建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和過程

第四章建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和過程4.1概念設(shè)計(jì)和數(shù)值設(shè)計(jì)數(shù)值設(shè)計(jì)——計(jì)算設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)——是指根據(jù)地震震害和工程經(jīng)驗(yàn)等形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過程4建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和過程第四章建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和過程第四章建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和過程第四章建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和過程第四章建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和過程第四章建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和過程第四章建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和過程抗震設(shè)防區(qū)框架體系房屋體型和結(jié)構(gòu)布置的要求（1）房屋的平、立面宜采用簡(jiǎn)單的體型,盡量避免部分突出及剛度突變。第四章建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和過程框架體系房屋體型第四章建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和過程轉(zhuǎn)角部位局部加強(qiáng)第四章建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和過程房屋頂部不宜有局部突出和剛度突變。若不能避免時(shí)，凸出部分應(yīng)逐步收小，使剛度不發(fā)生突變，并作抗震驗(yàn)算。突出部分不宜采用混合結(jié)構(gòu)。鞭端效應(yīng)第四章章建建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原原則和和過程程（2）抗側(cè)側(cè)力結(jié)結(jié)構(gòu)的的布置置應(yīng)盡盡可能能使房房屋的的剛度度中心心與地地震力力合力力作用用線接接近或或重合合。第四章章建建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原原則和和過程程扭矩的的作用用第四章章建建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原原則和和過程程（3）抗抗側(cè)力力結(jié)構(gòu)構(gòu)的布布置應(yīng)應(yīng)使房房屋中中各部部分的的剛度度均勻勻，不不應(yīng)過過分懸懸殊。。第四章章建建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原原則和和過程程剪力與與彎矩矩第四章章建建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原原則和和過程程防震縫縫第四章章建建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原原則和和過程程（4）在烈烈度較較高的的抗震震設(shè)防防區(qū)，，樓、、電梯梯間不不宜布布置在在結(jié)構(gòu)構(gòu)單元元的兩兩端和和拐角角部位位。（5）各層層樓板板應(yīng)盡盡量在在同一一標(biāo)高高上，，盡可可能不不采用用錯(cuò)層層框架架。第四章章建建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原原則和和過程程錯(cuò)層框框架第四章章建建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原原則和和過程程（6）房屋屋高低低層相相連不不宜用用牛腿腿，宜宜用防防震縫縫分開開。（7）柱子子的凈凈高與與截面面長(zhǎng)邊邊的比比值宜宜大于于4。牛腿破破壞第四章章建建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原原則和和過程程1.結(jié)構(gòu)的的功能能要求求安全性性建筑結(jié)結(jié)構(gòu)在在其設(shè)計(jì)使使用年年限內(nèi)，在在正常常施工工和正正常使使用時(shí)，，能夠夠承受受可能能出現(xiàn)現(xiàn)的各各種作用。且在設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)定的偶然然事件件發(fā)生生時(shí)及及發(fā)生生后，，結(jié)構(gòu)構(gòu)應(yīng)能能保持持必需需的整整體穩(wěn)定定性。。適用性性建筑結(jié)結(jié)構(gòu)在在其設(shè)設(shè)計(jì)使使用年年限內(nèi)內(nèi)，在在正常常使用用時(shí)具具有良良好的工工作性性能。。例如如其變變形、、裂縫縫或振振動(dòng)等等性能能均不不超過規(guī)規(guī)定的的限度度等。。耐久性性建筑結(jié)結(jié)構(gòu)在在其設(shè)設(shè)計(jì)使使用年年限內(nèi)內(nèi)，在在正常常維護(hù)護(hù)條件件下具具有足夠夠的耐耐久性性。例例如不不發(fā)生生由于于混凝凝土保保護(hù)層層厚度度過薄、、裂縫縫過寬寬而引引起鋼鋼筋銹銹蝕，，不發(fā)發(fā)生混混凝土土嚴(yán)重重風(fēng)化、、腐蝕蝕、老老化而而影響響結(jié)構(gòu)構(gòu)的使使用壽壽命。。4.2結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)的的基本本原則則第四章章建建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原原則和和過程程結(jié)構(gòu)的的設(shè)計(jì)計(jì)使用用年限限—指結(jié)構(gòu)構(gòu)在正正常設(shè)設(shè)計(jì)、、施工工、使使用和和維護(hù)護(hù)下所所應(yīng)達(dá)達(dá)到的的使用用年限限。第四章章建建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原原則和和過程程類別

設(shè)計(jì)使用年限(年)

