建筑各種結(jié)構(gòu)特點及對比PPT課件

1、建筑各種結(jié)構(gòu)特點及對比本章主要內(nèi)容:1.1建筑結(jié)構(gòu)的概念及在建筑物中的功能建筑結(jié)構(gòu)的概念及在建筑物中的功能1.21.2 建筑結(jié)構(gòu)的特點及應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)的特點及應(yīng)用1.31.3 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)設(shè)計方法結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)設(shè)計方法 1.4混凝土結(jié)構(gòu)耐久性規(guī)定混凝土結(jié)構(gòu)耐久性規(guī)定 1.5 建筑結(jié)構(gòu)課程的內(nèi)容、任務(wù)和學(xué)習(xí)方法建筑結(jié)構(gòu)課程的內(nèi)容、任務(wù)和學(xué)習(xí)方法 1.1建筑結(jié)構(gòu)的概念及在建筑物中的功能建筑結(jié)構(gòu)的概念及在建筑物中的功能1.建筑結(jié)構(gòu)的概念 建筑結(jié)構(gòu)是建筑物的基本組成部分，是用一定的材料建造成的具有足夠抵抗能力的空間骨架，用于抵御自然界可能發(fā)生的各種作用力，和建筑物是分不開的有機整體。 1.1建筑結(jié)構(gòu)的

2、概念及在建筑物中的功能建筑結(jié)構(gòu)的概念及在建筑物中的功能2.建筑結(jié)構(gòu)的類型 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu) (1)按建筑材料劃分 砌體（包括磚砌塊、石等）結(jié)構(gòu) 木結(jié)構(gòu) 塑料結(jié)構(gòu) 充氣結(jié)構(gòu) 墻體結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu) 深梁結(jié)構(gòu) 筒體結(jié)構(gòu) (2) 按結(jié)構(gòu)型式劃分 拱結(jié)構(gòu) 網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 空間薄壁(包括折板)結(jié)構(gòu) 鋼索結(jié)構(gòu) 艙體結(jié)構(gòu)1.1建筑結(jié)構(gòu)的概念及在建筑物中的功能建筑結(jié)構(gòu)的概念及在建筑物中的功能2.建筑結(jié)構(gòu)的類型 單層結(jié)構(gòu)(多用于單層工業(yè)廠房、食堂等) (3)按體型劃分 多層結(jié)構(gòu)(一般27層) 高層結(jié)構(gòu)(一般8層以上) 大跨結(jié)構(gòu)(跨度大約在4050m以上) 圖1-1 建筑結(jié)構(gòu)的各種形式 （a）墻體結(jié)構(gòu)；(b) 框架結(jié)

3、構(gòu)；(c) 深梁結(jié)構(gòu)；(d) 筒體結(jié)構(gòu)；(e) 拱結(jié)構(gòu)； (f) 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；(g) 空間薄壁結(jié)構(gòu)；(h) 鋼索結(jié)構(gòu)；(i) 折板結(jié)構(gòu)1.1建筑結(jié)構(gòu)的概念及在建筑物中的功能建筑結(jié)構(gòu)的概念及在建筑物中的功能3.3.結(jié)構(gòu)所要解決的問題結(jié)構(gòu)所要解決的問題(1)(1)使骨架形成的空間能良好地服務(wù)于人類生活、使骨架形成的空間能良好地服務(wù)于人類生活、生產(chǎn)的要求和人類對美觀的需要。前者是物質(zhì)生產(chǎn)的要求和人類對美觀的需要。前者是物質(zhì)的，后者是精神的。這是的，后者是精神的。這是結(jié)構(gòu)之所以存在的根結(jié)構(gòu)之所以存在的根本目的。本目的。(2)(2)結(jié)構(gòu)要抵御自然界各種作用力結(jié)構(gòu)要抵御自然界各種作用力( (地心吸力、風(fēng)地心

4、吸力、風(fēng)力、地震力等力、地震力等) )，因而需要有抵抗力的功能。，因而需要有抵抗力的功能。這是這是結(jié)構(gòu)之所以存在的根本原因結(jié)構(gòu)之所以存在的根本原因。1.1建筑結(jié)構(gòu)的概念及在建筑物中的功能建筑結(jié)構(gòu)的概念及在建筑物中的功能(3)(3)怎樣充分發(fā)揮所采用材料的作用。這是結(jié)構(gòu)怎樣充分發(fā)揮所采用材料的作用。這是結(jié)構(gòu)的另一重要功能。材料是的另一重要功能。材料是結(jié)構(gòu)之所以存在的根結(jié)構(gòu)之所以存在的根本條件本條件 (4)(4)結(jié)構(gòu)所要解決的問題還有其它表現(xiàn)，如連接結(jié)構(gòu)所要解決的問題還有其它表現(xiàn)，如連接構(gòu)造構(gòu)造 問題、經(jīng)濟問題等。問題、經(jīng)濟問題等。 1.2 建筑結(jié)構(gòu)的特點及應(yīng)用1.2.1 結(jié)構(gòu)的特點1.1.混凝土

5、結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu) 優(yōu)點優(yōu)點： 1 1）強度高；）強度高；2 2）耐久性好；）耐久性好；3 3）耐火性好；）耐火性好； 4 4）可模性好；）可模性好；5 5）整體性好；）整體性好；6 6）易于就地取材。）易于就地取材。 缺點缺點： 結(jié)構(gòu)自重大、抗裂性較差、一旦損壞修復(fù)比較困結(jié)構(gòu)自重大、抗裂性較差、一旦損壞修復(fù)比較困 難、施工受季節(jié)環(huán)境影響較大等。難、施工受季節(jié)環(huán)境影響較大等。 1.2.1 結(jié)構(gòu)的特點2.2.砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu) 優(yōu)點：優(yōu)點： 1)1)可就地取材。可就地取材。 2)2)具有很好的耐火性，較好的化學(xué)穩(wěn)定性和大氣穩(wěn)定。具有很好的耐火性，較好的化學(xué)穩(wěn)定性和大氣穩(wěn)定。 3)3)一般較鋼筋混凝土結(jié)

6、構(gòu)可以節(jié)約水泥和鋼材，可以節(jié)一般較鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可以節(jié)約水泥和鋼材，可以節(jié) 約木材，可連續(xù)施工。約木材，可連續(xù)施工。 4)4)采用砌塊或大型板材作墻體時，可以減輕結(jié)構(gòu)自重，采用砌塊或大型板材作墻體時，可以減輕結(jié)構(gòu)自重， 加快施工進度，進行工業(yè)化生產(chǎn)和施工。加快施工進度，進行工業(yè)化生產(chǎn)和施工。 2.2.砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu) 缺點：缺點： 1)1)自重大。自重大。 2)2)砌筑工作相當(dāng)繁重。砌筑工作相當(dāng)繁重。 3)3)砂漿和磚石間的粘結(jié)力較弱。砂漿和磚石間的粘結(jié)力較弱。 4)4)粘土磚用量很大，往往占用農(nóng)田，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。粘土磚用量很大，往往占用農(nóng)田，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。 5)5)砌塊結(jié)構(gòu)造價略高于磚石結(jié)構(gòu)

