混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則ppt課件

1、混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章第二章第二章 混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)的根本原那么混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)的根本原那么混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)構(gòu)造上的作用、作用效應(yīng)和構(gòu)造抗力的概念及其隨機(jī)特性； 混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)方法的實(shí)際根底混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)方法的實(shí)際根底可靠可靠 度實(shí)際；度實(shí)際； 我國(guó)規(guī)范的設(shè)計(jì)方法我國(guó)規(guī)范的設(shè)計(jì)方法概率極限形狀設(shè)概率極限形狀設(shè) 計(jì)法。計(jì)法?；炷翗?gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.1.1 構(gòu)

2、造上的作用構(gòu)造上的作用定義：凡能使構(gòu)造產(chǎn)生內(nèi)力、應(yīng)力、位移、應(yīng)變、定義：凡能使構(gòu)造產(chǎn)生內(nèi)力、應(yīng)力、位移、應(yīng)變、裂痕的要素，都稱(chēng)之為構(gòu)造上的作用。裂痕的要素，都稱(chēng)之為構(gòu)造上的作用。 直接作用：荷載；直接作用：荷載；分類(lèi)：分類(lèi)： 間接作用：溫度、收縮、徐變、地基不均勻沉降、間接作用：溫度、收縮、徐變、地基不均勻沉降、地震等。地震等。2.1構(gòu)造上的作用、作用效應(yīng)與構(gòu)造抗力構(gòu)造上的作用、作用效應(yīng)與構(gòu)造抗力混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.1.2 作用效應(yīng)作用效應(yīng) 定義：凡能使構(gòu)造產(chǎn)生內(nèi)力、應(yīng)力、位移、應(yīng)變、裂定義：凡能使構(gòu)造產(chǎn)生內(nèi)力、應(yīng)

3、力、位移、應(yīng)變、裂 縫的要素，都稱(chēng)之為構(gòu)造上的作用?？p的要素，都稱(chēng)之為構(gòu)造上的作用。2.1.3 構(gòu)造抗力構(gòu)造抗力 定義：構(gòu)造抵抗作用效應(yīng)的才干。定義：構(gòu)造抵抗作用效應(yīng)的才干?；炷翗?gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.2荷載分類(lèi)荷載分類(lèi)2.2.1 永久荷載永久荷載(恒荷載恒荷載) 定義：大小、方向、作用點(diǎn)不隨時(shí)間改動(dòng)的荷載，如定義：大小、方向、作用點(diǎn)不隨時(shí)間改動(dòng)的荷載，如 自重，土壓力，預(yù)應(yīng)力等；自重，土壓力，預(yù)應(yīng)力等；2.2.2 可變荷載可變荷載(活荷載活荷載) 定義：大小、方向、作用點(diǎn)隨時(shí)間改動(dòng)的荷載，如樓定義：大小、方向、作用點(diǎn)隨時(shí)

4、間改動(dòng)的荷載，如樓 面和屋面活載，風(fēng)荷載、雪荷載、吊車(chē)荷載、面和屋面活載，風(fēng)荷載、雪荷載、吊車(chē)荷載、 車(chē)輛荷載等；車(chē)輛荷載等；2.2.3 偶爾荷載偶爾荷載 定義：構(gòu)造運(yùn)用期間能夠不出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，時(shí)間短、定義：構(gòu)造運(yùn)用期間能夠不出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，時(shí)間短、 效應(yīng)大的荷載，如爆炸力，撞擊等。效應(yīng)大的荷載，如爆炸力，撞擊等。 混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.3.1 永久荷載永久荷載2.3荷載代表值荷載代表值規(guī)范值：構(gòu)造運(yùn)用期間能夠出現(xiàn)的最大值。規(guī)范值：構(gòu)造運(yùn)用期間能夠出現(xiàn)的最大值。規(guī)范值：構(gòu)造運(yùn)用期間能夠出現(xiàn)的最大值，也是可規(guī)范值：構(gòu)

5、造運(yùn)用期間能夠出現(xiàn)的最大值，也是可變荷載的根本代表值變荷載的根本代表值 。2.3.2 可變荷載可變荷載組合值：當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上可變荷載同時(shí)作用十組合值：當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上可變荷載同時(shí)作用十的代表值的代表值 。組合值組合值 = c 規(guī)范值規(guī)范值 混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章頻遇值：常遇值頻遇值：常遇值,計(jì)算裂痕變形時(shí)用。計(jì)算裂痕變形時(shí)用。準(zhǔn)永久值：可變荷載中，較穩(wěn)定的那一部分值，計(jì)準(zhǔn)永久值：可變荷載中，較穩(wěn)定的那一部分值，計(jì)算裂痕變形時(shí)用。算裂痕變形時(shí)用。頻遇值頻遇值 = f 規(guī)范值規(guī)范值 t/T0.12.3.3 偶爾荷載：按

