第一章建筑结构设计的基本原则.ppt

§1.2 结构的功能和极限状态 安徽暴雪压塌合肥 5000 平方米厂房倒塌 风灾图片 3、地震 1978年7月28日，唐山市文化路青年宫，为砖混结构的二层楼房，除四 根门柱外，全部坍塌 京沈铁路胥各庄段铁路被毁 结构耐久性的规定 宁波北仑港码头混凝 土梁（建成后11年） 二、结构的极限状态 这几座呢?世界十大“濒危”建筑 ※荷载分布形式 均布面荷载，单位为N/㎡或kN/㎡。 均布线荷载，单位为N/m或kN/m。 非均布线荷载。 集中荷载，单位为N或kN。 指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。 以下何项不属于承载能力极限状态( ) A 结构的一部分出现倾覆 B 梁出现过大的挠度 C 梁出现裂缝 D 钢筋生锈 属于耐久性 练习： 答案：B C D ※ 结构上的作用 荷载 温度变化 地基沉降 直接作用 间接作用 1.3结构的可靠度和极限状态方程 1.作用效应和结构抗力 极限状态方程 当功能函数中仅包括作用效应R和结构抗力S两个基本变量时，可得： 当 时，结构处于可靠状态 当 时，结构处于失效状态 当 时，结构处于极限状态 ※ 按时间分 (1)永久荷载------ (2)可变荷载------ (3)偶然荷载------ 如结构自重、土压力、预应力 如楼面活荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、温度变化等。 如爆炸力、撞击力、罕遇的地震等。 ※（一）荷载分类 ※（二）荷载的代表值 ※ 1、荷载标准值 是指结构在使用期间，在正常情况下可能出现的最大荷载值（使其保证率达到95%）而确定的。 它是基本的代表值，其它的代表值都是以它为基础计算的。 ※ （1）永久荷载标准值Gk ——尺寸和材料容重（查荷载规范）。 ※ （2）可变荷载标准值Qk 查荷载规范 楼面活载 风载 雪载载 积灰荷载 地震作用 屋面施工检修荷载 吊车荷载 表1 民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频遇值和准永久值系数 表1 民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频遇值和准永久值系数 2、可变荷载准永久值Qq 指可变荷载中比较呆滞的部分值，即指经常作用于结构的这样一部分活载值。 3、可变荷载频遇值Qf 对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越次数为规定次数的荷载值。 4、可变荷载组合值Qc 荷载分项系数与荷载代表值的乘积 1、永久荷载设计值 2、可变荷载设计值 （或 ），当采用荷载标准值时。 （或 ），当采用荷载组合值时。 ※荷载设计值 由荷载引起的结构内力,如轴力、弯矩、剪力、扭矩等，称荷载作用效应,用S表示。 G为荷载效应系数，Q为荷载。 ※荷载的作用效应S 结构抗力R(resistance) 结构构件的截面形式、尺寸以及材料等级确定以后，各截面将具有一定的抵抗作用效应的能力。 （一）影响抗力的主要因素有 1、材料性能的不确定性 2、几何参数的不确定性 3、计算模式的不确定性 强度、变形模量等 —— 构件尺寸等 —— 抗力计算所采用的基本假设和计算公式不够精确等 —— 适用性 耐久性 安全性 结构的可靠性 结构设计就是实现可靠性与经济性的最佳平衡 规定的条件：是指正常设计、正常施工和正常使用的条件。 规定的时间：是指设计使用年限。 ※ 2、结构的可靠性与可靠度 * Y+F _U0o 第一章　建筑结构的基本设计原则 　　本章讲述了建筑结构的设计原则——概率极限状态设计法。重点应掌握掌握荷载的分类、荷载的代表值、荷载的标准值与设计值的计算方法及在设计中的应用结构的可靠性和可靠度、结构功能的极限状态、各类极限状态的标志、极限状态设计实用设计表达式的意义及用法。 本章提要 ？ 一、建筑结构的功能 使所设计的结构能满足各种预定的功能要求。 建筑结构预定功能 耐久性 安全性 适用性 1、安全性 建筑结构在正常施工和正常使用时应能承受可能出现的各种荷载、外加变形、约束变形的作用，以及在偶然事件（地震、火灾、冲撞）发生时及发生后，仍能保持必须的整体稳定性，不发生倒塌或连续破坏。 2、适用性 建筑结构在正常使用时，应能满足预定的使用要求，如不发生影响正常使用的变形和裂缝宽度。 3、耐久性 建筑结构在正常维护下，材料性能虽随时间变化，如不发生由于保护层碳化或裂缝宽度