7、。砌塊結(jié)構(gòu)造價略高于磚石結(jié)構(gòu)。 1.2.1 結(jié)構(gòu)的特點3.3.鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu) 優(yōu)點優(yōu)點: : 1)1)鋼結(jié)構(gòu)自重輕而承載力高鋼結(jié)構(gòu)自重輕而承載力高 。 2)2)鋼材最接近于勻質(zhì)等向體鋼材最接近于勻質(zhì)等向體 。 3)3)鋼材的塑性和韌性好鋼材的塑性和韌性好 。 4 4）鋼材具有可焊性）鋼材具有可焊性 。 5)5)鋼結(jié)構(gòu)具有不滲漏的特性鋼結(jié)構(gòu)具有不滲漏的特性 。 6)6)鋼結(jié)構(gòu)制造工廠化、施工裝配化鋼結(jié)構(gòu)制造工廠化、施工裝配化 。 缺點缺點: : 1)1)鋼材耐腐蝕性差，應(yīng)采取防護措施鋼材耐腐蝕性差，應(yīng)采取防護措施 。 2)2)鋼結(jié)構(gòu)耐熱性能好，但防火性能差鋼結(jié)構(gòu)耐熱性能好，但防火性能差 。優(yōu)點優(yōu)點

8、缺點缺點應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍建筑結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)強度高、耐久性好、強度高、耐久性好、抗震性好、并具可抗震性好、并具可塑性塑性自重大、抗裂能力自重大、抗裂能力差、費工費模板差、費工費模板一般民用建筑、多高一般民用建筑、多高層建筑、工業(yè)廠房、層建筑、工業(yè)廠房、大跨結(jié)構(gòu)大跨結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)造價低廉、耐火性造價低廉、耐火性好、施工方便、工好、施工方便、工藝簡單、就地取材藝簡單、就地取材自重大、強度低、自重大、強度低、抗震性能差、砌筑抗震性能差、砌筑工作繁重、粘土用工作繁重、粘土用量大量大五六層以下的民用房五六層以下的民用房屋、中小廠房的沉重屋、中小廠房的沉重結(jié)構(gòu)、大型工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)、大型

9、工業(yè)廠房的圍護結(jié)構(gòu)的圍護結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)強度高、重量輕、強度高、重量輕、質(zhì)地均勻、運輸方質(zhì)地均勻、運輸方便便易銹蝕、耐火性能易銹蝕、耐火性能差差大跨重型結(jié)構(gòu)、受動大跨重型結(jié)構(gòu)、受動荷載結(jié)構(gòu)、可拆卸結(jié)荷載結(jié)構(gòu)、可拆卸結(jié)構(gòu)、輕型結(jié)構(gòu)、容器構(gòu)、輕型結(jié)構(gòu)、容器及其它及其它木結(jié)構(gòu)木結(jié)構(gòu)取材加工方便、材取材加工方便、材質(zhì)輕且強度較大質(zhì)輕且強度較大各向異性、易燃、各向異性、易燃、易裂、易翹曲、易易裂、易翹曲、易腐蝕腐蝕大中城市基本停用大中城市基本停用1.2.2 結(jié)構(gòu)的應(yīng)用1.1.混凝土結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用混凝土結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用 (1)(1)房屋建筑工程房屋建筑工程 (2)(2)橋梁工程橋梁工程 (3)(3)特種結(jié)構(gòu)

10、與高聳結(jié)構(gòu)特種結(jié)構(gòu)與高聳結(jié)構(gòu) (4)(4)水利及其他工程水利及其他工程 2.2.砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)(1)(1)一般民用建筑中的基礎(chǔ)、內(nèi)外墻、柱、過梁、屋一般民用建筑中的基礎(chǔ)、內(nèi)外墻、柱、過梁、屋蓋和地溝等構(gòu)件蓋和地溝等構(gòu)件。(2)(2)在工業(yè)廠房中，用來砌筑圍護墻、煙囪、料斗、在工業(yè)廠房中，用來砌筑圍護墻、煙囪、料斗、地溝、管道支架、對滲水性要求不高的水池等特地溝、管道支架、對滲水性要求不高的水池等特殊結(jié)構(gòu)。殊結(jié)構(gòu)。(3)(3)農(nóng)村建筑如豬圈、糧倉等。農(nóng)村建筑如豬圈、糧倉等。(4)(4)在交通運輸方面，砌體結(jié)構(gòu)除可用于橋梁，隧道在交通運輸方面，砌體結(jié)構(gòu)除可用于橋梁，隧道外，各式地下渠道，涵洞，擋

11、土墻也常用砌筑。外，各式地下渠道，涵洞，擋土墻也常用砌筑。(5)(5)在水利建設(shè)方面，可以用石料砌筑壩、堰和渡槽在水利建設(shè)方面，可以用石料砌筑壩、堰和渡槽等。等。3.3.鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu) (1)(1)重型工業(yè)廠房重型工業(yè)廠房 (2)(2)大跨度結(jié)構(gòu)大跨度結(jié)構(gòu) (3)(3)高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑 (4)(4)受動力荷載作用的結(jié)構(gòu)受動力荷載作用的結(jié)構(gòu) (5)(5)可拆卸和移動的結(jié)構(gòu)可拆卸和移動的結(jié)構(gòu) (6)(6)容器和管道容器和管道 (7)(7)輕型鋼結(jié)構(gòu)輕型鋼結(jié)構(gòu) (8)(8)其他建筑物其他建筑物 1.3 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)設(shè)計方法1.3.1 1.3.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)建筑結(jié)

12、構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)1.1.結(jié)構(gòu)的功能要求結(jié)構(gòu)的功能要求 結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本目的結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本目的：采用最經(jīng)濟的手段，使結(jié)構(gòu)：采用最經(jīng)濟的手段，使結(jié)構(gòu)在在規(guī)規(guī)定的時間內(nèi)定的時間內(nèi)和和規(guī)定的條件規(guī)定的條件下，完成各項下，完成各項預(yù)定功能預(yù)定功能的要求。的要求。 “規(guī)定的時間規(guī)定的時間”是指我國是指我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GBJ68GBJ688484）規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)期（）規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)期（T T），我國?。?，我國取T=50T=50年。年。 “規(guī)定的條件規(guī)定的條件”是指正常設(shè)計、正常施工、正常使是指正常設(shè)計、正常施工、正常使用的條用的條件，即不考慮人為的過失。件，即不考慮