6、運(yùn)用特點(diǎn)定。偶爾荷載：按運(yùn)用特點(diǎn)定。準(zhǔn)永久值準(zhǔn)永久值 = q 規(guī)范值規(guī)范值 t/T=0.5t為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載到達(dá)和超越該值的總繼續(xù)時(shí)間，為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載到達(dá)和超越該值的總繼續(xù)時(shí)間，T為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期。為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期?；炷翗?gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章規(guī)范值查荷載規(guī)范規(guī)范值查荷載規(guī)范2.4樓面和屋面活荷載樓面和屋面活荷載荷載規(guī)范中的荷載值不包括隔墻重和二次裝修重。荷載規(guī)范中的荷載值不包括隔墻重和二次裝修重。 2kN/m0 . 5 直升飛機(jī)坪：直升飛機(jī)坪： 樓面：樓面：2kN/m0 . 2 屋面：不上人屋面屋面：不上人屋面 上人屋面上人屋

7、面 屋頂花園屋頂花園2kN/m5 . 02kN/m0 . 22kN/m0 . 3 混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章當(dāng)計(jì)算主要承重構(gòu)造時(shí)當(dāng)計(jì)算主要承重構(gòu)造時(shí)2.5風(fēng)荷載風(fēng)荷載wk = zs z w0 21式中：式中： z 高度高度Z處的風(fēng)振系數(shù)處的風(fēng)振系數(shù); s 體型系數(shù)體型系數(shù);z 風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按地面粗糙程度風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按地面粗糙程度 A、B、C、D四級(jí)定，四級(jí)定， A 海岸、湖海岸、湖 區(qū)；區(qū)； B 鄉(xiāng)村、市郊；鄉(xiāng)村、市郊； C 普通城市普通城市 市區(qū)；市區(qū)； D有密集高層建筑市區(qū)有密集高層建筑市區(qū) ;混凝土構(gòu)造根本

8、原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章n1050100長(zhǎng)沙地域長(zhǎng)沙地域 w0 0.250.350.40根本風(fēng)壓值根本風(fēng)壓值 w0 50年一遇的根本風(fēng)壓年一遇的根本風(fēng)壓 。2kN/m2kN/m混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章n1050100長(zhǎng)沙地域長(zhǎng)沙地域 W0 0.350.450.50根本雪壓值根本雪壓值2kN/m2. 雪荷載雪荷載sk = r s0 22式中：式中： r 屋面積雪分布系數(shù)屋面積雪分布系數(shù); s0 50年一遇的根本雪壓。年一遇的根本雪壓。2kN/m混凝土構(gòu)造根本原理混凝土

9、構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.7構(gòu)造的設(shè)計(jì)運(yùn)用年限與平安等級(jí)構(gòu)造的設(shè)計(jì)運(yùn)用年限與平安等級(jí)2.7.1 構(gòu)造的設(shè)計(jì)運(yùn)用年限構(gòu)造的設(shè)計(jì)運(yùn)用年限類(lèi)類(lèi)別別構(gòu)造類(lèi)型構(gòu)造類(lèi)型構(gòu)造的設(shè)計(jì)運(yùn)構(gòu)造的設(shè)計(jì)運(yùn)用年限年用年限年暫時(shí)性構(gòu)造暫時(shí)性構(gòu)造5易于交換的構(gòu)造構(gòu)件易于交換的構(gòu)造構(gòu)件25普通房屋和構(gòu)筑物普通房屋和構(gòu)筑物50留念性建筑和特別重要建筑留念性建筑和特別重要建筑1002.7.2 構(gòu)造的平安等級(jí)構(gòu)造的平安等級(jí)按構(gòu)造的重要性劃分按構(gòu)造的重要性劃分一級(jí)：重要建筑一級(jí)：重要建筑二級(jí)：普通建筑二級(jí)：普通建筑三級(jí)：次要建筑三級(jí)：次要建筑 混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二

10、章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章定義：整個(gè)構(gòu)造或構(gòu)造的一部分超越某一特定形狀定義：整個(gè)構(gòu)造或構(gòu)造的一部分超越某一特定形狀就不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)指定的某一功能要求，這個(gè)特定的就不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)指定的某一功能要求，這個(gè)特定的形狀稱(chēng)之為該功能的極限形狀。形狀稱(chēng)之為該功能的極限形狀。 承載才干極限形狀：超越這一極限形狀時(shí)構(gòu)造承載才干極限形狀：超越這一極限形狀時(shí)構(gòu)造將發(fā)生破壞、倒塌或失穩(wěn)等景象。將發(fā)生破壞、倒塌或失穩(wěn)等景象。分類(lèi)：分類(lèi)： 正常運(yùn)用極限形狀：超越這一極限形狀時(shí)構(gòu)造將出正常運(yùn)用極限形狀：超越這一極限形狀時(shí)構(gòu)造將出現(xiàn)過(guò)大的變形、過(guò)寬的裂痕或出現(xiàn)鋼筋嚴(yán)重銹蝕、現(xiàn)過(guò)大的變形、過(guò)寬的裂痕

