高层钢结构荷载效应组合的要求

2026-07-14 09:25 高层钢结构 陕西钢结构

　　高层钢结构设计需根据结构在使用过程中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效应组合，并取各自不利的效应组合进行设计。

　　一、设计状况与极限状态

　　钢结构采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。承载能力极限状态包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏、因过度变形而不适于继续承载、结构丧失稳定等情形。正常使用极限状态包括影响结构正常使用或外观的变形、振动及局部损坏。

　　按承载能力极限状态设计时，应考虑荷载效应的基本组合，必要时尚应考虑偶然组合。按正常使用极限状态设计时，应考虑荷载效应的标准组合。

　　二、承载能力极限状态的组合要求

　　无地震作用时，荷载效应组合应按现行《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定执行。对于高层钢结构，非地震组合通常只列入了永久荷载、楼面使用荷载、雪荷载和风荷载。风荷载组合系数取1.0。

　　有地震作用时，荷载效应组合应按现行《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定执行。重力荷载代表值按规范取值。有地震作用的组合中，高度大于60米的高层钢结构主要采用按7度、8度设防的组合工况。

　　荷载分项系数方面：永久荷载分项系数一般取1.2，当永久荷载效应对结构构件承载能力有利时，不应大于1.0;可变荷载分项系数取1.4;水平地震作用分项系数取1.3;风荷载分项系数取1.4。有地震作用的荷载组合中，风荷载组合系数取0.2;无地震作用时取1.0。

　　三、正常使用极限状态的组合要求

　　位移计算应采用荷载或作用的标准值，各荷载和作用的分项系数取1.0。正常使用极限状态可根据不同设计要求，采用荷载的标准组合、频遇组合或准永久组合。标准组合宜用于不可逆正常使用极限状态，频遇组合宜用于可逆正常使用极限状态。

　　四、高层钢结构的特殊考虑

　　施工过程中逐层加载可能对高层钢结构产生不利影响，计算时宜作考虑。罕遇地震作用下的第二阶段设计，因结构处于弹塑性阶段、叠加原理已不适用，应先将考虑的荷载和作用施加到结构模型上再进行分析。风荷载比较敏感的高层钢结构，承载力设计时风荷载可按基本风压的1.1倍采用。

　　高层钢结构荷载效应组合的核心在于区分不同的设计状况和极限状态，正确选用分项系数与组合系数，取各自不利的效应组合进行设计。