建筑結(jié)構(gòu)上冊教材配套課件作者劉鳳翰第1章第1次課件

1、第章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則建筑結(jié)構(gòu)上冊教材配套課件作者劉鳳翰第1章第1次第一章0建筑結(jié)構(gòu)的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求結(jié)構(gòu)的功能要求安全性適用性耐久性建筑結(jié)構(gòu)上冊教材配套課件作者劉鳳翰第1章第1次第一章、安全性結(jié)構(gòu)在正常的施工和使用條件下，應(yīng)該能夠承受各種荷載或其它作用。在一些偶然事件，如大地震的發(fā)生時，雖有局部損壞，但應(yīng)能保持整體穩(wěn)定，不倒塌。、適用性。建筑結(jié)構(gòu)除了保證安全性外，還應(yīng)保證正常使用的功能不受影響，如結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大的變形、裂縫或振動等。變形；裂縫或振動等均不超過規(guī)定的限度。、耐久性建筑結(jié)構(gòu)在正常使用、維護(hù)的情況下應(yīng)有足夠的耐久性。如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋保護(hù)層過小，造成鋼筋銹蝕，或混凝土材

2、料的耐久性不好，造成混凝土凍融破壞等，從而影響了建筑物的使用年限。建筑結(jié)構(gòu)上冊教材配套課件作者劉鳳翰第1章第1次第一章結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的部分構(gòu)件在承載能力、變形、裂縫、穩(wěn)定等方面超過某一特定狀態(tài)，以致不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求時，我們這一狀態(tài)稱為結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)。2結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)概念 :建筑結(jié)構(gòu)上冊教材配套課件作者劉鳳翰第1章第1次第一章結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)可分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)兩類:1承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)是對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到了最大承載能力，或產(chǎn)生了不適于繼續(xù)承載的過大變形。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)了下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了承載能力極限狀：(1)整個結(jié)構(gòu)或

3、結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡。(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或其連接因超過材料強(qiáng)度而破壞。(3)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動體系。(4)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定。建筑結(jié)構(gòu)上冊教材配套課件作者劉鳳翰第1章第1次第一章(1)影響正常使用（包括影響美觀）的變形。(2)影響正常使用或耐久性能的局部損壞。(3)影響正常使用的振動。(4)影響正常使用的其他特定狀態(tài)。2正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)是對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)了下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件超過了正常使用極限狀態(tài)：建筑結(jié)構(gòu)上冊教材配套課件作者劉鳳翰第1章第1次第一章結(jié)構(gòu)的自重、土壓力等均為永久荷載。永久荷載也稱恒載。（）

4、可變荷載：在結(jié)構(gòu)使用期間，數(shù)值隨時間變化，且變化值相對于平均值不可忽略的荷載。樓面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、吊車荷載等均為可變荷載?？勺兒奢d也稱活荷載或活載。（）偶然荷載：在結(jié)構(gòu)使用期間內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)率較小，但其一旦出現(xiàn)，其量值很大持續(xù)時間很短。如地震力、爆力力等。2結(jié)構(gòu)上的荷載與荷載效應(yīng)荷載的分類（）永久荷載：在結(jié)構(gòu)使用期間，數(shù)值不隨時間變化或變化值相對于平均值可以忽略不計的荷載。建筑結(jié)構(gòu)上冊教材配套課件作者劉鳳翰第1章第1次第一章荷載的代表值在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計要求采用不同的荷載數(shù)值，我們稱之為代表值。建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB500092001，以下簡稱荷載規(guī)范）給出了三種代表值：標(biāo)準(zhǔn)值

5、、準(zhǔn)永久值和組合值。、荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載的標(biāo)準(zhǔn)值是指荷載正常情況下可能出現(xiàn)的最大值。各種荷載標(biāo)準(zhǔn)值是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時采用的基本代表值。建筑結(jié)構(gòu)上冊教材配套課件作者劉鳳翰第1章第1次第一章（）永久荷載（恒載）標(biāo)準(zhǔn)值永久荷載值，由于離散性不大，通常直接采用體積乘容重（單位體積自重）而得。下表例舉了幾種常用材料的自重：建筑結(jié)構(gòu)上冊教材配套課件作者劉鳳翰第1章第1次名稱自重素混凝土2224kN/m3鋼筋混凝土2425kN/m3水泥砂漿20kN/m3石灰砂漿、混合砂漿17kN/m3普通磚砌體1819kN/m3第一章表幾種常用材料的自重建筑結(jié)構(gòu)上冊教材配套課件作者劉鳳翰第1章第1次例題圖所示現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋,