11、或出現(xiàn)鋼筋嚴(yán)重銹蝕、混凝土腐蝕、風(fēng)化、剝落等景象?；炷粮g、風(fēng)化、剝落等景象。2.8構(gòu)造的極限形狀及其分類(lèi)構(gòu)造的極限形狀及其分類(lèi)混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章構(gòu)造的可靠性：指構(gòu)造的平安性、適用性、耐久性。構(gòu)造的可靠性：指構(gòu)造的平安性、適用性、耐久性。構(gòu)造的可靠度：指構(gòu)造在規(guī)定時(shí)間內(nèi)、規(guī)定條件下構(gòu)造的可靠度：指構(gòu)造在規(guī)定時(shí)間內(nèi)、規(guī)定條件下完成預(yù)定功能的概率，是構(gòu)造可靠性的概率度量。完成預(yù)定功能的概率，是構(gòu)造可靠性的概率度量。2. 構(gòu)造的可靠性和可靠度構(gòu)造的可靠性和可靠度平均值z(mì)f (z)反彎點(diǎn)zpspr可靠概率失效概率Z0Z0失

12、效 可靠標(biāo)準(zhǔn)差正態(tài)分布正態(tài)分布 = 2 0 0，構(gòu)造可靠；，構(gòu)造可靠；= 0= 0，極限形狀；，極限形狀；0 0，構(gòu)造失效。，構(gòu)造失效。 變異系數(shù)變異系數(shù)z=z/z=z/zz混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章式中：式中： 構(gòu)造抗力的平均值和規(guī)范值；構(gòu)造抗力的平均值和規(guī)范值；作用效應(yīng)的平均值和規(guī)范值。作用效應(yīng)的平均值和規(guī)范值。RR 、ss 、2.10構(gòu)造的目的構(gòu)造的目的現(xiàn)行設(shè)計(jì)方法以概率實(shí)際為根底，用可靠目的度量，采現(xiàn)行設(shè)計(jì)方法以概率實(shí)際為根底，用可靠目的度量，采用多個(gè)分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)。設(shè)，那么用多個(gè)分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)。設(shè)，那么zz 242s2

13、RsRzz 混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章 按承載才干極限形狀設(shè)計(jì)時(shí)按承載才干極限形狀設(shè)計(jì)時(shí) 按正常運(yùn)用極限形狀設(shè)計(jì)時(shí)按正常運(yùn)用極限形狀設(shè)計(jì)時(shí)破壞類(lèi)型破壞類(lèi)型平安等級(jí)平安等級(jí)一級(jí)一級(jí)二級(jí)二級(jí)三級(jí)三級(jí)塑性破壞塑性破壞3.73.22.7脆性破壞脆性破壞4.23.73.2根據(jù)其可逆程度可取根據(jù)其可逆程度可取0 0.5?；炷翗?gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.11.1 計(jì)算公式計(jì)算公式2.11按承載力極限形狀的設(shè)計(jì)方法按承載力極限形狀的設(shè)計(jì)方法及其荷載組合及其荷載組合 25RS

14、 0 式中：式中： 構(gòu)造重要性系數(shù)；構(gòu)造重要性系數(shù)； 平安等級(jí)為一級(jí)或運(yùn)用年限為平安等級(jí)為一級(jí)或運(yùn)用年限為100年時(shí)，年時(shí)， ； 平安等級(jí)為二級(jí)或運(yùn)用年限為平安等級(jí)為二級(jí)或運(yùn)用年限為50年時(shí)，年時(shí)， ； 平安等級(jí)為三級(jí)或運(yùn)用年限為平安等級(jí)為三級(jí)或運(yùn)用年限為5年時(shí)，年時(shí)， 。 荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值，用根本組合或偶荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值，用根本組合或偶 然組合；然組合； 構(gòu)造構(gòu)件抗力設(shè)計(jì)值。構(gòu)造構(gòu)件抗力設(shè)計(jì)值。0 1 . 10 0 . 10 9 . 00 SR混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.11.2 荷載效應(yīng)組合荷載效應(yīng)組合 普通構(gòu)

