建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法課件

1.荷載分類；2.荷載代表值；3.結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)；4.結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力；5.概率極限狀態(tài)設(shè)計法實(shí)用設(shè)計表達(dá)式。第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法本章主要內(nèi)容1.荷載分類；第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法本章主要內(nèi)容11.了解掌握荷載分類、荷載代表值的概念及種類；2.理解結(jié)構(gòu)的功能及其極限狀態(tài)的含義；3.能確定永久荷載、可變荷載的代表值。

教學(xué)目標(biāo)：1.了解掌握荷載分類、荷載代表值的概念及種類；教學(xué)目標(biāo)：2重點(diǎn)1、荷載分類；荷載代表值；2、結(jié)構(gòu)的功能；結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)；3、結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力。難點(diǎn)結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力。重點(diǎn)1、荷載分類；荷載代表值；難點(diǎn)結(jié)構(gòu)上的作用、32.1建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)（一般按50年考慮），應(yīng)滿足下列功能要求：

（1）安全性（2）適用性（3）耐久性2.1.1建筑結(jié)構(gòu)的功能2.1建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用4結(jié)構(gòu)的功能要求

能承受正常施工和使用時的各種作用，以及偶然事件發(fā)生時，仍能保持整體穩(wěn)定性。在正常使用時，能保證具有良好的工作性能，不出現(xiàn)過大的變形和裂縫。在正常使用及維護(hù)下，具有足夠的耐久性能，不發(fā)生銹蝕和風(fēng)化現(xiàn)象。＊安全性＊適用性＊耐久性例如，不會出現(xiàn)影響正常使用的過大變形或振動；不會產(chǎn)生使使用者感到不安的裂縫寬度等。例如，結(jié)構(gòu)材料不致出現(xiàn)影響功能的損壞，鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋不致因保護(hù)層過薄或裂縫過寬而銹蝕等。即結(jié)構(gòu)僅產(chǎn)生局部的損壞而不致發(fā)生連續(xù)倒塌。

結(jié)構(gòu)的功能要求能承受正常施工和使用時的各種作用，以及偶然事5結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性是結(jié)構(gòu)可靠的標(biāo)志，總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。結(jié)構(gòu)的可靠度是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量，即對結(jié)構(gòu)可靠性的定量描述。結(jié)構(gòu)可靠性的定義是，結(jié)構(gòu)在規(guī)定時間內(nèi)，規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能的能力。當(dāng)結(jié)構(gòu)的使用年限超過設(shè)計使用年限后，并不意味著結(jié)構(gòu)就要報廢，但其可靠度將逐漸降低。結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性是結(jié)構(gòu)可靠的標(biāo)志，總稱為結(jié)構(gòu)的可6（1）定義整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部份，超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能（安全性、適用性、耐久性）要求，該特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)承載力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)2.1.2建筑結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)（1）定義極限狀態(tài)承載力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)2.1.27（2）分類1）承載能力極限狀態(tài)——這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形。承載能力極限狀態(tài)主要考慮關(guān)于結(jié)構(gòu)安全性的功能。（2）分類8當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài)：●結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強(qiáng)度不夠而破壞；●整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（如傾覆等）；●結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動體系；●結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定（如柱子被壓曲等）。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了承載能力極限92）正常使用極限狀態(tài)——正常使用極限狀態(tài)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(xiàng)規(guī)定限值。這一狀態(tài)對應(yīng)于適用性或耐久性的功能。2）正常使用極限狀態(tài)——正常使用極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)10

當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)：●影響正常使用或外觀的變形；●影響正常使用或耐久性能的局部損壞（包括裂縫）；●影響正常使用的振動；●影響正常使用的其他特定狀態(tài)等。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，112.2.1荷載分類及荷載代表值1.永久荷載永久荷載亦稱恒荷載，是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時間變化，或者其變化與平均值相比可忽略不計的荷載，如結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力等。2.可變荷載可變荷載也稱為活荷載，是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時間變化，且其變化值與平均值相比不可忽略的荷載，如樓面活荷載、屋面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、吊車荷載等。3.偶然荷載在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)，其量值很大且持續(xù)時間很短的荷載稱為偶然荷載，如爆炸力、撞擊力等。2.2.1荷載分類及荷載代表值1.永久荷載2.可變荷載3.122.2.1荷載分類及荷載代表值常用材料單位體積的自重（單位kN/m3）

