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

1、會(huì)計(jì)學(xué)1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理2.1.2設(shè)計(jì)使用年限設(shè)計(jì)使用年限 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所規(guī)定的一個(gè)時(shí)期。即在這一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所規(guī)定的一個(gè)時(shí)期。即在這一規(guī)定的時(shí)期內(nèi)，房屋建筑在正常設(shè)計(jì)、正常規(guī)定的時(shí)期內(nèi)，房屋建筑在正常設(shè)計(jì)、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(yè)/共33頁(yè)計(jì)基準(zhǔn)期一般為計(jì)基準(zhǔn)期一般為50年。年。第2頁(yè)/共33頁(yè)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(chēng)為荷載接作用，也稱(chēng)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(jì)算模式等有關(guān)。寸和計(jì)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(yè)/共33頁(yè)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(shí)間很短的時(shí)間很短的作用。作用。第4頁(yè)/共33頁(yè)作用。作用。動(dòng)態(tài)作用動(dòng)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(yè)/共33頁(yè)確定其代表確定其代表值。值。第6頁(yè)/共33頁(yè)根據(jù)對(duì)結(jié)構(gòu)的不利狀態(tài)，取上限值根據(jù)對(duì)結(jié)構(gòu)的不利狀態(tài)，取上限值或下限值?；蛳孪拗?。第7頁(yè)/共33頁(yè)內(nèi)經(jīng)常達(dá)到或超過(guò)的值。內(nèi)經(jīng)常達(dá)到或超過(guò)的值。第8頁(yè)/共33頁(yè)不可能同不可能同時(shí)達(dá)到最大值，因此取值不僅與荷時(shí)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(yè)/共33頁(yè)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(yè)/共33頁(yè) 混凝土材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)混凝土材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)rC rC=1.4 鋼筋材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)鋼筋材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)rSrS=1.1 1.2第11頁(yè)/共33頁(yè)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(yàn)確定。全系數(shù)，但安全系數(shù)憑經(jīng)驗(yàn)確定。第12頁(yè)/共33頁(yè)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(jì)分析據(jù)統(tǒng)計(jì)分析確定可靠概率來(lái)度量結(jié)構(gòu)可靠性的確定可靠概率來(lái)度量結(jié)構(gòu)可靠性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。法。第13頁(yè)/共33頁(yè)第14頁(yè)/共33頁(yè)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(yè)/共33頁(yè)第16頁(yè)/共33頁(yè)(3) 影響正常使用的振動(dòng)影響正常使用的振動(dòng)，如由，如由于機(jī)器振動(dòng)于機(jī)器振動(dòng)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的振幅超過(guò)按正常使而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的振幅超過(guò)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(duì)，如相對(duì)沉降量過(guò)大等。沉降量過(guò)大等。第17頁(yè)/共33

6、頁(yè)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(jì) 算 公 式 精 確 性 等 因 素 。123,0nZg x x xx當(dāng)時(shí)稱(chēng)上式為極限狀態(tài)方程。第18頁(yè)/共33頁(yè) 第19頁(yè)/共33頁(yè)設(shè)計(jì)、施工、使用和維修條件設(shè)計(jì)、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(dòng)力性能等性和動(dòng)力性能等)的能力。的能力。第20頁(yè)/共33頁(yè)理意義，但計(jì)算理意義，但計(jì)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(yè)/共33頁(yè)第22頁(yè)/共33頁(yè)第23頁(yè)/共33頁(yè)建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)安全等級(jí)安全等級(jí)破壞后果破壞后果建筑物類(lèi)型建筑物類(lèi)型設(shè)計(jì)使用年限設(shè)計(jì)使用年限一級(jí)一級(jí)很?chē)?yán)重很?chē)?yán)重重要的房屋重要的房屋100年年二級(jí)二級(jí)嚴(yán)重嚴(yán)重一般的房屋一般的房屋50年年三級(jí)三級(jí)不嚴(yán)重不嚴(yán)重次要的房屋次要的房屋5年年第24頁(yè)/共33頁(yè)驗(yàn)算，使用驗(yàn)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(yàn)算，寬度驗(yàn)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(yàn)算。形驗(yàn)算。第25頁(yè)/共33頁(yè)RSo 第26頁(yè)/共33頁(yè)niQikciQikQQGkG

8、SSSS211niQikciQiGkGSSS1)9 . 0(100niQikQiGkGSSS第27頁(yè)/共33頁(yè)時(shí)時(shí), ,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(jì)算的計(jì)算的荷載效應(yīng)值荷載效應(yīng)值Qi第第i個(gè)可變荷載分項(xiàng)系數(shù)，一個(gè)可變荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般情況取般情況取 1.4，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值大于對(duì)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(yè)/共33頁(yè)第29頁(yè)/共33頁(yè)G GEEh EhkEv Evkw w wkSSSSS式中G 重力荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般取重力荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般取1.2; 1.2; 當(dāng)重力荷載效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承當(dāng)重力荷載效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承 載能力有利時(shí)載能力有利時(shí), ,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(xiàng)系數(shù)，地震作用分項(xiàng)系數(shù)， 僅計(jì)算水平地震作用時(shí)，僅計(jì)算水平地震作用時(shí)，Ek=1.3，Ev=0； 僅計(jì)算豎向地震作用時(shí)，僅計(jì)算豎向地震作用時(shí)，E