第二章：混凝土結構設計的基本原則

會計學1第二章：混凝土結構設計的基本原則混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章2.1.1結構上的作用定義：凡能使結構產(chǎn)生內(nèi)力、應力、位移、應變、裂縫的因素，都稱之為結構上的作用。直接作用：荷載；分類：間接作用：溫度、收縮、徐變、地基不均勻沉降、地震等?！?.1結構上的作用、作用效應與結構抗力第1頁/共24頁混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章2.1.2作用效應

定義：凡能使結構產(chǎn)生內(nèi)力、應力、位移、應變、裂縫的因素，都稱之為結構上的作用。2.1.3結構抗力

定義：結構抵抗作用效應的能力。第2頁/共24頁混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章§2.2荷載分類2.2.1永久荷載(恒荷載)

定義：大小、方向、作用點不隨時間改變的荷載，如自重，土壓力，預應力等；2.2.2可變荷載(活荷載)

定義：大小、方向、作用點隨時間改變的荷載，如樓面和屋面活載，風荷載、雪荷載、吊車荷載、車輛荷載等；2.2.3偶爾荷載

定義：結構使用期間可能不出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，時間短、效應大的荷載，如爆炸力，撞擊等。第3頁/共24頁混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章2.3.1永久荷載§2.3荷載代表值標準值：結構使用期間可能出現(xiàn)的最大值。標準值：結構使用期間可能出現(xiàn)的最大值，也是可變荷載的基本代表值

。2.3.2可變荷載組合值：當有兩個或兩個以上可變荷載同時作用十的代表值

。組合值

=ψc

×標準值

第4頁/共24頁混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章頻遇值：常遇值,計算裂縫變形時用。準永久值：可變荷載中，較穩(wěn)定的那一部分值，計算裂縫變形時用。頻遇值

=ψf×標準值

t/T<0.12.3.3偶然荷載：按使用特點定。準永久值

=ψq×標準值t/T=0.5（t為設計基準期內(nèi)荷載達到和超過該值的總持續(xù)時間，T為設計基準期。）第5頁/共24頁混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章標準值查荷載規(guī)范§2.4樓面和屋面活荷載荷載規(guī)范中的荷載值不包括隔墻重和二次裝修重。

直升飛機坪：樓面：屋面：不上人屋面

上人屋面

屋頂花園第6頁/共24頁

混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章當計算主要承重結構時§2.5風荷載wk=βzμsμz

w0…2－1式中：βz–––高度Z處的風振系數(shù);

μs

–––體型系數(shù);μz–––風壓高度變化系數(shù)，按地面粗糙程度

A、B、C、D四級定，A—海岸、湖區(qū)；B—農(nóng)村、市郊；C—一般城市市區(qū)；

D—有密集高層建筑市區(qū)

;第7頁/共24頁混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章n1050100長沙地區(qū)

w0

（）0.250.350.40基本風壓值

w0–––50年一遇的基本風壓（

）。第8頁/共24頁混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章n1050100長沙地區(qū)

W0（）0.350.450.50基本雪壓值§2.６

雪荷載sk=μrs0…2－2式中：μr

–––屋面積雪分布系數(shù);

s0

–––50年一遇的基本雪壓（）。第9頁/共24頁混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章§2.7結構的設計使用年限與安全等級2.7.1結構的設計使用年限類別結構類型結構的設計使用年限（年）１臨時性結構5２易于替換的結構構件25３普通房屋和構筑物50４紀念性建筑和特別重要建筑1002.7.2結構的安全等級按結構的重要性劃分一級：重要建筑二級：一般建筑三級：次要建筑第10頁/共24頁混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章定義：整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設計指定的某一功能要求，這個特定的狀態(tài)稱之為該功能的極限狀態(tài)。承載能力極限狀態(tài)：超過這一極限狀態(tài)時結構將發(fā)生破壞、倒塌或失穩(wěn)等現(xiàn)象。分類：正常使用極限狀態(tài)：超過這一極限狀態(tài)時結構將出現(xiàn)過大的變形、過寬的裂縫或出現(xiàn)鋼筋嚴重銹蝕、混凝土腐蝕、風化、剝落等現(xiàn)象?！?.8結構的極限狀態(tài)及其分類第11頁/共24頁混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章結構的可靠性：指結構的安全性、適用性、耐久性。結構的可靠度：指結構在規(guī)定時間內(nèi)、規(guī)定條件下完成預定功能的概率，是結構可靠性的概率度量。§2.９結構的可靠性和可靠度正態(tài)分布Ｚ