混凝土22~24，

鋼筋混凝土24~25，

水泥砂漿20，

石灰砂漿、混合砂漿17，

普通磚18，

普通磚（機(jī)器制）19，

漿砌普通磚砌體18，

漿砌機(jī)磚砌體19。荷載標(biāo)準(zhǔn)值

（1）永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值

按構(gòu)件尺寸和構(gòu)件單位體積自重的標(biāo)準(zhǔn)值來確定。2.2.1荷載分類及荷載代表值常用材料單位體積的自重（單位132.2.1荷載分類及荷載代表值（1）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（民用樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用）民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻偶值和永久值系數(shù)項(xiàng)次類別標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)組合值系Ψc頻偶值系Ψf準(zhǔn)永久值系數(shù)Ψq1（1）住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園（2）教室、實(shí)驗(yàn)室、閱覽室、會議室、醫(yī)院門診室2.00.70.50.60.40.52食堂、辦公樓中的一般資料檔案室2.50.70.60.53（1）禮堂、劇場、影院、有固定座位的看臺（2）公共洗衣房3.03.00.70.70.50.60.30.54（1）商店、展覽廳、車站、港口、機(jī)場大廳及其旅客等候室（2）無固定座位的看臺3.53.50.70.70.60.50.50.32.2.1荷載分類及荷載代表值（1）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（民用樓142.2.1荷載分類及荷載代表值5（1）健身房、演出舞臺（2）舞廳4.04.00.70.70.60.60.50.36（1）書庫、檔案室、儲藏室（2）密集柜書庫5.012.00.90.90.87通風(fēng)機(jī)房、電梯機(jī)房7.00.90.90.88汽車通道及停車庫（1）單向板樓蓋（板跨不小于2m）客車消防車（2）雙向板樓蓋和無梁樓蓋（柱網(wǎng)尺寸不小于6m×6m）客車消防車4.035.02.520.00.70.70.70.70.70.70.70.70.60.60.60.6（1）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（民用樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用）2.2.1荷載分類及荷載代表值5（1）健身房、演出舞臺4.0152.2.1荷載分類及荷載代表值9廚房（1）一般的（2）餐廳2.04.00.70.70.60.70.50.710浴室、廁所、盥洗室：（1）第1項(xiàng)中的民用建筑（2）其他民用建筑2.02.50.70.70.50.60.40.511走廊、門廳、樓梯：（1）宿舍、旅館、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園、住宅（2）辦公樓、教室、餐廳、醫(yī)院門診部（3）消防疏散樓梯、其他民用建筑2.02.53.50.70.70.70.50.60.50.40.50.312陽臺：（1）一般情況（2）當(dāng)人群有可能密集時2.53.50.70.60.5注：①本表所列各項(xiàng)活荷載適用于一般使用條件，當(dāng)使用荷載大時，應(yīng)按實(shí)際情況采用。②本表各項(xiàng)荷載不包括隔墻自重和二次裝修荷載。（1）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（民用樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用）2.2.1荷載分類及荷載代表值9廚房（1）一般的2.00.7162.2.2作用效應(yīng)

作用效應(yīng)——結(jié)構(gòu)上的各種作用，在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力（軸力、彎矩、剪力、扭矩等）和變形（如撓度、轉(zhuǎn)角、裂縫等）的總稱，用S表示。由直接作用產(chǎn)生的效應(yīng)，通常稱為荷載效應(yīng)。荷載效應(yīng)可由力學(xué)方法求得。例如，一簡支梁梁長為l0，承受的垂直均布線荷載為q（已包括梁自重），梁的抗彎剛度為B。則梁跨中由荷載q產(chǎn)生的彎矩為M=1/8ql02，跨中撓度f=5ql04/(384B)，支座處剪力V=1/2ql0。2.2.2作用效應(yīng)作用效應(yīng)——結(jié)構(gòu)上的各種17結(jié)構(gòu)抗力——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力，如構(gòu)件的承載力、剛度、抗裂度等，用R表示。結(jié)構(gòu)抗力是結(jié)構(gòu)內(nèi)部固有的，其大小主要取決于材料性能、構(gòu)件幾何參數(shù)及計算模式的精確性等。2.2.2結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力，如構(gòu)件的承載力182.3建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法建筑結(jié)構(gòu)的安全等級安全等級破壞后果建筑物類型一級很嚴(yán)重重要的房屋二級嚴(yán)重一般的房屋三級不嚴(yán)重次要的房屋第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2001（以下簡稱《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》）規(guī)定，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果（危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、產(chǎn)生社會影響等）的嚴(yán)重性，采用不同的安全等級。設(shè)計使用年限，是指設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進(jìn)行大修即可按其預(yù)定目的使用的時期。結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限分類設(shè)計使用年限示例5臨時性結(jié)構(gòu)25易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件50普通房屋和構(gòu)筑物100紀(jì)念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)2.3建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法建筑結(jié)構(gòu)的安全等級安全等級192.3建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)（1）作用效應(yīng)S作用（荷載）對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的各種效應(yīng)，