15、造構(gòu)件：選以下計(jì)算中較大者普通構(gòu)造構(gòu)件：選以下計(jì)算中較大者 由可變荷載控制時(shí)由可變荷載控制時(shí) 由永久荷載控制時(shí)由永久荷載控制時(shí) 26kQc2QQ1kQ1GkGiiniiSSSS 27kQc1QGkGiiniiSSS 根本組合根本組合混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章式中：式中： 荷載分項(xiàng)系數(shù)，當(dāng)其效應(yīng)對(duì)構(gòu)造不利時(shí)，荷載分項(xiàng)系數(shù)，當(dāng)其效應(yīng)對(duì)構(gòu)造不利時(shí)， 公式公式7中的中的 ，公式，公式8中的中的 ；當(dāng)其效應(yīng)對(duì)構(gòu)造有利時(shí)，普通；當(dāng)其效應(yīng)對(duì)構(gòu)造有利時(shí)，普通 情況下取情況下取1.0，驗(yàn)算傾覆、滑移或漂浮時(shí)，驗(yàn)算傾覆、滑移或漂浮時(shí) 取取0.9

16、； 活載分項(xiàng)系數(shù)，普通情況下取活載分項(xiàng)系數(shù)，普通情況下取1.4，當(dāng)活，當(dāng)活 載規(guī)范值大于載規(guī)范值大于 的工業(yè)房屋樓面結(jié)的工業(yè)房屋樓面結(jié) 構(gòu)取構(gòu)取1.3； 恒載規(guī)范值所產(chǎn)生的內(nèi)力；恒載規(guī)范值所產(chǎn)生的內(nèi)力； 活載規(guī)范值所產(chǎn)生的內(nèi)力，活載規(guī)范值所產(chǎn)生的內(nèi)力，i=1的活荷載的活荷載 為主導(dǎo)活荷載；為主導(dǎo)活荷載；iQ G GkSkQiS2 . 1G 35. 1G 2kN/m4混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章 普通排架、框架構(gòu)造：選以下計(jì)算中較大者普通排架、框架構(gòu)造：選以下計(jì)算中較大者 由可變荷載控制時(shí)由可變荷載控制時(shí) 由永久荷載控制時(shí)由永久

17、荷載控制時(shí) 28kQ1QGkGiniiSSS 29kQc1QGkGiiniiSSS 式中：式中： 簡(jiǎn)化式中的荷載組合系數(shù)；普通情況下簡(jiǎn)化式中的荷載組合系數(shù)；普通情況下 取取 ，只需一個(gè)活荷載取，只需一個(gè)活荷載取 。 和和 的取值與式的取值與式67一樣。一樣。 9 . 0 0 . 1 G iQ 混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章 偶爾荷載的代表值不乘分項(xiàng)系數(shù)；偶爾荷載的代表值不乘分項(xiàng)系數(shù)； 偶爾組合偶爾組合 與偶爾荷載同時(shí)出現(xiàn)的其它荷載采用適當(dāng)?shù)拇碇?；與偶爾荷載同時(shí)出現(xiàn)的其它荷載采用適當(dāng)?shù)拇碇担?各種情況下荷載效應(yīng)的設(shè)計(jì)值公式由有

18、關(guān)規(guī)范另定。各種情況下荷載效應(yīng)的設(shè)計(jì)值公式由有關(guān)規(guī)范另定?；炷翗?gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.11.3 構(gòu)造抗力設(shè)計(jì)值構(gòu)造抗力設(shè)計(jì)值 R取決于截面尺寸大小和資料強(qiáng)度高低。取決于截面尺寸大小和資料強(qiáng)度高低。資料強(qiáng)度高低分為規(guī)范值和設(shè)計(jì)值。資料強(qiáng)度高低分為規(guī)范值和設(shè)計(jì)值。 資料強(qiáng)度規(guī)范值資料強(qiáng)度規(guī)范值 資料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值資料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 砼：砼：ckftkf 鋼筋：鋼筋：ykf保證率：保證率：95 645. 1 f 砼：砼： 鋼筋：鋼筋：cckc ff ctkt ff syky ff 混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章式中：式中： 砼的資料分項(xiàng)系數(shù)；建筑工程取砼的資料分項(xiàng)系數(shù)；建筑工程取1.4，公路，公路 橋涵工程取橋涵工程取1.45。 鋼筋的資料分項(xiàng)系數(shù)；建筑工程對(duì)熱軋鋼鋼筋的資料分項(xiàng)系數(shù)；建筑工程對(duì)熱軋鋼 筋取筋取1.1，對(duì)鋼絲、鋼絞線(xiàn)、熱處置鋼筋取，對(duì)鋼絲、鋼絞線(xiàn)、熱處置鋼筋