第二章混凝土结构基本的设计原则.ppt

1.混凝土结构的组成与作用 结构上的作用分类 (1)按随时间的变异分类： 永久作用 —在设计基准期内其量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用。 可变作用—在设计基准期内其量值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用。 [活载、雪载、风载] 偶然作用—在设计基准期内出现或不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间很短的作用。[地震、爆炸] (2)按随空间位置的变异分类 固定作用—在结构空间位置上具有固定分布的作用。 自由作用—在结构空间位置上的一定范围内可以任意分布的作用。 (3)按结构的反应分类 静态作用—使结构产生的加速度可忽略不计的作用。 动态作用—使结构产生的加速度不可忽略的作用。 实用设计表达式 Sk f (S) ， f (R) S ， R Rk 第二章 混凝土结构基本设计原则 设计验算点 S=R 实用设计表达式 Pf = [ Pf] Sk f (S) ， f (R) S ， R Rk 第二章 混凝土结构基本设计原则 结构构件的承载能力极限状态设计应根据荷载效应的基本组合或偶然组合进行，并以内力和承载力的设计值来表达，其设计表达式为： 　　　　γ0 S≤R 1.结构重要性系数γ0的确定 对安全等级为一级、或设计使用年限为100年及以上的结构构件， γ0 ≥1.1。 安全等级为二级、或设计使用年限为50年的结构构件， γ0 ≥1.0。 安全等级为三级、或设计使用年限为5年的结构构件， γ0 ≥0.9。 承载能力极限状态设计表达式 第二章 混凝土结构基本设计原则 2.内力组合设计值S的确定 考虑永久性荷载和可变荷载共同作用所得的结构内力值称为结构的内力组合值。 对于基本组合，荷载效应组合的设计值S应从下列组合值中取最不利值确定： （1） 由可变荷载效应控制的组合： 第二章 混凝土结构基本设计原则 * 第三章 混凝土结构基本构件设计原则 School of Civil Engineering And Architecture 第二章 混凝土结构基本构件设计原则 第二章 混凝土结构基本设计原则 Basic Design Approach of RC Structure 第二章 混凝土结构基本设计原则 ◆ 工程结构的设计需要保证安全可靠、经济合理. ◆ 由于实际工程结构中存在多种不确定性，结构设计方法就是研究工程设计中的各种不确定性问题，取得安全可靠与经济合理之间的均衡。 第二章 混凝土结构基本设计原则 ◆容许应力设计方法 allowable stress ◆ 安全系数 K 是一个大于1.0的数值。 ◆ K 越大，结构安全度就越高，同时结构材料用量也越多。 ◆ 为取得安全可靠与经济合理的均衡， 在综合考虑各种不确定性因素影响后，可选取一个合适的安全系数。 第二章 混凝土结构基本设计原则 ◆ 材料力学研究的是：单一材料、线弹性、简单结构， 实际工程结构远比它复杂。 ◆ 如钢筋混凝土梁的受弯，从安全角度考虑，需要确定其极限受弯承载力； ◆ 为控制正常使用阶段的裂缝和挠度变形，需要确定带裂缝工作阶段的受力情况。 ◆ 采用容许应力设计方法，无法统一这两方面的要求 第二章 混凝土结构基本设计原则 ◆ 因此，首先根据工程结构需要满足实际使用的各种要求(结构的功能)对安全可靠度有更具体的科学定义。 ◆ 另一方面，需要尽可能详细了解结构在不同情况下（施工、使用、破坏）可能受到的各种外界影响的大小和变化情况。以及结构尺寸、材料强度等的变异情况，以便科学全面合理的确定结构可靠性。 各种荷载、温度变化、沉降、收缩徐变、地震、侵蚀、冻融等。 第二章 混凝土结构基本设计原则 3.1 结构的功能 结构——由不同的受力构件组成的承受各种外部作用的骨架。构件——结构的组成元素。 柱：要求柱具有一定的抗压能力； 墙：主要承受由楼板传来的竖向线荷载或其由上部结构传来的竖向荷载.因此,要求墙体具有一定的抗压能力. 基础：主要承受由柱或墙体传来的竖向荷载,并把这些荷载均匀地传给地基.因此,要求基础具有一定的刚度和强度. 楼板：（受弯构件）要求楼板具有一定的抗弯能力； 梁： （受弯构件） 要求梁具有一定的刚度和强度,以满足抗弯.抗剪和变形的要求. 定义：使结构产生内力或变形的原因称为“作用”。 作用分类 直接作用 间接作用 荷载 混凝土收缩、温度变化、基础的差异沉降、地震等引起结构外加变形或约束的原因。 作用效应：结构上的作用使结构产生的内力、变形、裂缝等通称为作用效应或荷载效应S 。Action