如彎矩、剪力、軸力、變形、裂縫等

MVNfw結(jié)構(gòu)構(gòu)件抵抗各種作用效應(yīng)的能力。

如抗彎、抗剪、抗壓、抗拉、抗扭承載力

以及抗變形、抗裂縫的能力。（2）結(jié)構(gòu)抗力R2.3建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法結(jié)202.3建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法

有一農(nóng)夫，能肩挑300斤

當(dāng)給他300斤的擔(dān)子時，

效應(yīng)剛好等于抗力；

當(dāng)給他100斤的擔(dān)子時，

效應(yīng)小于抗力；

當(dāng)給他400斤的擔(dān)子時，

效應(yīng)大于抗力。挑擔(dān)子與結(jié)構(gòu)功能函數(shù)

2.3建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法 212.3建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)當(dāng)Ｚ＞0即R＞S時，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)；

當(dāng)Ｚ＜0即R＜S時，結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)；

當(dāng)Ｚ=

0即R=S時，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)。

關(guān)系式ｇ(S，R)＝R－S＝0稱為極限狀態(tài)方程?！Y(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性系數(shù)一級=1.1、二級=1.0、三級=0.9按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計的實(shí)用表達(dá)式2.3建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法結(jié)22實(shí)際工程中，可能出現(xiàn)以下三種情況實(shí)際工程中，可能出現(xiàn)以下三種情況232.3建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算的荷載效應(yīng)值按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值

計算的荷載效應(yīng)值可變荷載效應(yīng)

中的最大值永久荷載分項(xiàng)系數(shù)第i個可變荷載

的分項(xiàng)系數(shù)第1個可變荷載

的分項(xiàng)系數(shù)可變荷載的組合值系數(shù)

1）由可變荷載效應(yīng)控制的組合2.3建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法按242.3建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法2）由永久荷載效應(yīng)控制的組合恒荷載

效應(yīng)設(shè)計值活荷載

效應(yīng)設(shè)計值荷載分項(xiàng)系數(shù)的取值荷載特性分項(xiàng)系數(shù)永久

荷載永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利由可變荷載效應(yīng)控制的組合1.2由永久荷載效應(yīng)控制的組合1.35永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利1.0傾覆、滑移或飄浮驗(yàn)算0.9可變

荷載一般情況1.4對標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載取1.32.3建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法225【例2.1】已知由永久荷載產(chǎn)生的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值Mgk=11kN·m，起控制作用的可變荷載產(chǎn)生的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值Mqk=16kN·m，安全等級為二級，求彎矩設(shè)計值。【解】本例中，γ0=1.0，γG=1.2,γQ1=1.4SGk=Mgk=11kN·mSQ1k=Mqk=16kN·m則彎矩設(shè)計值M=γ0(γGSGk+γQ1SQ1k）=1.0×(1.2×11+1.4×16)kN·m=35.6kN·m彎矩設(shè)計值為35.6kN·m。【例2.1】已知由永久荷載產(chǎn)生的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值Mgk=11kN·26第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法混凝土強(qiáng)度設(shè)計值=

混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值÷砼材料分項(xiàng)系數(shù)γc鋼筋強(qiáng)度設(shè)計值=

鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值÷鋼筋材料分項(xiàng)系數(shù)γs永久荷載設(shè)計值=永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值×永久荷載分項(xiàng)系數(shù)γg可變荷載設(shè)計值=可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值×可變荷載分項(xiàng)系數(shù)γq設(shè)計值與標(biāo)準(zhǔn)值的關(guān)系第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法混凝土強(qiáng)度設(shè)計值=

混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)27第一章建筑結(jié)構(gòu)計算基本原則2.1什么是荷載代表值？永久荷載、可變荷載的代表值分別是什么？2.2建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足哪些功能要求？其中最重要的一項(xiàng)是什么？2.3什么是結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)？承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的含義分別是什么？2.4試用結(jié)構(gòu)功能函數(shù)描述結(jié)構(gòu)所處的狀態(tài)。習(xí)題2.1某住宅樓面梁，由恒載標(biāo)準(zhǔn)值引起的彎矩Mgk=45kN·m，由樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值引起的彎矩Mqk=25kN·m，活荷載組合值系數(shù)ψc=0.7，結(jié)構(gòu)安全等級為二級。試求按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時梁的最大彎矩設(shè)計值M。2.2某鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，截面尺寸b×h=200mm×500mm，計算跨度l0=4m，梁上作用恒載標(biāo)準(zhǔn)值(不含自重)14kN/m，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值9kN/m，活荷載組合值系數(shù)ψc=0.7，梁的安全等級為二級。試計算按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時的跨中彎矩設(shè)計值。小組協(xié)作思考題:第一章建筑結(jié)構(gòu)計算基本原則2.1什么是荷載代表值？永久荷281.荷載分類；2.荷載代表值；3.結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)；4.結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力；5.概率極限狀態(tài)設(shè)計法實(shí)用設(shè)計表達(dá)式。第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法本章主要內(nèi)容1.荷載分類；第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法本章主要內(nèi)容291.了解掌握荷載分類、荷載代表值的概念及種類；2.理解結(jié)構(gòu)的功能及其極限狀態(tài)的含義；3.能確定永久荷載、可變荷載的代表值。

教學(xué)目標(biāo)：1.了解掌握荷載分類、荷載代表值的概念及種類；教學(xué)目標(biāo)：30重點(diǎn)1、荷載分類；荷載代表值；2、結(jié)構(gòu)的功能；結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)；3、結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力。難點(diǎn)結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力。重點(diǎn)1、荷載分類；荷載代表值；難點(diǎn)結(jié)構(gòu)上的作用、312.1建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)（一般按50年考慮），應(yīng)滿足下列功能要求：

（1）安全性（2）適用性（3）耐久性2.1.1建筑結(jié)構(gòu)的功能2.1建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用32結(jié)構(gòu)的功能要求

能承受正常施工和使用時的各種作用，以及偶然事件發(fā)生時，仍能保持整體穩(wěn)定性。在正常使用時，能保證具有良好的工作性能，不出現(xiàn)過大的變形和裂縫。在正常使用及維護(hù)下，具有足夠的耐久性能，不發(fā)生銹蝕和風(fēng)化現(xiàn)象。＊安全性＊適用性＊耐久性例如，不會出現(xiàn)影響正常使用的過大變形或振動；不會產(chǎn)生使使用者感到不安的裂縫寬度等。例如，結(jié)構(gòu)材料不致出現(xiàn)影響功能的損壞，鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋不致因保護(hù)層過薄或裂縫過寬而銹蝕等。即結(jié)構(gòu)僅產(chǎn)生局部的損壞而不致發(fā)生連續(xù)倒塌。

結(jié)構(gòu)的功能要求能承受正常施工和使用時的各種作用，以及偶然事33結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性是結(jié)構(gòu)可靠的標(biāo)志，總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。結(jié)構(gòu)的可靠度是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量，即對結(jié)構(gòu)可靠性的定量描述。結(jié)構(gòu)可靠性的定義是，結(jié)構(gòu)在規(guī)定時間內(nèi)，規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能的能力。當(dāng)結(jié)構(gòu)的使用年限超過設(shè)計使用年限后，并不意味著結(jié)構(gòu)就要報廢，但其可靠度將逐漸降低。結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性是結(jié)構(gòu)可靠的標(biāo)志，總稱為結(jié)構(gòu)的可34（1）定義整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部份，超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能（安全性、適用性、耐久性）要求，該特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)承載力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)2.1.2建筑結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)（1）定義極限狀態(tài)承載力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)2.1.235（2）分類1）承載能力極限狀態(tài)——這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形。承載能力極限狀態(tài)主要考慮關(guān)于結(jié)構(gòu)安全性的功能。（2）分類36當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài)：●結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強(qiáng)度不夠而破壞；●整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（如傾覆等）；●結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動體系；●結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定（如柱子被壓曲等）。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了承載能力極限372）正常使用極限狀態(tài)——正常使用極限狀態(tài)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(xiàng)規(guī)定限值。這一狀態(tài)對應(yīng)于適用性或耐久性的功能。2）正常使用極限狀態(tài)——正常使用極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)38