6、試計算簡支梁L2上的均布恒載標(biāo)準(zhǔn)值gk，板厚，板上水泥砂漿面層厚，板底石灰砂漿厚。第一章建筑結(jié)構(gòu)上冊教材配套課件作者劉鳳翰第1章第1次第一章解：板傳來的恒載：30水泥砂漿面層100厚鋼筋混凝土板0.03m4m120kN/m3 = 2.4 kN/m0.1m4m125kN/m3 = 10 kN/m20厚板底石灰砂漿抹灰 0.02m4m117kN/m3 = 1.36 kN/m梁自重：鋼筋混凝土梁（扣除與板重疊部份）(0.55-0.100)m0.25m125kN/m3 = 2.81kN/m梁側(cè)抹灰(0.55-0.100)m0.02m2117kN/m3 = 0.31 kN/m_合計g k= 16.88

7、kN/m建筑結(jié)構(gòu)上冊教材配套課件作者劉鳳翰第1章第1次第一章（）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的確定相對較復(fù)雜，根據(jù)調(diào)查、統(tǒng)計和分析，荷載規(guī)范給出了各種可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。表列出了部分民用建筑樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值。見教材表建筑結(jié)構(gòu)上冊教材配套課件作者劉鳳翰第1章第1次第一章例若例題的現(xiàn)澆樓蓋上作教室使用，試計算L2的均布活載標(biāo)準(zhǔn)值。解：查表得，教室活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0kN/m2,則L2所承受的均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值為：g k4m12.0 kN/m28.0 kN/m建筑結(jié)構(gòu)上冊教材配套課件作者劉鳳翰第1章第1次第一章、可變荷載的組合值當(dāng)考慮兩種或兩種以上可變荷載在結(jié)構(gòu)上同時作用時，由于所有荷載同時達(dá)到其單獨

8、出現(xiàn)的最大值的可能性極小，因此，除主導(dǎo)荷載(產(chǎn)生荷載效應(yīng)最大的荷載)仍以其標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值外，對其它伴隨的可變荷載應(yīng)取小于其標(biāo)準(zhǔn)值的組合值為其代表值?？勺兒奢d的組合值采用組合值系數(shù)c乘以相應(yīng)的可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值：Q c Qk建筑結(jié)構(gòu)上冊教材配套課件作者劉鳳翰第1章第1次第一章、可變荷載的頻遇值可變荷載的頻遇值是針對結(jié)構(gòu)上偶爾出現(xiàn)的較大荷載，這類荷載相對于設(shè)計基準(zhǔn)期（年），具有較短的持續(xù)時間或較少的發(fā)生次數(shù)的特性，從而對結(jié)構(gòu)的破壞性有所減弱，可變荷載的頻遇值采用頻遇值系數(shù)t乘以可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值：Qt t Qk建筑結(jié)構(gòu)上冊教材配套課件作者劉鳳翰第1章第1次第一章、可變荷載的準(zhǔn)永久值在進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形

9、和裂縫驗算時，要考慮荷載長期作用對構(gòu)件剛度和裂縫的影響。永久荷載長期作用在結(jié)構(gòu)上，故取荷載標(biāo)準(zhǔn)值?？勺兒奢d不像永久菏載那樣，在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)全部作用在結(jié)構(gòu)上。因此，在考慮荷載長期作用時，可變荷載不能取其標(biāo)準(zhǔn)值，而只能取在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)經(jīng)常作用在結(jié)構(gòu)上的那部分荷載。它對結(jié)構(gòu)的影響類似于永久荷載，這部分荷載就稱為荷載淮永久值?？勺兒奢d準(zhǔn)永久值采用準(zhǔn)永久值系數(shù)q乘以相應(yīng)的可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值：Qq q Qk建筑結(jié)構(gòu)上冊教材配套課件作者劉鳳翰第1章第1次 第一章3荷載效應(yīng)荷載作用在結(jié)構(gòu)上，產(chǎn)生的內(nèi)力（如彎矩、剪力等）及變形（如撓度、裂縫等）統(tǒng)稱為荷載效應(yīng)。若荷載記著，荷載效應(yīng)記作，則，稱為荷載效應(yīng)系數(shù)。如簡支梁跨度l，所受均布荷載為q，則跨中最大彎矩和支座最大剪力分別為 ; 則、都是荷載效應(yīng)，它們對應(yīng)的荷載效應(yīng)系為分別為2081ql021ql建筑結(jié)構(gòu)上冊教材配套課件作者劉鳳翰第1章第1次小結(jié)結(jié)構(gòu)的功能要求:安全性、適用性、耐久性。結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)：承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)荷載的分類荷載的代表值荷載效應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)上冊教材配套課件作者劉鳳翰