虑分项系数),因为本身正常使用极限状态要求就比较高,挠度限制本身就比较小,不能有太大的挠度,这时候就没必要用基本组合(考虑分项系数),一边放,一边就收一点。

当计算承载能力极限状态的时候用基本组合(考虑分项系数),因为本身设计到结构的破坏,已经放得很开了,所以保守一点去估计荷载,用上分项系数去加大荷载。

这个基本组合是不考虑地震效应组合的,如果是考虑与地震和风的组合,那就是直接用重力荷载代表值去与地震和风组合,抗规5.4.1与5.1.3结合起来看。

当恒载与活荷的比值大于2.8时,是恒载控制,取1.35G+0.7X1.4Q

当恒载与活荷的比值小于等于2.8时,是活载控制,取1.2G+1.4Q

个人感觉这些其实和历史和概率等等因素有很大关系,比较经验。

下面摘自网上:(主要是想说明确定基础底面积或按单桩承载力确定桩数时,使用标准组合是另有原因的,与上面验算挠度类似,因为已经考虑了2倍的安全系数,求出特征值,所以就没必要再用基本组合了)

1、按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时,传至基础或承台底面上的作用效应按正常使用极限状态下作用的标准组合;相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值;

2、计算地基变形时,传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合,不应计入风荷载和地震作用;相应的抗力限值应为地基变形允许值;

3、计算挡土墙、地基或滑坡稳定以及基础抗浮稳定时,作用效应应按承载能力极限状态下作用的基本组合,但其分项系数均为1.0;

4、在确定基础或桩基承台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时,上部结构传来的作用效应和相应的基底反力、挡土墙土压力以及滑坡推力,应按承载能力极限状态下作用的基本组合,采用相应的分项系数;当需要验算基础裂缝宽度时,应按正常使用极限状态下作用的标准组合;

为什么验算地基承载力按标准组合,而计算基础内力配筋用基本组合呢?这个问题一直困扰我很久,在网上看到一个比较靠谱的说法,摘录如下:

地基承载力验算和基础内力配筋计算,这两个都是承载力极限状态的要求,在上一版本规范的要求中,其实都是用内力设计值(对应基本组合)的。
现行规范这么规定,主要是认为“地基”相关问题用上部结构的概率安全理论并不适用,因此改回了用简单明了的安全系数法,一般将这个安全系数取为2,这个安全系数在提供或者计算地基承载力特征值的时候已经考虑,因此内力直接用标准值,无需再考虑荷载分项系数。而对于“基础”结构的设计,与其它结构构件一样,则按概率设计的原则,需要同时考虑材料分项系数及荷载分项系数,那内力当然是采用基本组合了。
下面这个说明在理论上不完全正确,但是可能有助你对这个问题的理解:基础底面积设计的内力不需要乘分项系数,是因为地基土承载力的“材料分项系数”取到了2这个足够大的数。(混凝土的材料分项系数是1.4,钢筋的是1.1)

总之,规范的许多规定可能并不能十分完美或者完全合情合理,有时条文的规定是需要兼顾之前的规范的。或者说是有历史原因的,要彻底搞明白这些规定的来源是很难的,不过有时候一个合理的解释是能够帮助理解规范和加强记忆的。
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