3建筑结构课件第3章建筑结构设计标准和设计方法.ppt

2. 风压高度变化系数 　　风速是随距地面的高度增加而增加的，故风压也是随离地面高度增加而增加的。风速随高度的变化规律主要取决于地面的粗糙程度。但当离地面450m以上时，风速即不受地面粗糙程度的影响，风压高度变化系数为常数。 　　地面粗糙度是指风在到达结构物以前吹越过2km范围内的地面时，描述该地面上不规则障碍物分布状况的等级。规范将地面粗糙度分为A、B、C、D四类。 　　A类——指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区； 　　B类——指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区； 　　C类——指有密集建筑群的城市市区； 　 D类——指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。 　　 3. 风荷载体型系数 　　风荷载体型系数是指风作用在建筑物表面上所引起的实际压力（或吸力）与来流风压的比值，它描述的是建筑物表面在稳定风压作用下的静态压力的分布规律，主要与建筑物的体型和尺度有关，也与周围环境和地面粗糙度有关。 　 建筑物的风荷载体型系数见规范。 三.作用的随机性质 一个事件可能有多种结果,但事先不能肯定哪一种结果一定发生(不确定性).而事后有唯一结果,这种性质称为事件的随机性质。 显然,结构上的作用具有随机性质。诸如人群.风雪.吊车等荷载,其位置.大小.乃致方向都是可变的;它们可能出现,也可能不出现;而一旦出现,则可测定其位置和大小,这些都是作用的随机性。 四、作用效应 S 作用效应：指由各种作用引起的结构或构件的反应,如內力(弯矩、剪力、轴向力、扭矩等）.变形和裂缝等，用Ｓ表示。作用是随机变量,作用效应也是随机变量。 根据结构构件的连接方式.跨度.截面几何特性以及结构上的作用,可以用材料力学或结构力学方法计算出作用效应。一般结构上的荷载效应Ｓ与荷载Q之间可近似按线性关系考虑，即Ｓ＝C Q , C 为荷载效应系数，例如对承受均布荷载作用的简支梁跨中弯矩M=1/8ql2,则C = 。 作用和作用效应是一种因果关系,故作用效应也具有随机性。 五、结构抗力 R 结构抗力：指结构或构件承受作用效应的能力，用R表示。 例如，构件的承载能力、刚度、抗裂度等。结构抗力也是随机变量。 影响结构抗力的因素：结构的材料性能、几何参数、配筋情况和抗力的计算假定、计算公式等。通常，结构抗力主要取决于几何参数和材料性能。一旦材料.截面及尺寸确定,抗力即确定,为构件固有。 材料强度标准值：材料性能的基本代表值。一般取符合规定质量的具有不小于95%保证率的材料强度下分位值作为材料强度标准值，即 fk-=fm（1－1.645δf） 式中 fk-——材料强度标准值； fm——材料强度平均值； δf——材料强度变异系数，δf =σf / fm； σf——材料强度标准差。 钢筋强度标准值取钢材质量控制标准的废品限值。因废品限值具有97.73%的保证率，已满足保证率不小于95%的要求。 普通钢筋的屈服强度标准值fyk .极限强度标准值fstk按表2-1采用； 预应力钢丝、预应力螺纹钢筋和钢绞线的屈服强度标准值fpyk、极限强度标准值fptk按表2-2采用。 混凝土立方体抗压强度标准值fcu,k的保证率是95%，即 fcu,k=fcu,m（1－1.645δf） 式中 fcu,m——混凝土立方体抗压强度平均值； δf——混凝土立方体抗压强度变异系数，对C40级以下的混凝土δf =0.12；对C60级，δf =0.10；对C80级，δf =0.08。 《规范》给出各级混凝土轴心抗压强度标准值fck和轴心抗拉强度标准值ftk见表2-3。 3.2 结构功能和极限状态 ?一.结构的安全等级 工程结构设计时应根据结构破坏可能产生的后果(危及人的生命.造成经济损失.对社会或环境产生影响等)的严重程度,釆用不同的安全等级。对房屋建筑结构的安全等级的规定如表： 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；大量一般建筑物为二级;建筑物中梁、柱等各类构件的安全等级一般应与整个建筑物的安全等级相同。 建筑结构的安全等级 安全等级 破坏后果 建筑物类型 一级 很严重 重要的房屋 二级 严重 一般的房屋 三级 不严重 次要的房屋 结构重要性 系数?0 1.1 1.0 0.9