13、人為的過失。 “各項預(yù)定功能各項預(yù)定功能”包括結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐包括結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性。久性。1.3.1 1.3.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)各項預(yù)定功能的具體要求如下。結(jié)構(gòu)各項預(yù)定功能的具體要求如下。1 1安全性安全性結(jié)構(gòu)在規(guī)定的條件下，應(yīng)該能夠承受可能出現(xiàn)的各種作用，結(jié)構(gòu)在規(guī)定的條件下，應(yīng)該能夠承受可能出現(xiàn)的各種作用，包括荷載、外加變形、約束變形等作用。而且，在偶然荷包括荷載、外加變形、約束變形等作用。而且，在偶然荷載作用下或偶然事件發(fā)生時（如地震、強風(fēng)、爆炸等）結(jié)載作用下或偶然事件發(fā)生時（如地震、強風(fēng)、爆炸等）結(jié)構(gòu)應(yīng)能保持必要的整體穩(wěn)定

14、性，不致倒塌；構(gòu)應(yīng)能保持必要的整體穩(wěn)定性，不致倒塌；2 2適用性適用性結(jié)構(gòu)在正常使用時應(yīng)能滿足預(yù)定的使用要求，具有良好的結(jié)構(gòu)在正常使用時應(yīng)能滿足預(yù)定的使用要求，具有良好的工作性能，其變形、裂縫或振動等均不超過規(guī)定的限度；工作性能，其變形、裂縫或振動等均不超過規(guī)定的限度；3 3耐久性耐久性結(jié)構(gòu)在正常使用、正常維護的情況下應(yīng)有足夠的耐久性能，結(jié)構(gòu)在正常使用、正常維護的情況下應(yīng)有足夠的耐久性能，不致因材性變化或外界侵蝕而影響預(yù)期的使用年限不致因材性變化或外界侵蝕而影響預(yù)期的使用年限。1.3.1 1.3.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)以上三個方面的功能總稱為建筑結(jié)構(gòu)的可靠

15、性建筑結(jié)構(gòu)的可靠性。結(jié)構(gòu)的可靠性用可靠度來進行定量描述結(jié)構(gòu)的可靠性用可靠度來進行定量描述，即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率，稱為結(jié)構(gòu)的可靠度，結(jié)構(gòu)的可靠度是衡量結(jié)構(gòu)可靠性結(jié)構(gòu)的可靠度是衡量結(jié)構(gòu)可靠性的重要指標(biāo)。的重要指標(biāo)。結(jié)構(gòu)可靠性越高，建設(shè)造價投資越大。結(jié)構(gòu)可靠性越高，建設(shè)造價投資越大。如何在結(jié)構(gòu)可靠與經(jīng)濟之間取得均衡，就是設(shè)計方如何在結(jié)構(gòu)可靠與經(jīng)濟之間取得均衡，就是設(shè)計方法要解決的問題。法要解決的問題。1.3.1 1.3.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)態(tài)2.2.結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)在使用期間的工作情況稱為結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)在使用期間的

16、工作情況稱為結(jié)構(gòu)的“工作狀態(tài)工作狀態(tài)”，結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)能夠滿足功能要求而良好地工作稱為結(jié)構(gòu)能夠滿足功能要求而良好地工作稱為結(jié)構(gòu)“可靠可靠”或或“有有效效”，反之則結(jié)構(gòu)，反之則結(jié)構(gòu)“不可靠不可靠”或或“失效失效”，區(qū)分結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的，區(qū)分結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的可結(jié)與失效的標(biāo)志是可結(jié)與失效的標(biāo)志是“極限狀態(tài)極限狀態(tài)”。極限狀態(tài)極限狀態(tài)：若整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)，若整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)，就不能滿足設(shè)計的某一功能要求，則此特定的狀就不能滿足設(shè)計的某一功能要求，則此特定的狀態(tài)就稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)是結(jié)構(gòu)失態(tài)就稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)是結(jié)構(gòu)失效與可靠之間的臨界狀態(tài)效與

17、可靠之間的臨界狀態(tài)。1.3.1 1.3.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)(1)(1)承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài) 這類極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件（包括連接）達到最這類極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件（包括連接）達到最大承載力或達到不能承載的過大變形。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下大承載力或達到不能承載的過大變形。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列情況之一時，即認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài)列情況之一時，即認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài)： 1 1）整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去了平衡。）整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去了平衡。 2 2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件或其連接因超過材料強度而破壞（包括疲勞破壞

18、），）結(jié)構(gòu)構(gòu)件或其連接因超過材料強度而破壞（包括疲勞破壞），或因過度的塑性變形而不能繼續(xù)承載?；蛞蜻^度的塑性變形而不能繼續(xù)承載。 3 3）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某些截面發(fā)生塑性轉(zhuǎn)動，從而使結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C動體系。）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某些截面發(fā)生塑性轉(zhuǎn)動，從而使結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C動體系。 4 4）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定。如細長壓桿達到穩(wěn)定臨界荷載后壓屈失）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定。如細長壓桿達到穩(wěn)定臨界荷載后壓屈失穩(wěn)破壞。穩(wěn)破壞。1.3.1 1.3.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)1.3.1 1.3.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)(2)(2)正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài) 這類極

19、限狀態(tài)對于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到正常使用或這類極限狀態(tài)對于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到正常使用或耐久性的某項規(guī)定限值。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列耐久性的某項規(guī)定限值。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)。狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)。 1 1）影響正常使用或有礙觀瞻的變形。）影響正常使用或有礙觀瞻的變形。 2 2）影響正常使用或耐久性能的局部破壞。）影響正常使用或耐久性能的局部破壞。 3 3）影響正常使用的振動。）影響正常使用的振動。 4 4）影響正常使用的其它特定狀態(tài)。）影響正常使用的其它特定狀態(tài)。1.3.1 1.3.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀

20、態(tài)上述兩類極限狀態(tài)中：上述兩類極限狀態(tài)中：承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的安全性功能結(jié)構(gòu)的安全性功能正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的適用性功能和結(jié)構(gòu)的適用性功能和 耐久性功能耐久性功能 根據(jù)上述兩類極限狀態(tài)設(shè)計的要求，對于一根據(jù)上述兩類極限狀態(tài)設(shè)計的要求，對于一般結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，均應(yīng)進行承載力計算、穩(wěn)定計算和般結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，均應(yīng)進行承載力計算、穩(wěn)定計算和剛度計算。至于是否還要進行疲勞、傾覆或滑移計剛度計算。至于是否還要進行疲勞、傾覆或滑移計算，以及抗裂度及裂縫寬度驗算，則需根據(jù)不同的算，以及抗裂度及裂縫寬度驗算，則需根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)，不同的受力特點，不同的使用要求等具體情結(jié)構(gòu)，不同的受力特

