結構設計概論

1、第一章第一章 結構設計概論結構設計概論一、引言1. 建筑結構建筑結構：房屋建筑的空間受力骨架體系，由豎向承重結建筑結構：房屋建筑的空間受力骨架體系，由豎向承重結 構、水平承重結構和下部結構組成。構、水平承重結構和下部結構組成。建筑結構的功能：滿足使用和美觀的需求，并且抵御自然建筑結構的功能：滿足使用和美觀的需求，并且抵御自然 界的各種作用界的各種作用 一、引言2. 建筑結構的種類按建筑結構所使用按建筑結構所使用的主要建筑材料的主要建筑材料混凝土結構混凝土結構-本課程的對象本課程的對象砌體結構砌體結構-本課程的對象本課程的對象鋼結構鋼結構木結構木結構組合結構組合結構一、引言2. 建筑結構的種類按

2、用途按用途工業(yè)廠房結構工業(yè)廠房結構民用建筑結構民用建筑結構一、引言2. 建筑結構的種類按建筑體型和高度按建筑體型和高度單層建筑結構單層建筑結構多層建筑結構多層建筑結構高層建筑結構高層建筑結構大跨建筑結構大跨建筑結構一、引言2. 建筑結構的種類按主要結構形式按主要結構形式墻體結構墻體結構-本課程的對象本課程的對象框架結構框架結構筒體結構筒體結構排架結構排架結構-本課程的對象本課程的對象拱結構拱結構網架結構網架結構空間薄壁結構空間薄壁結構一、引言2. 建筑結構的種類常用的混凝土常用的混凝土建筑結構形式建筑結構形式單層工業(yè)廠房結構單層工業(yè)廠房結構-本課程的對象本課程的對象多層框架結構多層框架結構高層

3、建筑結構高層建筑結構大跨度建筑結構大跨度建筑結構天窗架屋架屋架下弦水平支撐排架柱基礎圍護墻屋面板天溝板連系梁天窗架垂直支撐托架抗風柱屋架端部垂直支撐吊車梁柱間支撐基礎梁混凝土單層工業(yè)廠房結構混凝土單層工業(yè)廠房結構一、引言2. 建筑結構的種類鋼筋混凝土多層結構鋼筋混凝土多層結構一、引言2. 建筑結構的種類一、引言2. 建筑結構的種類常用的砌體建常用的砌體建筑結構形式筑結構形式單層混合結構單層混合結構-本課程的對象本課程的對象多層混合結構多層混合結構-本課程的對象本課程的對象單層混合結構房屋單層混合結構房屋一、引言2. 建筑結構的種類砌體砌體鋼筋混凝鋼筋混凝土屋蓋土屋蓋多層混合結構房屋多層混合結構

4、房屋一、引言2. 建筑結構的種類砌體砌體鋼筋混凝鋼筋混凝土樓蓋土樓蓋二、結構的設計準則 1. 設計理論允許應力允許應力設計法設計法破壞階段破壞階段設計法設計法極限狀態(tài)設極限狀態(tài)設計法計法半經驗半概率法半經驗半概率法近似概率法近似概率法全概率法全概率法生命全過程設計法生命全過程設計法材料力學的方法材料力學的方法按經驗法確定安全系數(shù)按經驗法確定安全系數(shù)建筑結構建筑結構基于概率的極限狀態(tài)設計法基于概率的極限狀態(tài)設計法二、結構的設計準則 2. 混凝土及砌體結構設計規(guī)范常用的規(guī)范常用的規(guī)范混凝土結構設計規(guī)范混凝土結構設計規(guī)范建筑結構荷載規(guī)范建筑結構荷載規(guī)范建筑地基基礎設計規(guī)范建筑地基基礎設計規(guī)范砌體結構

5、設計規(guī)范砌體結構設計規(guī)范三、結構設計的基本內容 1. 建筑工程設計內容建筑工程建筑工程設計內容設計內容建筑設計建筑設計結構設計結構設計給排水設計給排水設計暖通設計暖通設計電氣設計電氣設計建筑設備建筑設備工藝設計工藝設計三、結構設計的基本內容 2. 工程設計的基本要求工程設計工程設計基本要求基本要求功能要求功能要求美觀要求美觀要求經濟要求經濟要求環(huán)保要求環(huán)保要求二、結構設計的基本內容 3. 結構設計的過程方案設計方案設計結構分析結構分析構件設計構件設計繪施工圖繪施工圖二、結構設計的基本內容 3. 結構設計的過程結構選型結構選型上部結構類型上部結構類型下部結構選型下部結構選型(1).方案設計方案設