當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)：●影響正常使用或外觀的變形；●影響正常使用或耐久性能的局部損壞（包括裂縫）；●影響正常使用的振動；●影響正常使用的其他特定狀態(tài)等。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，392.2.1荷載分類及荷載代表值1.永久荷載永久荷載亦稱恒荷載，是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時間變化，或者其變化與平均值相比可忽略不計的荷載，如結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力等。2.可變荷載可變荷載也稱為活荷載，是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時間變化，且其變化值與平均值相比不可忽略的荷載，如樓面活荷載、屋面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、吊車荷載等。3.偶然荷載在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)，其量值很大且持續(xù)時間很短的荷載稱為偶然荷載，如爆炸力、撞擊力等。2.2.1荷載分類及荷載代表值1.永久荷載2.可變荷載3.402.2.1荷載分類及荷載代表值常用材料單位體積的自重（單位kN/m3）

混凝土22~24，

鋼筋混凝土24~25，

水泥砂漿20，

石灰砂漿、混合砂漿17，

普通磚18，

普通磚（機(jī)器制）19，

漿砌普通磚砌體18，

漿砌機(jī)磚砌體19。荷載標(biāo)準(zhǔn)值

（1）永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值

按構(gòu)件尺寸和構(gòu)件單位體積自重的標(biāo)準(zhǔn)值來確定。2.2.1荷載分類及荷載代表值常用材料單位體積的自重（單位412.2.1荷載分類及荷載代表值（1）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（民用樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用）民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻偶值和永久值系數(shù)項(xiàng)次類別標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)組合值系Ψc頻偶值系Ψf準(zhǔn)永久值系數(shù)Ψq1（1）住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園（2）教室、實(shí)驗(yàn)室、閱覽室、會議室、醫(yī)院門診室2.00.70.50.60.40.52食堂、辦公樓中的一般資料檔案室2.50.70.60.53（1）禮堂、劇場、影院、有固定座位的看臺（2）公共洗衣房3.03.00.70.70.50.60.30.54（1）商店、展覽廳、車站、港口、機(jī)場大廳及其旅客等候室（2）無固定座位的看臺3.53.50.70.70.60.50.50.32.2.1荷載分類及荷載代表值（1）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（民用樓422.2.1荷載分類及荷載代表值5（1）健身房、演出舞臺（2）舞廳4.04.00.70.70.60.60.50.36（1）書庫、檔案室、儲藏室（2）密集柜書庫5.012.00.90.90.87通風(fēng)機(jī)房、電梯機(jī)房7.00.90.90.88汽車通道及停車庫（1）單向板樓蓋（板跨不小于2m）客車消防車（2）雙向板樓蓋和無梁樓蓋（柱網(wǎng)尺寸不小于6m×6m）客車消防車4.035.02.520.00.70.70.70.70.70.70.70.70.60.60.60.6（1）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（民用樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用）2.2.1荷載分類及荷載代表值5（1）健身房、演出舞臺4.0432.2.1荷載分類及荷載代表值9廚房（1）一般的（2）餐廳2.04.00.70.70.60.70.50.710浴室、廁所、盥洗室：（1）第1項(xiàng)中的民用建筑（2）其他民用建筑2.02.50.70.70.50.60.40.511走廊、門廳、樓梯：（1）宿舍、旅館、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園、住宅（2）辦公樓、教室、餐廳、醫(yī)院門診部（3）消防疏散樓梯、其他民用建筑2.02.53.50.70.70.70.50.60.50.40.50.312陽臺：（1）一般情況（2）當(dāng)人群有可能密集時2.53.50.70.60.5注：①本表所列各項(xiàng)活荷載適用于一般使用條件，當(dāng)使用荷載大時，應(yīng)按實(shí)際情況采用。②本表各項(xiàng)荷載不包括隔墻自重和二次裝修荷載。（1）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（民用樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用）2.2.1荷載分類及荷載代表值9廚房（1）一般的2.00.7442.2.2作用效應(yīng)