21、點，不同的使用要求等具體情況而定。況而定。 1.3.1 1.3.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)3.3.作用效應(yīng)作用效應(yīng)S S 和結(jié)構(gòu)抗力和結(jié)構(gòu)抗力R R 作用作用：指使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力、變形、應(yīng)力、：指使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力、變形、應(yīng)力、應(yīng)變的所有原因。應(yīng)變的所有原因。 作用分為：作用分為： 直接作用直接作用: : 指施加在結(jié)構(gòu)上的集中荷載指施加在結(jié)構(gòu)上的集中荷載和分布荷載，即永久荷載和可變荷載等。和分布荷載，即永久荷載和可變荷載等。 間接作用間接作用: : 指引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束指引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束變形的其他作用，如地震作用、基礎(chǔ)沉降、混變形的其他作用，如地震作用、基

22、礎(chǔ)沉降、混凝土收縮、溫度變化、焊接變形等。凝土收縮、溫度變化、焊接變形等。1.3.1 1.3.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)作用效應(yīng)作用效應(yīng)S S 指荷載、地震、溫度、不均勻沉降等因指荷載、地震、溫度、不均勻沉降等因素作用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，素作用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，在結(jié)構(gòu)內(nèi)所產(chǎn)生的內(nèi)力在結(jié)構(gòu)內(nèi)所產(chǎn)生的內(nèi)力和變形和變形（如軸力、彎矩、剪力、扭矩、撓度、如軸力、彎矩、剪力、扭矩、撓度、轉(zhuǎn)角和裂縫等轉(zhuǎn)角和裂縫等），當(dāng)），當(dāng)“作用作用”為為“荷載荷載”時，時，其效應(yīng)也可稱荷載效應(yīng)。其效應(yīng)也可稱荷載效應(yīng)。 荷載與荷載效應(yīng)之間一般可按線性關(guān)荷載與荷載效應(yīng)之間一般可按線性關(guān)系考慮。即系考

23、慮。即 S S = =CQCQ 式中，常數(shù)式中，常數(shù)C C為荷載效應(yīng)系數(shù)。由于結(jié)構(gòu)上的為荷載效應(yīng)系數(shù)。由于結(jié)構(gòu)上的作用是不確定的隨機變量，所以作用效應(yīng)一般作用是不確定的隨機變量，所以作用效應(yīng)一般說來也是一個隨機變量。說來也是一個隨機變量。1.3.1 1.3.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力R R 整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的能力（如構(gòu)件的承載能力、剛度等）。能力（如構(gòu)件的承載能力、剛度等）。 結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力是結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力是材料性能材料性能（溫度、變形模（溫度、變形模量等物理力學(xué)性能），量等物理力學(xué)性能），幾何參數(shù)

24、幾何參數(shù)以及以及計算模式計算模式的函數(shù)，考慮到材料的變異性，構(gòu)件幾何特征的函數(shù)，考慮到材料的變異性，構(gòu)件幾何特征的不定性和計算模式的不定性，由這些因素綜的不定性和計算模式的不定性，由這些因素綜合而成的合而成的結(jié)構(gòu)抗力也是一個隨機變量結(jié)構(gòu)抗力也是一個隨機變量。1.3.1 1.3.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)4.4.結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)及極限狀態(tài)方程結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)及極限狀態(tài)方程 結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)：結(jié)構(gòu)構(gòu)件的工作狀態(tài)：結(jié)構(gòu)構(gòu)件的工作狀態(tài)可以用可以用作用效應(yīng)作用效應(yīng)S S和和結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力R R的關(guān)系式來描述，的關(guān)系式來描述，這種表達式稱為結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)，以這種

25、表達式稱為結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)，以Z Z表示這表示這個函數(shù)，當(dāng)結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)時的表達式稱為個函數(shù)，當(dāng)結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)時的表達式稱為極限狀態(tài)方程。極限狀態(tài)方程。 R R= =S S 可表示為可表示為 Z Z= =R R- -S S= =g g（R R，S S）1.3.1 1.3.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)可以用來表示結(jié)構(gòu)的三種工作狀態(tài)：可以用來表示結(jié)構(gòu)的三種工作狀態(tài)： 當(dāng)當(dāng) Z Z00時時, ,結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài); ; 當(dāng)當(dāng) Z Z0 S S是非確是非確定性問題。定性問題。1.3.1 1.3.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)

26、1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式1結(jié)構(gòu)可靠度理論(1)隨機變量的分析和處理1)隨機變量的參數(shù)統(tǒng)計 平均值 （1-1） 式中： 第i個隨機變量值； 隨機變量的個數(shù)。 nxnii1ixn1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式(2)(2)標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差 （1-21-2） (3)(3)變異系數(shù)變異系數(shù) （1-31-3） 1)(12nxnii1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式2）正態(tài)分布曲線 結(jié)構(gòu)的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)的作用、作用效應(yīng)和 抗力的實際

27、分布情況是很抗力的實際分布情況是很 復(fù)雜的，但統(tǒng)計分析表明，復(fù)雜的，但統(tǒng)計分析表明， 它們有的服從正態(tài)分布，它們有的服從正態(tài)分布， 有的通過數(shù)學(xué)變換可以化有的通過數(shù)學(xué)變換可以化 為當(dāng)量正態(tài)分布。正態(tài)分為當(dāng)量正態(tài)分布。正態(tài)分 布曲線是數(shù)理統(tǒng)計中最常用的曲線（圖布曲線是數(shù)理統(tǒng)計中最常用的曲線（圖2-12-1）。）。 1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式 曲線方程式中： 隨機變量； 隨機變量的頻率密度；即隨機變量在橫坐標(biāo)某一區(qū)段 上出現(xiàn)的百分率（或稱頻率）與該區(qū)段長度的比值。x222)(21)(xexfxx)(xf1.3.2 1.3.2 概率極限狀

28、態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式 曲線特征a.a.曲線對稱于曲線對稱于 ；b.b.曲線只有一個峰值點曲線只有一個峰值點 ；c.c.當(dāng)當(dāng) 趨于趨于 或或 時，時， 趨于零；趨于零；d.d.對稱軸左右兩邊各有一個反彎點，反彎點距峰值點對稱軸左右兩邊各有一個反彎點，反彎點距峰值點水平距離為水平距離為 ，它也對稱于對稱軸。，它也對稱于對稱軸。 x)(fx)(xf1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式 特征值 我們通常要求出現(xiàn)的事件不大于或不小于某一數(shù)值，這個數(shù)值就稱為特征值。 （1-5）式中： 特征值； 與特征值取值保證率相應(yīng)的系

29、數(shù)。 kf1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式 圖1-3 概率分布與特征值1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式（2）結(jié)構(gòu)的可靠度、失效概率、可靠指標(biāo) 概率極限狀態(tài)設(shè)計法又稱近似概率法。概率極限狀態(tài)設(shè)計法又稱近似概率法。近似概率法的基本概念是從概率的觀點來研究近似概率法的基本概念是從概率的觀點來研究結(jié)構(gòu)的可靠性。把結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)結(jié)構(gòu)的可靠性。把結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下完成預(yù)定功能的可能性大小用概率定的條件下完成預(yù)定功能的可能性大小用概率來表示，并定義這概率為結(jié)構(gòu)的可靠度。來

30、表示，并定義這概率為結(jié)構(gòu)的可靠度。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)可靠度就是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量?？煽慷染褪墙Y(jié)構(gòu)可靠性的概率度量。1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式 結(jié)構(gòu)能夠完成預(yù)定功能（結(jié)構(gòu)能夠完成預(yù)定功能（R R S S）的概率）的概率即為即為“可靠概率可靠概率”。不能完成功能。不能完成功能( (R R S S) )的的概率即為概率即為“失效概率失效概率”。顯然二者是互補的。顯然二者是互補的。即即 （1 16 6）1fsPP1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式 假定功能函數(shù)中僅包含兩個正態(tài)分步的基本變量R和S

31、，且相互獨立。由于R和S是正態(tài)分布的隨機變量，其平均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為 、 和 、 。所以功能函數(shù)也是正態(tài)分布，其平均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為： (1-7) RSSR22SRzSRz1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式 Z Z0 0 部分的面積就部分的面積就 是失效概率是失效概率P Pf f， 即即 P Pf f= =P P( (Z Z0)0)。 結(jié)構(gòu)的失效概率結(jié)構(gòu)的失效概率P Pf f 與功能函數(shù)與功能函數(shù)Z Z的平均的平均 值值 至原點的距離至原點的距離 有關(guān)，令有關(guān)，令 。 由圖可見由圖可見 與與P Pf f之間之間 存在著相應(yīng)的關(guān)系，存在著相應(yīng)

32、的關(guān)系， 小小P Pf f則大），則大）， 值大則值大則P Pf f小。因此小。因此 和和P Pf f一樣，可作一樣，可作為衡量結(jié)構(gòu)可靠性的一個指標(biāo)，故稱為衡量結(jié)構(gòu)可靠性的一個指標(biāo)，故稱 為結(jié)構(gòu)的為結(jié)構(gòu)的“可靠可靠指標(biāo)指標(biāo)” 可靠指標(biāo)與結(jié)構(gòu)失效概率之間有一定的對應(yīng)關(guān)系。可靠指標(biāo)與結(jié)構(gòu)失效概率之間有一定的對應(yīng)關(guān)系。 f(Z)zzPfZ = R - Szzz1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式 表表1.1 1.1 表表fP1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式 （3 3）目標(biāo)可結(jié)指標(biāo)及安全等級）目

33、標(biāo)可結(jié)指標(biāo)及安全等級 根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的重要性不同，即一旦結(jié)構(gòu)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的重要性不同，即一旦結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞對生命財產(chǎn)的危害程度以及對社會影響發(fā)生破壞對生命財產(chǎn)的危害程度以及對社會影響的不同，的不同，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)將建筑結(jié)構(gòu)劃分為三個安將建筑結(jié)構(gòu)劃分為三個安全等級：破壞后果很嚴(yán)重的重要建筑物，安全全等級：破壞后果很嚴(yán)重的重要建筑物，安全等級為一級；破壞后果嚴(yán)重的一般工業(yè)與民用等級為一級；破壞后果嚴(yán)重的一般工業(yè)與民用建筑為二級；破壞后果不嚴(yán)重的次要建筑為三建筑為二級；破壞后果不嚴(yán)重的次要建筑為三級。其相應(yīng)的承載能力極限狀態(tài)的目標(biāo)可靠指標(biāo)級。其相應(yīng)的承載能力極限狀態(tài)的目標(biāo)可靠指標(biāo)見下表見下表1.21.

34、2。 1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式破壞類型安全等級一級二級三級延性破壞3.73.22.7 脆性破壞 4.23.73.21.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式（4）概率設(shè)計法 當(dāng)荷載（作用）的效應(yīng)S及結(jié)構(gòu)的抗力R的概率模型和統(tǒng)計參數(shù)為已知時，可利用公式（1-8）計算。對于一般常見結(jié)構(gòu)，直接采用目標(biāo)可靠指標(biāo)值來進行設(shè)計是沒有必要的，過于繁瑣。我國規(guī)范采用分項系數(shù)的設(shè)計表達式。1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式2分項系數(shù)設(shè)計法（1）分項系

35、數(shù) 研究表明，目標(biāo)可靠度指標(biāo)可以通過三個分項系數(shù)來表達，這三個分項系數(shù)是：結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，材料分項系數(shù)，荷載分項系數(shù)。1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式1） 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) 考慮建筑物破壞后果（危機人的生命、造成經(jīng)濟損失、產(chǎn)生社會影響等）的嚴(yán)重性，在計算結(jié)構(gòu)件截面承載力時引入與建筑物安全等級有關(guān)的分項系數(shù)；即結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，其取值見下表： 表表1.3 1.3 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式2）材料分項系數(shù) 材料強度的標(biāo)準(zhǔn)值 材料的強度檢驗指標(biāo)就是材料強度的

36、標(biāo)準(zhǔn)值，用 表示，強度標(biāo)準(zhǔn)值是材料強度的主要依據(jù)，也是生產(chǎn)中對材料強度提出質(zhì)量要求的主要依據(jù)。主要用于正常使用極限狀態(tài)驗算。各種材料強度標(biāo)準(zhǔn)值詳見附錄。 材料分項系數(shù) 材料分項系數(shù)等于材料強度的標(biāo)準(zhǔn)值與材料強度的設(shè)計值之比值，其值大于1。亦即材料強度的設(shè)計值等于它的標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項系數(shù)，而材料分項系數(shù)是大于1的。故材料強度的設(shè)計值小于它的標(biāo)準(zhǔn)值。Kf1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式 混凝土的強度設(shè)計值 （1-9） 鋼筋的強度設(shè)計值 （1-10） 砌體的強度設(shè)計值 (1-11)式中： 混凝土的材料分項系數(shù) ，取為1.4； 鋼筋的材料分項系

