4 荷载组合
4.1 一般规定
4.1.1 有色金属工程结构设计应根据不同生产工况和环境条件区分设计状况,相应的荷载组合应符合下列条件:
1 持久设计状况,用于正常生产工况下,结构及构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载组合。
2 短暂设计状况,用于非正常生产工况下,结构或构件应进行承载能力极限状态荷载组合;必要时,尚应进行正常使用极限状态荷载组合。
3 偶然设计状况,用于异常、罕遇状态下,当工程符合国家、行业的相关规定,或在批准的设计文件中具有明确要求时,其主体结构应进行承载能力极限状态荷载组合以及受损结构整体稳固性验算荷载组合。
4 地震设计状况,用于地震作用下,结构的荷载组合及抗震验算应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定。
有色金属工程结构设计应分为四种设计状况(design situation),即持久状况(persistent situation)、短暂状况(transient situation)、偶然状况(accidental situation)和地震设计状态(earthquake action)。持久状况指出现的持续时间长,几乎与结构设计基准期相同的设计状况;短暂状况指出现的持续时间较短,而出现概率较高的设计状况;偶然状况发生得异常且突然,是出现的持续时间短而出现概率低的设计状况;地震设计状态是当地震发生时及发生后,持续时间短,概率较低的设计状态。依据不同设计状况,应分别进行相应的荷载组合。
以工程中不同的设计状况,并区别结构在设计基准期中所受到的不同影响,作为结构设计选定结构体系、设计值和可靠性要求的基本依据,用以分别进行相应荷载效应组合和结构构件验算。提出采用四种设计状况的分类规定,揭示出有色金属工程结构荷载的复杂多样,且以不同工况出现的实际与特点,通过设计状况分类,既能确保有色金属工业工程的安全有效,又能体现出技术经济的全面合理性。
在确定的设计状况下,工程结构应依据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载,按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载组合。本条为强制性条文,应严格执行。
4.1.2 持久设计状况下,检修、安装荷载及偶然荷载均不应参与荷载组合。
由于检修、试验等荷载发生在设备停运、操作停产的维修期,而施工、安装荷载则发生在尚未正式进行生产操作前,所以都属于非正常生产状态下出现的荷载。因此检修、试验以及施工、安装等类可变荷载通常不应参与厂房框、排架结构持久设计状况的荷载组合。
检修、试验和施工、安装等荷载通常应在短暂设计状况下,仅对直接承力构件及其节点进行荷载组合及验算,从而使结构体系设计经济、合理,同时又使结构构件在短暂的高负荷下确保安全、可靠。
有色工业厂房结构及构件在不同设计状况下,应结合有色金属工程特点,进行荷载组合,通常可参考表1的要求。
表1 厂房结构荷载组合表
各类荷载在具体的选用(选中者以“*”示,无关者以“—”示)中,需要注意:
(1)积灰荷载应与雪荷载或不上人的屋面活荷载两者中的较大值同时考虑;
(2)凡标注②的,需要视其效应对结构有利与否,确定其是否参与组合或参与程度;
(3)凡标注③的,需依据结构验算的实际确定荷载组合,如吊车暂不使用或不满载使用等实际情况计入;
(4)凡标注④的,当厂房高度在60m以上,或风荷载起控制作用时,风与地震同时参与组合;
(5)凡标注⑤的,地震作用一般只考虑水平地震作用;设防烈度9度的高层厂房(≥12层或≥40m)以及设防烈度8度、9度的大跨度、长悬臂结构,尚应考虑竖向地震的作用;
(6)凡标注⑥的,用于验算具有水平作用的检修、安装荷载时,宜考虑风荷载。