混凝土结构设计的一般原则和方法5.ppt
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1、 混凝土结构设计的一般原则和方法混凝土结构设计的一般原则和方法 我国现行的建筑结构设计方法是:我国现行的建筑结构设计方法是:以概率理论为基础以概率理论为基础的极限状态设计方法,以可靠指标度量结构构件的可靠度,的极限状态设计方法,以可靠指标度量结构构件的可靠度,采用以分项系数的设计表达式进行设计。采用以分项系数的设计表达式进行设计。因此,本章内容因此,本章内容围绕结构设计的总目标,对结构的功能要求、结构的极限围绕结构设计的总目标,对结构的功能要求、结构的极限状态、结构上的作用、荷载的代表值、各种作用的效应及状态、结构上的作用、荷载的代表值、各种作用的效应及结构的抗力和满足结构设计可靠度要求的材料
2、强度分项系结构的抗力和满足结构设计可靠度要求的材料强度分项系数及荷载分项系数等均提出了明确的要求,明确以概率理数及荷载分项系数等均提出了明确的要求,明确以概率理论为基础的各种极限状态表达方法,并以此作为结构设计论为基础的各种极限状态表达方法,并以此作为结构设计的依据。的依据。本章提要本章提要 10.1 10.1 建筑结构设计的一般原则建筑结构设计的一般原则 10.1.1 10.1.1 建筑结构的组成和类型建筑结构的组成和类型 1.1.组成组成 (1)(1)上部结构:上部结构:水平结构体系水平结构体系 竖向结构体系竖向结构体系 (2)(2)下部结构:下部结构:主要由地下室和基础等组成。主要由地下
3、室和基础等组成。2.2.类型类型 (1)(1)按结构材料分:按结构材料分:砌体结构、混凝土结构、钢结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构、组合结构和混合结构等。组合结构和混合结构等。(注意组合和混合的区别)(注意组合和混合的区别)(2 2)按竖向结构体系分:)按竖向结构体系分:排架结构、框架结构、剪力排架结构、框架结构、剪力墙结构、框架墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构等。剪力墙结构和筒体结构等。10.1 10.1 建筑结构设计的一般原则建筑结构设计的一般原则 10.1.2 10.1.2 建筑结构设计的阶段和内容建筑结构设计的阶段和内容 1.1.工程建设三个主要环节工程建设三个主要环节 (1)(1)
4、工程勘察:工程勘察:(2)(2)工程设计:工程设计:(3)(3)工程施工:工程施工:程序:先勘察后设计,先设计后施工程序:先勘察后设计,先设计后施工 2.2.建筑结构设计的三个阶段建筑结构设计的三个阶段 (1)(1)初步设计:初步设计:(2)(2)技术设计:技术设计:(3)(3)施工图设计:施工图设计:10.1 10.1 建筑结构设计的一般原则建筑结构设计的一般原则 10.1.3 10.1.3 建筑结构设计的一般原则建筑结构设计的一般原则 1.1.一般原则一般原则 安全、适用、耐久和经济合理。安全、适用、耐久和经济合理。三性:安全性、适用性、耐久性三性:安全性、适用性、耐久性 考虑:功能要求与
5、经济性之间的均衡考虑:功能要求与经济性之间的均衡 2.2.具体的结构设计原则(教材具体的结构设计原则(教材P2-3P2-3页)页)10.2 10.2 建筑结构荷载建筑结构荷载 10.2.1 10.2.1 结构上的作用、作用效应结构上的作用、作用效应 1.1.结构上的作用结构上的作用 使结构产生内力或变形的原因称为使结构产生内力或变形的原因称为“作用作用”,分直接作,分直接作用和间接作用两种。用和间接作用两种。(1)(1)直接作用:直接作用:荷载荷载(眼看手摸,如眼看手摸,如RCRC梁自重荷载,雪荷梁自重荷载,雪荷载,家具)载,家具)(2)(2)间接作用:间接作用:直接荷载之外的荷载,不像直接荷
6、载如直接荷载之外的荷载,不像直接荷载如雪荷载眼看手摸,但引起直接荷载作用下的效果或效应,雪荷载眼看手摸,但引起直接荷载作用下的效果或效应,如如混凝土温度变化引起的收缩、基础的差异沉降、地震引混凝土温度变化引起的收缩、基础的差异沉降、地震引起结构的相对位移等。起结构的相对位移等。间接作用不仅与外界因素有关,还与结构本身的特性有间接作用不仅与外界因素有关,还与结构本身的特性有关。例如,地震对结构物的作用,不仅与地震加速度有关,关。例如,地震对结构物的作用,不仅与地震加速度有关,还与结构自身的动力特性有关,所以不能把地震作用称为还与结构自身的动力特性有关,所以不能把地震作用称为“地震荷载地震荷载”。
7、2.2.作用效应作用效应S S 结构上的作用结构上的作用/荷载使结构产生的内力荷载使结构产生的内力(如弯矩、剪力、如弯矩、剪力、轴向力、扭矩等)、变形、裂缝等统称为作用效应轴向力、扭矩等)、变形、裂缝等统称为作用效应/荷载效荷载效应。荷载与荷载效应之间都有某种规律相联系。应。荷载与荷载效应之间都有某种规律相联系。按作用时间的长短和性质,荷载可分为三类:按作用时间的长短和性质,荷载可分为三类:1)1)永久荷载永久荷载 在结构设计使用期间,其值不随时间而在结构设计使用期间,其值不随时间而变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计,或其变化是变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计,或其变化是单调的并能趋
8、于限值的荷载。例如,单调的并能趋于限值的荷载。例如,结构的自身重力、土结构的自身重力、土压力、预应力等荷载压力、预应力等荷载,永久荷载又称恒荷载。,永久荷载又称恒荷载。2)2)可变荷载可变荷载 在结构设计使用期内其值随时间而变化,在结构设计使用期内其值随时间而变化,其变化与平均值相比不可忽略的荷载。例如,其变化与平均值相比不可忽略的荷载。例如,楼面活荷载、楼面活荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载吊车荷载、风荷载、雪荷载等,可变荷载又称活荷载。等,可变荷载又称活荷载。3)3)偶然荷载偶然荷载 在结构设计使用期内不一定出现,一旦在结构设计使用期内不一定出现,一旦出现,其值很大且持续时间很短的荷载。例如
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