37、數(shù)，其取值與鋼筋的種類和級 別有關(guān)，例如熱軋級鋼筋，1.15；熱軋級鋼 筋，1.1； 砌體結(jié)構(gòu)的材料性能分項系數(shù)，一般情況下，宜 按施工控制等級為B級考慮，取1.6；當(dāng)為C級 時，取1.8；cckcffssksfffkffcsf1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式3）荷載分項系數(shù) 荷載是指結(jié)構(gòu)上的直接作用。荷載的基本分類是按荷載隨時間的變異情況來進行的，有恒荷載、活荷載和偶然荷載三類。 恒荷載，也稱永久荷載，用符號G表示；在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時間變化，或其變化與平均值比可以忽略不計，或其變化是單調(diào)的并能趨于限制的荷載。例如結(jié)構(gòu)自重、土壓力

38、、預(yù)應(yīng)力等 活荷載，也稱可變荷載，用符號Q來表示；在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時間變化，且變化與平均值相比不可以忽略不計的荷載。例如樓面活荷載、屋面活荷載和積灰荷載、吊車荷載、風(fēng)荷載、雪荷載等。 偶然荷載,在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時間很短的荷載。例如爆炸力、撞擊力等。1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式 荷載的代表值 荷載的主要代表值有標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值。 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，對不同荷載采用不同的代表值。 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值； 活荷載根據(jù)設(shè)計要求標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值 或準(zhǔn)永久值； 偶然荷載按建筑結(jié)構(gòu)使用特點確定。1.

39、3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式 荷載標(biāo)準(zhǔn)值加下角碼K表示， 、 。是荷載的基本代表值；正常使用極限狀態(tài)驗算結(jié)構(gòu)構(gòu)件短期的變形以及抗裂或裂縫寬度時，都采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)值；恒荷載的標(biāo)準(zhǔn)值：對結(jié)構(gòu)自重，可按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計尺寸與材料單位體積的自重計算確定。對于自重變異較大的材料和構(gòu)件（如現(xiàn)場制作的保溫材料、混凝土薄壁構(gòu)件等），自重的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)對結(jié)構(gòu)的不利狀態(tài)，取上限值或下限值。常用材料和構(gòu)件可參考附錄。活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值：其中樓面活荷載、屋面活荷載和積灰荷的標(biāo)準(zhǔn)值見附錄采用。KGKQ1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)

40、計法及其實用表達式 風(fēng)荷載作用于建筑物的外表面，對建筑物的表面形成壓力或吸力。風(fēng)荷載的大小與房屋高度、房屋體型及周圍環(huán)境等因素有關(guān)。作用在房屋上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算： （1-12）0zszk1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式式中：式中： 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，kN/kN/； Z Z高度處的風(fēng)振系數(shù)。它是考慮脈動風(fēng)壓對高度處的風(fēng)振系數(shù)。它是考慮脈動風(fēng)壓對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響的系數(shù)。按荷載規(guī)范規(guī)定取值；結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響的系數(shù)。按荷載規(guī)范規(guī)定取值； 風(fēng)載體型系數(shù)。它與建筑物的體型、尺寸風(fēng)載體型系數(shù)。它與建筑物的體型、尺寸等幾何性質(zhì)有關(guān)，按荷

41、載規(guī)范規(guī)定的圖表確定；等幾何性質(zhì)有關(guān)，按荷載規(guī)范規(guī)定的圖表確定； 風(fēng)壓高度變化系數(shù)。它與建筑物的高度及風(fēng)壓高度變化系數(shù)。它與建筑物的高度及建筑場地的地面粗糙程度有關(guān)，按荷載規(guī)范規(guī)定表格確建筑場地的地面粗糙程度有關(guān)，按荷載規(guī)范規(guī)定表格確定；定； 基本風(fēng)壓，基本風(fēng)壓，kN/kN/。按。按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范范給出的給出的5050年一遇的風(fēng)壓采用，但不得小于年一遇的風(fēng)壓采用，但不得小于0.3 kN/0.3 kN/。kZSZ01.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式 雪荷載雪荷載作用在屋面上，屋面水平投影作用在屋面上，屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)

42、準(zhǔn)值按下式計算：面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算： （1-131-13）式中式中 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值，雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值，kN/kN/； 屋面積雪分布系數(shù)。它與屋面類別有關(guān)，屋面積雪分布系數(shù)。它與屋面類別有關(guān)，按荷載規(guī)范規(guī)定圖表確定；按荷載規(guī)范規(guī)定圖表確定； 基本雪壓，基本雪壓，kN/kN/?；狙簯?yīng)按。基本雪壓應(yīng)按建建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范中給出的中給出的5050年一遇的雪壓采用。年一遇的雪壓采用。0sSrkksr0s1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式 荷載組合值 這是對活荷載而言的，當(dāng)作用在結(jié)構(gòu)上的活荷載不只一個而是兩個或兩個以上時，各個活荷載

43、都同時達到各自的標(biāo)準(zhǔn)值，其可能性是不大的，因此一般情況下可以減小一些。為了方便，采用荷載組合值系數(shù) 乘以活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值來表達活荷載的組合值 。 1。 荷載組合值 主要用于承載能力極限狀態(tài)的基本組合中，也用于正常使用極限狀態(tài)的短期效應(yīng)組合中。kccQQkccQQkccQQkccQQkccQQ1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式 荷載準(zhǔn)永久值 對活荷載中出現(xiàn)的頻率比較大，持續(xù)時間比較長的那部分活荷載要考慮其荷載長期效應(yīng)的影響。為了方便，采用準(zhǔn)永久值系數(shù) 乘以活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值來表達上述的那一部分活荷載，稱為荷載的準(zhǔn)永久值 。 1。各種活荷載的準(zhǔn)永久值

44、系數(shù)取值詳見附錄。 荷載準(zhǔn)永久值 主要用于正常使用極限狀態(tài)的長期效應(yīng)組合。kqqQQkqqQQkqqQQkqqQQkqqQQ1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式 荷載分項系數(shù)荷載分項系數(shù)等于荷載的設(shè)計值與荷載的標(biāo)準(zhǔn)值的比值，一般情況下大于1。即荷載的設(shè)計值等于荷載分項系數(shù)乘以荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，荷載分項系數(shù)一般大于1，故一般情況下，荷載的設(shè)計值大于它的標(biāo)準(zhǔn)值。在按第一類極限狀態(tài)，即承載能力極限狀態(tài)驗算結(jié)構(gòu)構(gòu)件時，都采用荷載的設(shè)計值。恒荷載的設(shè)計值 （1-14）活荷載的設(shè)計值 （1-15）KGGGKQQQ1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其

45、實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式a恒荷載的分項系數(shù)的取值： 當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時 對由可變荷載效應(yīng)控制的組合： =1.2； 對由永久荷載效應(yīng)控制的組合： =1.35； 當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時 =1.0； 驗算傾覆和滑移時 =0.9。GGGG1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式b活荷載的分項 系數(shù)的取值 一般情況下 =1.4 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值4 時， =1.3。QQQ2/mKN1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式（2）實用設(shè)計表達式1) 承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式 （1-16）式中：