=Ｒ－Ｓ…2－３Ｚ＞0，結構可靠；Ｚ=0，極限狀態(tài)；Ｚ＜0，結構失效。

變異系數(shù)δz=μz/σz第12頁/共24頁混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章式中：–––結構抗力的平均值和標準值；

–––作用效應的平均值和標準值?！?.10結構的指標現(xiàn)行設計方法以概率理論為基礎，用可靠指標度量，采用多個分項系數(shù)表達。設，則…2－4第13頁/共24頁混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章按承載能力極限狀態(tài)設計時按正常使用極限狀態(tài)設計時破壞類型安全等級一級二級三級塑性破壞3.73.22.7脆性破壞4.23.73.2根據(jù)其可逆程度可取0~0.5。第14頁/共24頁混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章2.11.1計算公式§2.11按承載力極限狀態(tài)的設計方法及其荷載組合…2－5式中：–––結構重要性系數(shù)；安全等級為一級或使用年限為100年時，；安全等級為二級或使用年限為50年時，；安全等級為三級或使用年限為5年時，。

–––荷載效應組合的設計值，用基本組合或偶然組合；

–––結構構件抗力設計值。第15頁/共24頁混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章2.11.2荷載效應組合一般結構構件：選下列計算中較大者

由可變荷載控制時

由永久荷載控制時…2－6…2－7基本組合第16頁/共24頁混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章式中：–––荷載分項系數(shù)，當其效應對結構不利時，公式（7）中的，公式（8）中的；當其效應對結構有利時，一般情況下取1.0，驗算傾覆、滑移或漂浮時取0.9；

–––活載分項系數(shù)，一般情況下取1.4，當活載標準值大于的工業(yè)房屋樓面結構取1.3；

–––恒載標準值所產(chǎn)生的內(nèi)力；

–––活載標準值所產(chǎn)生的內(nèi)力，i=1的活荷載為主導活荷載；第17頁/共24頁混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章一般排架、框架結構：選下列計算中較大者

由可變荷載控制時

由永久荷載控制時…2－8…2－9式中：–––簡化式中的荷載組合系數(shù)；一般情況下取，只有一個活荷載取。和的取值與式（6）（7）相同。

第18頁/共24頁混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章偶然荷載的代表值不乘分項系數(shù)；偶然組合與偶然荷載同時出現(xiàn)的其它荷載采用適當?shù)拇碇?；各種情況下荷載效應的設計值公式由有關規(guī)范另定。第19頁/共24頁混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章2.11.3結構抗力設計值R取決于截面尺寸大小和材料強度高低。材料強度高低分為標準值和設計值。材料強度標準值材料強度設計值砼：鋼筋：保證率：95％砼：鋼筋：第20頁/共24頁混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章式中：–––砼的材料分項系數(shù)；建筑工程取1.4，公路橋涵工程取1.45。

–––鋼筋的材料分項系數(shù)；建筑工程對熱軋鋼筋取1.1，對鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋取

1.2；公路橋涵工程對熱軋鋼筋取1.2，對鋼絞線、熱處理鋼筋取1.25。第21頁/共24頁混凝土結構基本原理第二章主頁目錄上一章幫助下一章2.12.1設計方法§2.12按正常使用極限狀態(tài)的設計方法及其對應的荷載組合…2－10式中：–––正常使用極限狀態(tài)下荷載效應組合值;–––達正常使用要求時的變形