6、計三、結構設計的基本內容 3. 結構設計的過程(1). 方案設計方案設計結構布置結構布置定位軸線定位軸線構件布置構件布置設置變形縫設置變形縫主要構件截面尺寸估算主要構件截面尺寸估算水平構件水平構件豎向構件豎向構件伸縮縫伸縮縫沉降縫沉降縫防震縫防震縫三、結構設計的基本內容 3. 結構設計的過程(1). 方案設計方案設計立面圖立面圖1-11-1剖面圖剖面圖平面圖平面圖1 11 1豎向承重構件：墻體豎向承重構件：墻體 材料：砌體材料：砌體 水平承重構件：梁、板水平承重構件：梁、板 材料：混凝土材料：混凝土 混合結構方案混合結構方案 結構平面布置圖結構平面布置圖梁梁板板初步確定構件截面尺寸初步確定構件

7、截面尺寸三、結構設計的基本內容 3. 結構設計的過程(1). 方案設計方案設計立面圖立面圖1-11-1剖面圖剖面圖平面圖平面圖1 11 1豎向承重構件：柱豎向承重構件：柱 材料：混凝土材料：混凝土 水平承重構件：梁、板水平承重構件：梁、板 材料：混凝土材料：混凝土 混凝土框架結構方案混凝土框架結構方案 板板初步確定構件截面尺寸初步確定構件截面尺寸結構平面布置圖結構平面布置圖柱柱梁梁三、結構設計的基本內容 3. 結構設計的過程(2). 結構分析結構分析計算簡圖計算簡圖簡化三原則簡化三原則盡可能反映實際受力特性盡可能反映實際受力特性偏于安全偏于安全簡單簡單荷載荷載豎向荷載豎向荷載水平荷載水平荷載三

8、、結構設計的基本內容 3. 結構設計的過程(2). 結構分析結構分析計算理論計算理論線彈性線彈性塑性塑性非線性非線性材料非線性材料非線性幾何非線性幾何非線性數(shù)學方法數(shù)學方法解析解解析解數(shù)值解數(shù)值解三、結構設計的基本內容 3. 結構設計的過程(3). 構件設計構件設計截面設計截面設計節(jié)點設計節(jié)點設計(4). 繪制施工圖繪制施工圖正確正確規(guī)范規(guī)范簡潔簡潔美觀美觀三、結構設計的基本內容 4. 結構計算的一般要求(1). ). 計算內容計算內容承載能力極承載能力極限狀態(tài)計算限狀態(tài)計算承載力承載力( (強度、穩(wěn)定）強度、穩(wěn)定）傾覆傾覆滑移滑移漂浮漂浮三、結構設計的基本內容 4. 結構計算的一般要求(1)

9、. . 計算內容計算內容正常使用極正常使用極限狀態(tài)計算限狀態(tài)計算變形變形抗裂和裂縫寬度抗裂和裂縫寬度耐久性耐久性疲勞疲勞三、結構設計的基本內容 4. 結構計算的一般要求(2). 荷載效應組合荷載效應組合由可變荷載效應控制由可變荷載效應控制。效應最大的一項可變荷載以標準值為代表。效應最大的一項可變荷載以標準值為代表值，其余可變荷載（伴隨荷載）以組合值為代表值。值，其余可變荷載（伴隨荷載）以組合值為代表值。11111miikciqiqikqqkggqcqcgcs承載能力極限狀態(tài)的一般組合：承載能力極限狀態(tài)的一般組合：由永久荷載效應控制由永久荷載效應控制。所有的可變荷載均以組合值為代表值，永。所有的

10、可變荷載均以組合值為代表值，永久荷載分項系數(shù)取久荷載分項系數(shù)取1.35。miikciqiqikggqcgcs1三、結構設計的基本內容 4. 結構計算的一般要求(2). 荷載效應組合荷載效應組合ikqiqikggqcgcs僅考慮荷載效應最大的一項可變荷載，以標準值為代表值僅考慮荷載效應最大的一項可變荷載，以標準值為代表值miikqiqikggqcgcs190. 0 所有可變荷載以組合值為代表值，組合系數(shù)取所有可變荷載以組合值為代表值，組合系數(shù)取0.9承載能力極限狀態(tài)的簡化組合（排架、框架結構）：承載能力極限狀態(tài)的簡化組合（排架、框架結構）：由可變荷載效應控制由可變荷載效應控制由永久荷載效應控制同

11、一般組合。由永久荷載效應控制同一般組合。三、結構設計的基本內容 4. 結構計算的一般要求(2). 荷載效應組合荷載效應組合1111miikciqikqkgsqcqcgcs準永久組合準永久組合：(所有可變荷載均以準永久值為代表值所有可變荷載均以準永久值為代表值)miikqiqikglqcgcs1標準組合標準組合 ：(荷載效應最大的一項可變荷載取標準值，其余可變荷載取組合值荷載效應最大的一項可變荷載取標準值，其余可變荷載取組合值)頻遇組合頻遇組合：(一項可變荷載取頻遇值，其余可變荷載取準永久值一項可變荷載取頻遇值，其余可變荷載取準永久值)ijjkqjqjikqfikgsqcqcgcsi正常使用極限狀態(tài)的組合正常使用極限狀態(tài)的組合三、結構設計的基本內容 4. 結構計算的一般要求(3). 內力組合內力組合水平構件水平構件豎向構件豎向構件最大彎矩最大彎