作用效應(yīng)——結(jié)構(gòu)上的各種作用，在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力（軸力、彎矩、剪力、扭矩等）和變形（如撓度、轉(zhuǎn)角、裂縫等）的總稱，用S表示。由直接作用產(chǎn)生的效應(yīng)，通常稱為荷載效應(yīng)。荷載效應(yīng)可由力學(xué)方法求得。例如，一簡支梁梁長為l0，承受的垂直均布線荷載為q（已包括梁自重），梁的抗彎剛度為B。則梁跨中由荷載q產(chǎn)生的彎矩為M=1/8ql02，跨中撓度f=5ql04/(384B)，支座處剪力V=1/2ql0。2.2.2作用效應(yīng)作用效應(yīng)——結(jié)構(gòu)上的各種45結(jié)構(gòu)抗力——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力，如構(gòu)件的承載力、剛度、抗裂度等，用R表示。結(jié)構(gòu)抗力是結(jié)構(gòu)內(nèi)部固有的，其大小主要取決于材料性能、構(gòu)件幾何參數(shù)及計算模式的精確性等。2.2.2結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力，如構(gòu)件的承載力462.3建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法建筑結(jié)構(gòu)的安全等級安全等級破壞后果建筑物類型一級很嚴(yán)重重要的房屋二級嚴(yán)重一般的房屋三級不嚴(yán)重次要的房屋第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2001（以下簡稱《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》）規(guī)定，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果（危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、產(chǎn)生社會影響等）的嚴(yán)重性，采用不同的安全等級。設(shè)計使用年限，是指設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進(jìn)行大修即可按其預(yù)定目的使用的時期。結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限分類設(shè)計使用年限示例5臨時性結(jié)構(gòu)25易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件50普通房屋和構(gòu)筑物100紀(jì)念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)2.3建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法建筑結(jié)構(gòu)的安全等級安全等級472.3建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)（1）作用效應(yīng)S作用（荷載）對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的各種效應(yīng)，

如彎矩、剪力、軸力、變形、裂縫等

MVNfw結(jié)構(gòu)構(gòu)件抵抗各種作用效應(yīng)的能力。

如抗彎、抗剪、抗壓、抗拉、抗扭承載力

以及抗變形、抗裂縫的能力。（2）結(jié)構(gòu)抗力R2.3建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法結(jié)482.3建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法

有一農(nóng)夫，能肩挑300斤

當(dāng)給他300斤的擔(dān)子時，

效應(yīng)剛好等于抗力；

當(dāng)給他100斤的擔(dān)子時，

效應(yīng)小于抗力；

當(dāng)給他400斤的擔(dān)子時，

效應(yīng)大于抗力。挑擔(dān)子與結(jié)構(gòu)功能函數(shù)

2.3建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法 492.3建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)當(dāng)Ｚ＞0即R＞S時，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)；

當(dāng)Ｚ＜0即R＜S時，結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)；

當(dāng)Ｚ=

0即R=S時，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)。

關(guān)系式ｇ(S，R)＝R－S＝0稱為極限狀態(tài)方程?！Y(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性系數(shù)一級=1.1、二級=1.0、三級=0.9按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計的實(shí)用表達(dá)式2.3建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法結(jié)50實(shí)際工程中，可能出現(xiàn)以下三種情況實(shí)際工程中，可能出現(xiàn)以下三種情況512.3建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法第2章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算的荷載效應(yīng)值按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值

計算的荷載效應(yīng)值可變荷載效應(yīng)

中的最大值永久荷載分項(xiàng)系數(shù)第i個可變荷載

的分項(xiàng)系數(shù)第1個可變荷載

的分項(xiàng)系數(shù)可變荷載的組合值系數(shù)

1）由可變荷載效應(yīng)控制的組合2.3