建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理2.1.2設(shè)計使用年限設(shè)計使用年限 結(jié)構(gòu)設(shè)計所規(guī)定的一個時期。即在這一結(jié)構(gòu)設(shè)計所規(guī)定的一個時期。即在這一規(guī)定的時期內(nèi)，房屋建筑在正常設(shè)計、正常規(guī)定的時期內(nèi)，房屋建筑在正常設(shè)計、正常施工和正常使用維護(hù)下不需要進(jìn)行大修就能施工和正常使用維護(hù)下不需要進(jìn)行大修就能按其預(yù)定的目的使用。按其預(yù)定的目的使用。第1頁/共33頁計基準(zhǔn)期一般為計基準(zhǔn)期一般為50年。年。第2頁/共33頁結(jié)構(gòu)上的作用結(jié)構(gòu)上的作用施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力（施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力（直直接作用，也稱為荷載接作用，也稱為荷載）和引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變）和引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的

2、原因（形的原因（間接作用間接作用）。）。 作用效應(yīng)作用效應(yīng)S由于直接作用或間接作用作用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件由于直接作用或間接作用作用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的上，在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力和變形內(nèi)力和變形(如軸力、彎矩、剪力如軸力、彎矩、剪力、扭矩、撓度、轉(zhuǎn)角和裂縫等、扭矩、撓度、轉(zhuǎn)角和裂縫等)。 結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力R結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的能力結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的能力(如構(gòu)件的如構(gòu)件的承載能力、剛度承載能力、剛度等等)。它與材料性能、構(gòu)件尺。它與材料性能、構(gòu)件尺寸和計算模式等有關(guān)。寸和計算模式等有關(guān)。 結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力均是隨機(jī)變量結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力均是隨機(jī)變量。第

3、3頁/共33頁不一定出不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)其量值很大且持續(xù)現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)其量值很大且持續(xù)時間很短的時間很短的作用。作用。第4頁/共33頁作用。作用。動態(tài)作用動態(tài)作用使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加速度使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加速度不可忽略的作不可忽略的作用。用。第5頁/共33頁確定其代表確定其代表值。值。第6頁/共33頁根據(jù)對結(jié)構(gòu)的不利狀態(tài)，取上限值根據(jù)對結(jié)構(gòu)的不利狀態(tài)，取上限值或下限值?；蛳孪拗?。第7頁/共33頁內(nèi)經(jīng)常達(dá)到或超過的值。內(nèi)經(jīng)常達(dá)到或超過的值。第8頁/共33頁不可能同不可能同時達(dá)到最大值，因此取值不僅與荷時達(dá)到最大值，因此取值不僅與荷載本身有載本身有關(guān)，而且與荷載效應(yīng)組合所采用的關(guān)，而且與荷載效應(yīng)組合所采用

4、的概率模型有概率模型有關(guān)。關(guān)。第9頁/共33頁為為97.73。2.混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 取保證率取保證率為為95%的強(qiáng)度值為混凝土強(qiáng)度的強(qiáng)度值為混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。標(biāo)準(zhǔn)值。第10頁/共33頁 混凝土材料強(qiáng)度分項系數(shù)混凝土材料強(qiáng)度分項系數(shù)rC rC=1.4 鋼筋材料強(qiáng)度分項系數(shù)鋼筋材料強(qiáng)度分項系數(shù)rSrS=1.1 1.2第11頁/共33頁考慮在使用階段塑性應(yīng)力分布考慮在使用階段塑性應(yīng)力分布后結(jié)構(gòu)構(gòu)件截后結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面承載力不小于外荷載產(chǎn)生的內(nèi)力面承載力不小于外荷載產(chǎn)生的內(nèi)力并乘以按安并乘以按安全系數(shù)，但安全系數(shù)憑經(jīng)驗確定。全系數(shù)，但安全系數(shù)憑經(jīng)驗確定。第12頁/共33頁應(yīng)和影響結(jié)應(yīng)和

