建筑結(jié)構(gòu)模塊課件1

1、建 筑 結(jié) 構(gòu) 模塊1 建筑結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)原則建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法1.11.2模塊1 建筑結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)原則知識目標(biāo)（1）了解建筑結(jié)構(gòu)的功能要求。（2）熟悉建筑結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)。（3）掌握極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的計(jì)算方法。 建筑結(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期限內(nèi)，應(yīng)能承受正常施工、正常使用時可能出現(xiàn)的各種荷載、強(qiáng)迫變形（如超靜定結(jié)構(gòu)的支座不均勻沉降）、約束變形（如由于溫度及收縮引起的構(gòu)件變形受到約束時產(chǎn)生的變形）等的作用。在偶然荷載（如地震、強(qiáng)風(fēng)）作用下或偶然事件（如火災(zāi)、爆炸）發(fā)生時和發(fā)生后，構(gòu)件僅產(chǎn)生局部損壞，不會發(fā)生連續(xù)倒塌現(xiàn)象。1.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài) 1.1.1建筑結(jié)構(gòu)的功

2、能要求安全性1.1.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)適用性2.建筑結(jié)構(gòu)在正常使用的荷載作用下應(yīng)具有良好的工作性能，如不發(fā)生影響正常使用的過大撓度、永久變形和動力效應(yīng)（過大的振幅和振動），就不會產(chǎn)生令使用者感到不安的裂縫。1.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)耐久性3. 建筑結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)的條件下，在規(guī)定的環(huán)境中，在預(yù)定的使用期限內(nèi)應(yīng)有足夠的耐久性，如不發(fā)生由于混凝土保護(hù)層碳化或氯離子的侵入而導(dǎo)致鋼筋銹蝕，以致影響結(jié)構(gòu)的使用壽命。 上述這些功能要求概括起來可以稱為建筑結(jié)構(gòu)的可靠性，即建筑結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間（如設(shè)計(jì)使用年限為50年）內(nèi)、規(guī)定的條件（正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維修，不考慮人

3、為過失）下完成其預(yù)定功能的能力。1.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài) 1.1.2建筑結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)1. （1）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、過大的滑移等）。 （2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過材料強(qiáng)度而破壞（包括疲勞破壞）。 （3）結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因過度變形而不適于繼續(xù)承載（如受彎構(gòu)件中的少筋梁）。 （4）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動體系（如超靜定結(jié)構(gòu)由于某些截面的屈服而形成塑性鉸，使結(jié)構(gòu)成為幾何可變體系）。 （5）結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定（如細(xì)長柱達(dá)到臨界荷載，發(fā)生壓屈）。 （6）地基喪失承載能力而破壞（如失穩(wěn)等）。1.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)2.（2）影響正

4、常使用或外觀的變形（如梁產(chǎn)生超過了撓度限值的過大的撓度）。 影響正常使用或耐久性能的局部損壞（如不允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件開裂，或允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件的裂縫寬度超過了允許限值）。影響正常使用的振動。影響正常使用的其他特定狀態(tài)（如由于鋼筋銹蝕而產(chǎn)生的沿鋼筋的縱向裂縫）。 （1） （3） （4）1.2 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 1.2.1承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 （1）在極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法中，應(yīng)采用式（1-1）和式（1-2）計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力。 0SR （1-1） R=R（fc，fs，ak，）/Rd （1-2） （2）由可變荷載控制的效應(yīng)設(shè)計(jì)值，應(yīng)按式（1-3）進(jìn)行計(jì)算。（1-3） （3）由永久荷載控制的效應(yīng)設(shè)計(jì)值，應(yīng)按

5、式（1-4）進(jìn)行計(jì)算。（1-4）1.2 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法表1-1基本組合的荷載分項(xiàng)系數(shù)1.2 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 1.2.2正常使用極限狀態(tài)計(jì)算荷載標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值計(jì)算1. 荷載標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值S應(yīng)按式（1-6）進(jìn)行計(jì)算（組合中的設(shè)計(jì)值僅適用于荷載與荷載效應(yīng)為線性的情況）。（1-6） 標(biāo)準(zhǔn)組合是在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)根據(jù)正常使用條件可能出現(xiàn)最大可變荷載時的荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行組合而確定的，在一般情況下均采用這種組合值進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算。1.2 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法荷載頻遇組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值計(jì)算2. 荷載頻遇組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值應(yīng)按式（1-7）進(jìn)行計(jì)算（組合中的設(shè)計(jì)值僅適用于荷載與荷載效應(yīng)為線性的情況）。（1-

6、7） 式中，f1為第1個可變荷載的頻遇值系數(shù)；qi為第i個可變荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)。1.2 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法荷載準(zhǔn)永久組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值計(jì)算3. 荷載準(zhǔn)永久組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值應(yīng)按式（1-8）進(jìn)行計(jì)算（組合中的設(shè)計(jì)值僅適用于荷載與荷載效應(yīng)為線性的情況）。（1-8） 準(zhǔn)永久組合是采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)持久作用的準(zhǔn)永久值進(jìn)行組合而確定的。它是考慮可變荷載的長期作用并具有獨(dú)立性的一種組合形式。1.2 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 1.2.3耐久性驗(yàn)算荷載標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值計(jì)算1.表1-2結(jié)構(gòu)混凝土材料的耐久性基本要求1.2 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法處于一類環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最低強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C30，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的最低強(qiáng)度等級為C40。（2）混凝土中的最大氯離子含量為0.06%。（3）宜使用非堿活性骨料；當(dāng)使用堿活性骨料時，混凝土中的最大堿含量為3.0 kg/m3。（4）混凝土保護(hù)層的厚度應(yīng)符合混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB