鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu)簡圖與材料選用荷載的確定與組合內(nèi)力圖與截面應(yīng)力分析截面應(yīng)力分布設(shè)計(jì)圖紙小，截面選擇過大可以進(jìn)一步減少截面大，截面選擇過小必須進(jìn)一步加大截面相等，截面選擇適當(dāng)截面處于臨界狀態(tài)材料的設(shè)計(jì)強(qiáng)度第三節(jié)結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的基本原則一、結(jié)構(gòu)的功能◆安全性◎結(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期間內(nèi)，應(yīng)能承受在正常施工、正常使用情況下可能出現(xiàn)的各種荷載、外加變形、約束變形等的作用?！暨m用性◎結(jié)構(gòu)在正常使用期間，具有良好的工作性能。如不發(fā)生影響正常使用的過大的變形（撓度、側(cè)移）、振動(dòng)（頻率、振幅），或產(chǎn)生讓使用者感到不安的過大的裂縫寬度?！裟途眯浴蚪Y(jié)構(gòu)在正常維護(hù)下，具有足夠的耐久性能。即在各種因素的影響下（混凝土碳化、鋼筋銹蝕），結(jié)構(gòu)的承載力和剛度

不應(yīng)隨時(shí)間有過大的降低，而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在其預(yù)定使用期間內(nèi)喪失安全性和適用性，降低使用壽命?！?/p>

可靠性——安全性、適用性和耐久性的總稱。二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：結(jié)構(gòu)保證其設(shè)計(jì)可靠度指標(biāo)的時(shí)間期限稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期，在基準(zhǔn)期內(nèi)，結(jié)構(gòu)的可靠性必須完全滿足設(shè)計(jì)要求；在超過設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期后，并非意味著結(jié)構(gòu)的失效，而是其可靠度有所降低，因此基準(zhǔn)期不能等同于建筑物的使用壽命；我國對于多數(shù)建筑物的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期均為50年，特殊建筑物可以除外；設(shè)計(jì)使用年限：是指設(shè)計(jì)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(shí)期，即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的條件下所應(yīng)達(dá)到的使用年限。

設(shè)計(jì)使用年限的概念不同于實(shí)際壽命、耐久年限或設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期?！ㄖY(jié)構(gòu)的安全等級一級，破壞后果極其嚴(yán)重，屬于重要的建筑物；二級，破壞后果比較嚴(yán)重，屬于一般的建筑物；三級，破壞后果相對不嚴(yán)重，屬于比較次要的建筑物。三、極限狀態(tài)◆結(jié)構(gòu)能滿足功能要求而良好地工作，則稱結(jié)構(gòu)是“可靠”的或“有效”的。反之，則結(jié)構(gòu)為“不可靠”或“失效”?！魠^(qū)分結(jié)構(gòu)“可靠”與“失效”的臨界工作狀態(tài)為“極限狀態(tài)”1、承載力能力極限狀態(tài)超過該極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不能滿足預(yù)定的安全性功能要求◆

結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力（包括疲勞）◆

結(jié)構(gòu)整體或其中一部分作為剛體失去平衡（如傾覆、滑移）◆

結(jié)構(gòu)塑性變形過大而不適于繼續(xù)使用◆

結(jié)構(gòu)形成幾何可變體系（超靜定結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)足夠多塑性鉸）◆

結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定（如細(xì)長受壓構(gòu)件的壓曲失穩(wěn)）2、正常使用極限狀態(tài)

超過該極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不能滿足預(yù)定的適用性和耐久性的功能要求?！?/p>

過大的變形、側(cè)移（影響非結(jié)構(gòu)構(gòu)件、不安全感、不能正常使用（吊車）等）；◆

過大的裂縫（鋼筋銹蝕、不安全感、漏水等）；◆

過大的振動(dòng)（不舒適）；◆

其他正常使用要求。3、結(jié)構(gòu)功能的表達(dá)S>R

失效S=R

極限狀態(tài)S<R

可靠

作用效應(yīng)S=S(Q)：結(jié)構(gòu)上的作用（使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力和變形的原因：如荷載、不均勻沉降、溫度變形、收縮變形、地震等）引起的效應(yīng)（如彎矩M、軸力N、剪力V、扭矩T、撓度f、裂縫寬度w等）。是力學(xué)計(jì)算的主要內(nèi)容跨度為l的簡支梁在均布p荷載作用下結(jié)構(gòu)抗力R——結(jié)構(gòu)抵抗作用效應(yīng)的能力，如受彎承載力Mu、受剪承載力Vu、容許撓度[f]、容許裂縫寬度[w]R=R(fc,fy,A,h0,As,…)是本課程的內(nèi)容四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表達(dá)式對于承載力極限狀態(tài)：截面強(qiáng)度驗(yàn)算、穩(wěn)定驗(yàn)算、抗傾覆與滑移驗(yàn)算；對于正常使用極限狀態(tài)：變形驗(yàn)算、抗裂與裂縫寬度的驗(yàn)算。（一）承載力能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式g0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，γ0在計(jì)算中取不同的：一級，γ0=1.1;二級，γ0=1.0;三級，γ0=0.9荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值Ｓ

有多個(gè)可變荷載同時(shí)作用的情況★式中ψci為第i個(gè)可變荷載的組合系數(shù)，P161如由可變荷載效應(yīng)控制的組合表達(dá)式：γG、γQ----永久荷載、可變荷載分項(xiàng)系數(shù)，P161式中：γR結(jié)構(gòu)抗力分項(xiàng)系數(shù)，

γｃ為混凝土的抗力分項(xiàng)系數(shù)，

γＳ為鋼筋的抗力分項(xiàng)系數(shù)。為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值Ｒ例如

Gk：恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值，CG：恒荷載的荷載效應(yīng)系數(shù)，Q1k：最大的活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，Qik：其他活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，CQ1：最大的活荷載的荷載效應(yīng)系數(shù)，CQi：其他活荷載的荷載效應(yīng)系數(shù)則：由可變荷載效應(yīng)控制的承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式（二）正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)表達(dá)式式中Ｃ：結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到規(guī)定的變形、裂寬等限值Ｓ≤Ｃfmax≤flimwmax≤wlim

對水池等結(jié)構(gòu)，當(dāng)水池池壁處于軸心受拉或小偏心受拉時(shí)，一旦開列必然出現(xiàn)貫通裂縫，所以水工結(jié)構(gòu)，裂縫的控制