
要了解這個問題須比較三本規(guī)范,即74規(guī)范,89規(guī)范和2002規(guī)范。
74規(guī)范是荷載標(biāo)準(zhǔn)值與容許承載力的比較;
89規(guī)范是荷載設(shè)計值與承載力設(shè)計值的比較;
2002規(guī)范是荷載標(biāo)準(zhǔn)值與特征值的比較。
74規(guī)范到89規(guī)范時荷載放大1.25到1.30倍,承載力只放大1.1到1.2倍,設(shè)計安全水平提高了約1.15倍。
89規(guī)范到2002規(guī)范承載力表達式基本不變,去掉1.1的約束;荷載相當(dāng)74規(guī)范。設(shè)計安全水平又回到74規(guī)范水平。
實際上89規(guī)范是不正確的,2002規(guī)范的特征值物理意義就是74規(guī)范的容許值。表達值與89規(guī)范一樣,但物理意義不一樣。
89規(guī)范是按照《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ68-84)的要求,以地基承載力的允許值作為標(biāo)準(zhǔn)值,以深度寬度修正后的承載力值作為設(shè)計值,引起的問題是,抗力的設(shè)計值大于標(biāo)
準(zhǔn)值,與《建筑可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068-2001)規(guī)定不符,因此本次規(guī)范進行了修訂。
新版地基規(guī)范認(rèn)為,建筑物的正常使用應(yīng)滿足其功能要求,實際情況上常常是承載力還有潛力可挖,而變形已達到可超過正常使用的限值,也就是變形控制了承載力。因此,根據(jù)傳統(tǒng)習(xí)慣,地基設(shè)計所用的承載力通常是在保證地基穩(wěn)定的前提下,使建筑物的變形不超過其允許值的地基承載力,即特征承載力,其安全系數(shù)已包括在內(nèi)。無論對于天然地基或樁基礎(chǔ)的設(shè)計,原則均是如此。
簡單的說,特征值已包含了安全系數(shù),數(shù)值應(yīng)比原規(guī)范中的標(biāo)準(zhǔn)值小,具體數(shù)值應(yīng)通過載荷實驗確定,但為簡單起見,可將標(biāo)準(zhǔn)值除以一抗力分項系數(shù),可取1.25。
在上海市的地基基礎(chǔ)規(guī)范里,極限值除以1.6為設(shè)計值,極限值除以2為特征值。由次可見:地基承載力特征值=地基承載力設(shè)計值/1.25
3樓說得很有道理。
在2002版的規(guī)范中,地基基礎(chǔ)的承載力設(shè)計,實質(zhì)上是以變形為控制因素(并滿足承載力
要求)。因此,對于上部結(jié)構(gòu)傳下來的荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值,對于地基的承載力采用特征值,這個特征值中已包含安全系數(shù)在內(nèi)。
對于地基基礎(chǔ)的設(shè)計,除了承載能力極限狀態(tài)計算“S≤R”(按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002第5.2節(jié)“承載力計算”)外,尚應(yīng)進行正常使用極限狀態(tài)驗算“S≤C”(按GB50007-2002第5.3節(jié)“變形計算”)。
地基的承載力特征值當(dāng)然不是定值,這點不用多說。
另外,6樓樓主說“如果不允許有變形的話,特征值就是0了”。這個結(jié)論是肯定的,但在工程實際中也是不可能發(fā)生的。因為,只要結(jié)構(gòu)中有內(nèi)力產(chǎn)生,那么它就會有變形(或其它表現(xiàn)形式);反過來說,若結(jié)構(gòu)有變形,則在結(jié)構(gòu)中就一定會有內(nèi)力產(chǎn)生(若結(jié)構(gòu)沒有變形,則在結(jié)構(gòu)中就不會有內(nèi)力產(chǎn)生)。
先看地基承載力取值的情況。
以淺層平板荷載試驗為例,可以看出在2002的規(guī)范里的特征值的取值與89規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)值是一致的,也就是2002規(guī)范的fak實際上就是89規(guī)范的fk。2002規(guī)范經(jīng)修正后的地基承載力
特征值fa實際上與89規(guī)范的地基承載力設(shè)計值(由標(biāo)準(zhǔn)值修正)是相同的。所以對地基承載力而言,特征值(未修正)=標(biāo)準(zhǔn)值,特征值(修正后)≈設(shè)計值(89規(guī)范有規(guī)定設(shè)計值不小于1.1倍標(biāo)準(zhǔn)值,所以這里用約等于)。
在樁基礎(chǔ)設(shè)計中
以單樁豎向靜荷載試驗為例,2002規(guī)范的特征值即為89規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)值。89規(guī)范有R=1.2Rk,所以2002的特征值=89規(guī)范的設(shè)計值/1.2。
但94樁基規(guī)范沒有標(biāo)準(zhǔn)值,只有極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值Quk,在統(tǒng)計意義上與89及2002規(guī)范的極限承載力是同一個值。承載力設(shè)計值R=Quk/rsp,考慮rsp的取值范圍為1.6~1.7,特征值=極限承載力/2,可以得出2002的特征值=94規(guī)范的設(shè)計值/(1.18~1.25)。
總結(jié)說來就是以下內(nèi)容:
設(shè)計值=極限值 / 1.65
特征值=極限值 / 2.0
特征值=設(shè)計值 / 1.22