5、影響結(jié)構(gòu)抗力的主要因素為隨機(jī)變量，根構(gòu)抗力的主要因素為隨機(jī)變量，根據(jù)統(tǒng)計分析據(jù)統(tǒng)計分析確定可靠概率來度量結(jié)構(gòu)可靠性的確定可靠概率來度量結(jié)構(gòu)可靠性的結(jié)構(gòu)設(shè)計方結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。法。第13頁/共33頁第14頁/共33頁力極限狀態(tài)力極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)。第15頁/共33頁第16頁/共33頁(3) 影響正常使用的振動影響正常使用的振動，如由，如由于機(jī)器振動于機(jī)器振動而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的振幅超過按正常使而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的振幅超過按正常使用要求所規(guī)用要求所規(guī)定的限位等。定的限位等。(4) 影響正常使用的其它特定狀影響正常使用的其它特定狀態(tài)態(tài)，如相對，如相對沉降量過大等。沉降量過大等。第17頁/共33

6、頁123, ,nZg x x xx(1,2,3, , )ix in式 中 基 本 變 量 ， 如 荷 載 、 材 料 性 能 、 幾 何 參 數(shù) 、 計 算 公 式 精 確 性 等 因 素 。123,0nZg x x xx當(dāng)時稱上式為極限狀態(tài)方程。第18頁/共33頁 第19頁/共33頁設(shè)計、施工、使用和維修條件設(shè)計、施工、使用和維修條件)，完成預(yù)定功完成預(yù)定功能能(如承載力、剛度、穩(wěn)定性、抗如承載力、剛度、穩(wěn)定性、抗裂性、耐久裂性、耐久性和動力性能等性和動力性能等)的能力。的能力。第20頁/共33頁理意義，但計算理意義，但計算Pf比較復(fù)雜，一比較復(fù)雜，一般用可靠指般用可靠指標(biāo)標(biāo)度量結(jié)構(gòu)的可靠性

7、。度量結(jié)構(gòu)的可靠性。22SSRZZR 第21頁/共33頁第22頁/共33頁第23頁/共33頁建筑結(jié)構(gòu)安全等級建筑結(jié)構(gòu)安全等級安全等級安全等級破壞后果破壞后果建筑物類型建筑物類型設(shè)計使用年限設(shè)計使用年限一級一級很嚴(yán)重很嚴(yán)重重要的房屋重要的房屋100年年二級二級嚴(yán)重嚴(yán)重一般的房屋一般的房屋50年年三級三級不嚴(yán)重不嚴(yán)重次要的房屋次要的房屋5年年第24頁/共33頁驗算，使用驗算，使用上允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件進(jìn)行裂度上允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件進(jìn)行裂度寬度驗算，寬度驗算，使用上需控制變形的構(gòu)件進(jìn)行變使用上需控制變形的構(gòu)件進(jìn)行變形驗算。形驗算。第25頁/共33頁RSo 第26頁/共33頁niQikciQikQQGkG

8、SSSS211niQikciQiGkGSSS1)9 . 0(100niQikQiGkGSSS第27頁/共33頁時時, ,不應(yīng)大于不應(yīng)大于 1.0 1.0。SGk按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值Gk計算的計算的荷載效應(yīng)值荷載效應(yīng)值Qi第第i個可變荷載分項系數(shù)，一個可變荷載分項系數(shù)，一般情況取般情況取 1.4，對標(biāo)準(zhǔn)值大于對標(biāo)準(zhǔn)值大于4 4kN/m2的工業(yè)廠房的工業(yè)廠房樓面活荷載取樓面活荷載取1.3。第28頁/共33頁第29頁/共33頁G GEEh EhkEv Evkw w wkSSSSS式中G 重力荷載分項系數(shù)，一般取重力荷載分項系數(shù)，一般取1.2; 1.2; 當(dāng)重力荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承當(dāng)重力荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承 載能力有利時載能力有利時, ,不應(yīng)大于不應(yīng)大于1.01.0。Ek、Ev水平、豎向水平、豎向地震作用分項系數(shù)，地震作用分項系數(shù)， 僅計算水平地震作用時，僅計算水平地震作用時，Ek=1.3，Ev=0； 僅計算豎向地震作用時，僅計算豎向地震作用時，E