示例123452550100臨時(shí)性結(jié)構(gòu)易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件普通房屋和構(gòu)筑物紀(jì)念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的的設(shè)計(jì)計(jì)使用用年限限第四章章建建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原原則和和過程程建筑結(jié)結(jié)構(gòu)的的安全全等級(jí)級(jí)安全等級(jí)破壞后果建筑物類型一級(jí)二級(jí)三級(jí)很嚴(yán)重嚴(yán)重不嚴(yán)重重要的房屋一般的房屋次要的房屋建筑結(jié)結(jié)構(gòu)的的安全全等級(jí)級(jí)承載能能力極極限狀狀態(tài)——結(jié)構(gòu)或或結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件達(dá)到到最大大承載載能力或或不適適于繼繼續(xù)承承載的的變形形。第四章章建建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原原則和和過程程2.結(jié)構(gòu)的的極限限狀態(tài)態(tài)第四章章建建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原原則和和過程程(1)整個(gè)結(jié)結(jié)構(gòu)或或結(jié)構(gòu)構(gòu)的一一部分分作為為剛體體失去去平衡衡(如雨篷篷壓重重不足足而傾傾覆、、煙囪囪抗風(fēng)風(fēng)不足足而傾傾倒、、擋土土墻抗抗滑不不足在在土壓壓力作作用下下而整整體滑滑移等等);(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件或或其連連接因因超過過材料料強(qiáng)度度而破破壞(包括疲疲勞破破壞,如軸心心受壓壓構(gòu)件件中混混凝土土達(dá)到到了軸軸心抗抗壓強(qiáng)強(qiáng)度、、構(gòu)件件的鋼鋼筋因因錨固固長(zhǎng)度度不足足而被被拔出出等),或因變變形過過大而而不適適于繼繼續(xù)承承受荷荷載;(3)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)闉闄C(jī)動(dòng)動(dòng)體系系(如構(gòu)件件發(fā)生生三鉸鉸共線線而形形成機(jī)機(jī)動(dòng)體體系，，喪失失承載載能力力);(4)結(jié)構(gòu)或或構(gòu)件件喪失失穩(wěn)定定(如細(xì)長(zhǎng)長(zhǎng)柱到到達(dá)臨臨界荷荷載后后壓屈屈失穩(wěn)穩(wěn)而破破壞)。正常使使用極極限狀狀態(tài)——結(jié)構(gòu)或或結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件達(dá)到到正常常使用用或耐久久性能能的某某項(xiàng)規(guī)規(guī)定限限值。。第四章章建建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原原則和和過程程第四章章建建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原原則和和過程程(1)影響正正常使使用或或外觀觀的變變形(如吊車車梁變變形過過大導(dǎo)導(dǎo)致吊吊車不不能正正常行行駛、、梁撓撓度過過大影影響外外觀等等);(2)影響正正常使使用或或耐久久性能能的局局部損損壞(如水池池池壁壁開裂裂漏水水不能能正常常使用用、如如裂縫縫過寬寬導(dǎo)致致鋼筋筋銹蝕蝕等);(3)影響正正常使使用的的振動(dòng)動(dòng)(如由于于機(jī)器器振動(dòng)動(dòng)而導(dǎo)導(dǎo)致結(jié)結(jié)構(gòu)的的振幅幅超過過按正正常使使用要要求所所規(guī)定定的限限位等等);(4)影響正正常使使用的的其它它特定定狀態(tài)態(tài)(混凝土土腐蝕蝕、結(jié)結(jié)構(gòu)相相對(duì)沉沉降量量過大大等)。3.結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)原原則和和方法法《建筑結(jié)結(jié)構(gòu)可可靠度度設(shè)計(jì)計(jì)統(tǒng)一一標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》———GB50068－2001規(guī)定：：對(duì)建、、構(gòu)筑筑物作作結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)，，采用用以概概率理理論為為基礎(chǔ)礎(chǔ)的極極限狀狀態(tài)設(shè)設(shè)計(jì)方方法。。第四章章建建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原原則和和過程程第四章章建建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原原則和和過程程(1)結(jié)構(gòu)可可靠性性—指安全性、適適用性和耐久久性的總稱。。(2)結(jié)構(gòu)可靠度—指結(jié)構(gòu)在規(guī)定定的時(shí)間內(nèi)，，在規(guī)定的條條件下，完成成預(yù)定功能的的概率。第四章建建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原則和過過程(4)荷載效應(yīng)和和結(jié)結(jié)構(gòu)抗力第四章建建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原則和過過程(4)結(jié)構(gòu)的功能函函數(shù)設(shè)Z為結(jié)構(gòu)的功能能函數(shù)顯然，結(jié)構(gòu)可可能出現(xiàn)下列列三種情況當(dāng)Z>0時(shí)，結(jié)構(gòu)處于于可靠狀態(tài)當(dāng)Z<0時(shí)，結(jié)構(gòu)處于于失效狀態(tài)當(dāng)Z=0時(shí)，結(jié)構(gòu)處于于極限狀態(tài)第四章建建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原則和過過程若已知Z的概率分布函函數(shù)為則第四章建建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原則和過過程假定在功能函數(shù)Z=R-S中，R與S均服從正態(tài)分分布且相互獨(dú)獨(dú)立，則---目標(biāo)可靠指標(biāo)標(biāo)（見表4.2.2）第四章建建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原則和過過程4.3實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)達(dá)式1.承載力極限狀狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)達(dá)式第四章建建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原則和過過程2.正常使用極限限狀態(tài)設(shè)計(jì)表表達(dá)式三階段設(shè)計(jì)：：初步設(shè)計(jì)、、技術(shù)設(shè)計(jì)、、施工圖設(shè)計(jì)計(jì)1.建筑設(shè)計(jì)的一一般程序4.