46、重要性系數(shù)： S 荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值； R結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的設(shè)計值。RS 001.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式對于基本組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值應(yīng)從下列組合值中取最不利值確定： 可變荷載效應(yīng)控制的組合 (1-17) 永久荷載效應(yīng)控制的組合 （1-18）QikciniQiKQQGKGSSSS211QikciniQiGKGSSS11.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式對于一般排架、框架結(jié)構(gòu)，基本組合可采用簡化規(guī)則，并應(yīng)按下列組合值中取最不利值確定 可變荷載效應(yīng)控制的組合 (1-19) （1-20

47、） 永久荷載效應(yīng)控制的組合 KQQGKGSSS11QikniQiGKGSSS19 . 0QikciniQiGKGSSS11.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式2) 正常使用極限狀態(tài)表達式 對于正常使用極限狀態(tài)，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計要求，采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合或準(zhǔn)永久組合，設(shè)計表達式如下： S （1-21）式中： C結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到正常使用要求的規(guī)定限 值，例如變形、裂縫、振幅、加速度、應(yīng)力 等的限值，應(yīng)按各有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的 規(guī)定采用。C1.3.2

48、1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式 三類荷載組合公式：正常使用極限狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)組合公式 （1-22） 正常使用極限狀態(tài)的頻遇組合公式 （1-23）正常使用極限狀態(tài)的準(zhǔn)永久組合公式 （1-24） QikciniKQGKSSSS21QikqiniKQfGKSSSS211QikqiniGKSSS11.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式式中 符號含義同上： 可變荷載的組合值系數(shù)，其值詳見附錄； 可變荷載的頻遇值系數(shù)，其值詳見附錄； 可變荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)，其值詳見附錄。ci1fqi1.3.2 1.3.2 概率極限

49、狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式 正常使用極限狀態(tài)的荷載組合直接算式 實際工程中述及的正常使用極限狀態(tài)，主要用于下列三種情況： 構(gòu)件的撓度及裂縫寬度計算。 高層建筑的層間位移計算。 地基土的承載力和沉降縫驗算。1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式構(gòu)件的撓度及裂縫寬度計算。計算構(gòu)件的撓度及裂縫寬度時荷載組合的直接算式鋼梁的撓度計算：標(biāo)準(zhǔn)組合 （1-25）鋼筋混凝土梁的撓度及裂縫寬度分別按下列公式計算：標(biāo)準(zhǔn)組合 （1-26）準(zhǔn)永久組合 （1-27）式中： 可變荷載（樓面活荷載）的準(zhǔn)永久值系數(shù)，按荷 載規(guī)范取用，詳見附錄，一

50、般取0.30.5。QKGKSSSQKGKSSSQKqGKSSSq1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式高層建筑的層間位移計算。 計算高層建筑層間位移時荷載組合的直接算式 由于“高層規(guī)程”及“高鋼規(guī)程”規(guī)定的層間位移角限值，是針對單一的風(fēng)荷載或水平地震作用情況下的層間位移，因此可不與永久荷載及其他可變荷載進行組合。 風(fēng)荷載作用下 （1-28）wkSS 1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式地基土的承載力和沉降縫驗算。驗算地基土的承載力及按單樁承載力確定樁數(shù)時，“地基規(guī)范”對此規(guī)定按正常使用極限狀態(tài)

51、下，取用荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。樓面活荷載為主要可變荷載時： （1-29） 風(fēng)荷載為主要可變荷載時： （1-30）對于式（1-29）及式（1-30）中的 ，地基規(guī)范中未規(guī)定，按荷載規(guī)范的規(guī)定可乘以樓面活荷載折減系數(shù) （詳見附表），對此，建議在式（1-29、30）中予以考慮。wkwQkGkkSSSS6 . 0wQkcwkGkkSSSS7 . 0cQkS1.3.2 1.3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式概率極限狀態(tài)設(shè)計法及其實用表達式 驗算地基土的沉降量時地基規(guī)范對此規(guī)定按正常使用極限狀態(tài)下，取用荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合。 （1-31）式中： 準(zhǔn)永久值系數(shù)，按荷載規(guī)范的規(guī)定取值， 一般樓面活荷載取0

52、.30.5，不考慮風(fēng)荷載的 效應(yīng)。QkqGkkSSSq1.4 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性規(guī)定1.4 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性規(guī)定1.4.1 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題1.4.2 延長混凝土結(jié)構(gòu)使用年限的措施1.4.3 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計及耐久性規(guī)定1.4 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性規(guī)定1.4.1 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題可分成鋼材問題和混凝土問題兩大類: 1)鋼材問題:鋼筋的銹蝕，氫脆、應(yīng)力腐蝕、疲勞、低溫脆斷等。 2)混凝土問題：堿骨料反應(yīng)和環(huán)境作用，環(huán)境作用可分成化學(xué)物質(zhì)侵蝕、凍融損傷、機械物理損傷等。1.4.1 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題1鋼筋的銹蝕問題 鋼筋銹蝕是混凝土結(jié)構(gòu)最常見和量最大的耐久的

53、問題。 在下列三種情況下鋼筋表面的鈍化膜可遭到破壞：混凝土碳化（中性化）、混凝土遭受氯污染和環(huán)境中缺氧。1.4.1 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題2.鋼筋的其他問題除了銹蝕問題外，鋼筋還有氫脆、低溫冷脆、應(yīng)力腐蝕和疲勞等問題。(1)氫脆是指氫原子進入鋼筋的內(nèi)部，使鋼筋局部產(chǎn)生較高的內(nèi)應(yīng)力，產(chǎn)生脆斷。(2)低溫冷脆是鋼結(jié)構(gòu)常見的問題。北方室外的鋼結(jié)構(gòu)，如橋梁、鋼儲倉等，有出現(xiàn)低溫冷脆破壞的事例。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)也會出現(xiàn)低溫冷脆的問題，主要出現(xiàn)在鋼筋搭接不合理和出現(xiàn)應(yīng)力集中的部位。(3)應(yīng)力腐蝕破壞使鋼材在高應(yīng)力狀態(tài)下的腐蝕斷裂破壞。1.4.1 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題3.混凝土的凍融破壞概念：在環(huán)境溫度下降

