2_建筑结的设计标准和设计方法.ppt

混凝土结构 第二章 建筑结构的设计标准和设计方法 　目 录 2.1设计基准周期和设计使用年限 设计基准周期 结构设计所采用的荷载统计参数、与时间有关的材料性能取值，都需要选定一个时间参数，它就是设计基准周期。 2.1设计基准周期和设计使用年限 设计使用年限 设计使用年限是设计规定的一个时期。 * * * * * * 结构上的作用、作用效应及结构抗力和功能函数 3 3 结构的功能要求和极限状态 3 2 设计基准周期和设计使用年限 3 1 极限状态设计表达式 3 4 建筑结构设计的基本内容 3 5 1.结构保证其设计可靠度指标的时间期限称为设计基准期，即在基准期内，结构的可靠度指标完全满足设计要求； 2.设计基准期是测算最大荷载重现期的基本期限； 3.在超过设计基准期后，并非意味着结构的失效，而是其可靠度有所降低，因此基准期不能等同于建筑物的使用寿命； 4.我国对于多数建筑物的设计基准期均为50年，特殊建筑物可以除外； 纪念性建筑和特别重要建筑 普通房屋和构筑物 易于替换的结构构件 临时性建筑 示例 100 50 25 5 设计使用年限 4 3 2 1 类别 2.2结构的功能要求和极限状态 结构的安全等级 规范根据建筑结构的重要性，规模大小，破坏后果严重程度而将建筑物划分3个设计等级，如表所示。 次要的建筑物 不严重 三级 一般的建筑物 严重 二级 重要的建筑物 很严重 一级 建筑物的类型 破坏后果的影响程度 安全等级 对人员比较集中使用频繁的影剧院、体育馆等，安全等级宜按一级设计，对特殊的建筑物，其设计安全等级可视具体情况确定。 在近似概率理论的极限状态设计法中，结构的安全等级是用结构重要性系数　　来体现的。 Back 我国将建筑物的重要程度分为三级，不同级别在计算中取不同的重要度系数γ0 ： 一级，破坏后果极其严重，属于重要的建筑物；γ0 =1.1 二级，破坏后果比较严重，属于一般的建筑物；γ0 =1.0 三级，破坏后果相对不严重，属于比较次要的建筑物。γ0 =0.9 ◎ 如（M≤Mu） ◎ 结构在预定的使用期间内（一般为50年），应能承受在正常施工、正常使用情况下可能出现的各种荷载、外加变形（如超静定结构的支座不均匀沉降）、约束变形（如温度和收缩变形受到约束时）等的作用。 ◎ 在偶然事件（如地震、爆炸）发生时和发生后，结构应能保持整体稳定性，不应发生倒塌或连续破坏而造成生命财产的严重损失。 ◆ 安全性 2.2结构的功能要求和极限状态2.2.1结构的功能要求 ◆ 安全性 ◆ 适用性 ◆ 耐久性 ◆ 适用性 ◎ 如（f ≤[ f ]） ◎ 结构在正常使用期间，具有良好的工作性能。如不发生影响正常使用的过大的变形（挠度、侧移）、振动（频率、振幅），或产生让使用者感到不安的过大的裂缝宽度。 ◆ 耐久性 ◎ 如（wmax≤[ wmax]） ◎ 结构在正常使用和正常维护条件下，应具有足够的耐久性。即在各种因素的影响下（混凝土碳化、钢筋锈蚀），结构的承载力和刚度不应随时间有过大的降低，而导致结构在其预定使用期间内丧失安全性和适用性，降低使用寿命。 结构极限状态的概念 结构能够满足功能要求而良好地工作，则称结构为“可靠”或“有效”。反之，则结构为“不可靠”或“失效”。区分结构“可靠”与“失效”的临界工作状态称为“极限状态”，即整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态即为该功能的极限状态。举例如表所示。 wmax [wmax] wmax= [wmax] wmax [wmax] 裂缝宽度 耐久性 f [f] f=[f] f [f] 挠度变形 适用性 M Mu M =Mu M Mu 受弯承载力 安全性 失 效 极限状态 可 靠 结构的功能 表 钢筋混凝土简支梁的可靠、失效和极限状态概念 2.2结构的功能要求和极限状态2.2.2结构的极限状态 ■ 可靠性——安全性、适用性和耐久性的总称。 ■ 就是指结构在规定的使用期限内（设计工作寿命=50年），在规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用和维护），完成预定结构功能的能力。 ■ 结构可靠性越高，建设造价投资越大。 ■ 如何在结构可靠与经济之间取得均衡，就是设计方法要解决的问题。 ◆ 结构的可靠性 ■ 显然这种可靠与经济的均衡受到多方面的影响，如国家经济实力、设计工作寿命、维护和修复等。 ■ 规范规定的设计方法，是这种均衡的最低限度，也是国家法律。 ■ 设计人员可以根据具体工程的重要程度、使用环境和情况，以及业主的要求，提高设计水准，增加结构的可靠度。 ■ 经济的概念不仅包括第一次建设费用，还应考虑维修，损失及修复的费用 结构可靠度理论 ——在规定的时间内（一般为50年），在规定的条件下（正常