54、和升高的作用下，混凝土孔隙中的溶液凍結(jié)與融化會使混凝土產(chǎn)生凍融破壞。這種破壞是混凝土微觀結(jié)構(gòu)損傷的逐漸積累造成的宏觀破壞。破壞的前期是混凝土強度降低，彈性模量降低，接著是混凝土由表及里的剝落。我國部分地區(qū)地區(qū)室外混凝土結(jié)構(gòu)存在凍融損傷問題，北方問題更為明顯，特別是與環(huán)境水接觸較多的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件問題相對嚴(yán)重，如電廠的通風(fēng)冷卻塔、水廠的水池、建筑物外露的陽臺、水工結(jié)構(gòu)、港工結(jié)構(gòu)等。當(dāng)混凝土孔隙溶液中含有一定量氯離子時，混凝土的凍融破壞加劇。一般陳之為“鹽凍 ”。海港工程、使用化冰鹽的混凝土高速公路、城市立交橋和停車場等均有這類問題。1.4.1 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題4.化學(xué)物質(zhì)的侵蝕 化學(xué)物質(zhì)的侵蝕

55、可分成酸性侵蝕、堿侵蝕和硫酸鹽侵蝕三大類。(1)酸性物質(zhì)對混凝土中水泥水化物有侵蝕作用，使其中的氫氧化鈣變成可溶性的鈣鹽，使混凝土喪失強度。典型的酸性物質(zhì)侵蝕的損傷特征為：混凝土呈黃色，水泥水化物剝落，粗骨料外露或剝落。(2)固體的堿對混凝土的侵蝕作用較小，而熔融狀的堿或堿的濃溶液對水泥的水化物有侵蝕作用。其侵蝕作用主要有化學(xué)侵蝕和結(jié)晶侵蝕?；瘜W(xué)侵蝕是堿溶液與水泥水化物之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成膠結(jié)力不強且易為堿液浸析的產(chǎn)物。結(jié)晶侵蝕是有堿溶液滲入混凝土的孔隙，形成具有膨脹力的結(jié)晶體，使混凝土被脹裂并逐漸剝落。1.4.1 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題(3)硫酸鹽一般是指硫酸鈉和硫酸鎂等。硫酸鹽通常存在于

56、地下水和土壤中，硫酸鹽是海水中主要的化學(xué)成分之一。一些工業(yè)廠房中硫酸鹽侵蝕也比較嚴(yán)重。硫酸鹽溶液與水泥水化物中氫氧化鈣及水化鋁酸鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成石膏和硫鋁酸鈣，產(chǎn)生體積膨脹，使混凝土被脹裂并逐漸剝落。1.4.1 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題5.堿骨料反應(yīng) 堿骨料反應(yīng)是指水泥水化過程中釋放出來的堿金屬與骨料中的堿活性成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)造成的混凝土破壞。破壞形式主要有兩種：堿一硅酸反應(yīng)和堿一碳酸鹽反應(yīng)。 堿一硅酸反應(yīng)是指堿性溶液與骨料中的硅酸類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，形成凝膠體。凝膠體與混凝土中的氫氧化鈣及其他水泥水化物中的鈣離子反應(yīng)生成鈣硅或堿一鈣一硅混合物。這種混合物吸水后體積膨脹，使周圍的水泥石受到較大的

57、應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。1.4.1 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題6.其他損傷除了上述問題外，混凝土還會有機械物理損傷、大氣侵蝕、生物侵蝕、溶蝕等問題。(1)機械物理損傷包括磨損、空蝕、沖撞等。(2)沿混凝土表面高速流動的氣體或水流會產(chǎn)生負(fù)壓區(qū)，在負(fù)壓區(qū)的混凝土?xí)a(chǎn)生空蝕破壞，破壞的特征是成片的混凝土手拉破壞。(3)在工業(yè)建筑中和道橋上經(jīng)常出現(xiàn)沖撞損傷。(4)大氣侵蝕作用除了酸雨、空氣污染的損傷外，長期的雨水沖淋和風(fēng)沙影響也會造成混凝土的損傷。(5)長期浸泡在流動的水中的混凝土，其氫氧化鈣等有效成分會被水溶解并帶走，使混凝土的強度減低，隨后產(chǎn)生破壞。(6)生物損傷常見于海洋環(huán)境和城市排污工程。1.4.1 混凝

58、土結(jié)構(gòu)的耐久性問題7.耐久性問題的特點多數(shù)損傷發(fā)展的速度較慢，往往需要若干年甚至幾十年的時間。耐久性問題是多種因素共同影響的結(jié)果。大多數(shù)損傷是由構(gòu)件表面開始的，所以有人稱耐久性問題是“混凝土結(jié)構(gòu)的皮膚病”。1.4.2 延長混凝土結(jié)構(gòu)使用年限的措施1.避免水分的侵襲(1)大多數(shù)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題都與水有關(guān)。在干燥環(huán)境中，即使保護層混凝土完全碳化，鋼筋也不會銹蝕。(2)水是氯離子及其他有害化學(xué)物質(zhì)進入混凝土內(nèi)部的載體(3)干燥的混凝土凍融破壞和堿骨料反應(yīng)的速度極慢。(4) 解決環(huán)境水問題的主要措施是減少水分與構(gòu)件接觸的構(gòu)造措施和排水措施。構(gòu)件表面涂刷防水涂料、設(shè)置裝飾層、防雨水挑檐、防濺隔板以

59、及檐口的滴水等都可起到防止水與構(gòu)件接觸的作用。盡快排水可避免水分侵入混凝土內(nèi)部較深和很快干燥，減少其影響深度和作用時間。1.4.2 延長混凝土結(jié)構(gòu)使用年限的措施2.減小混凝土的滲透性 作用：減小混凝土的滲透性主要是使混凝土內(nèi)部貫通的毛細孔的直徑減小，數(shù)量減少，使有物質(zhì)擴散的速度減慢。 措施：提高混凝土的強度等級、降低混凝土拌和物的水灰比、確保振搗密實、使用合適的摻合料和外加劑等都可以減少混凝土的滲透性。在施工時，將混凝土表面壓光可將毛細孔阻斷，是一種經(jīng)濟有效的減小混凝土滲透性的措施。1.4.2 延長混凝土結(jié)構(gòu)使用年限的措施3.使用與維護 結(jié)構(gòu)的使用方也是決定結(jié)構(gòu)耐久性的主要方面，作用有三種:1)不隨便改變結(jié)構(gòu)的用途。2)避免對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件造成人為的損傷。3)定期檢查與維修。1.4.3 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計及耐久性規(guī)定1.使用環(huán)境分類 影響耐久性的最重要因素是環(huán)境，環(huán)境分類應(yīng)根據(jù)其對混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的影響而確定。根據(jù)我國的統(tǒng)計調(diào)查并參考國外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，環(huán)境分類如附表12所示，它是耐久性設(shè)計的主要依據(jù)。 第一類環(huán)境與原規(guī)范中的“室內(nèi)正常環(huán)境”相同。 第二a類環(huán)境與原規(guī)范“露天或室內(nèi)高濕度環(huán)境”相當(dāng)。但增加了“與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境”這一情況，以作為地下室及浸水情況的耐水性考慮。此外第二a類環(huán)境排除了凍融循環(huán)對于