《建筑結構設計》東南大學邱洪興-第一章-通論課件

《建筑結構設計》東南大學邱洪興-第一章-通論課件第一頁，共69頁。一、課程性質、地位與作用土木工程專業(yè)的主要業(yè)務范圍包括房屋、橋梁、隧道、地下建筑、礦井等工程項目的設計、施工與管理?！督ㄖY構設計》是結構設計類核心課程、工程基礎的綜合應用平臺、從“理論設計”到“工程設計”的橋梁、工程實踐的交會點。

結構設計類課程不僅是設計工作的核心知識，也是施工管理類工作的基礎知識；處于培養(yǎng)方案中“基礎”——“工程基礎”——“工程”三大模塊中的頂層。對工程素質和工程能力培養(yǎng)具有不可替代的作用《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興2第二頁，共69頁。房屋建筑學結構力學土力學工程結構設計原理先修課程平行課程后續(xù)課程及環(huán)節(jié)橋梁工程建筑結構設計地下結構基礎工程工程施工工程結構抗震與防災畢業(yè)設計大跨空間結構特種結構二、教學理念——開放、交叉、融合融合是目的，交叉是手段，開放是前提。從使用功能和審美角度介紹房屋的構成，側重房屋的“形”從既有結構模型出發(fā)，研究各種結構類型的分析方法；是上部結構分析的基礎介紹土的工程性質；各種地基模型的計算方法介紹梁、板、柱、墻、桿、索等基本構件在各種受力狀態(tài)下抗力3第三頁，共69頁。三、內容組織按照實際工程的一般設計過程，即結構選型與布置→計算模型選取與結構分析→構件設計與細部構造為主線將不同結構形式的內容貫穿起來。以結構形式為紐帶，將混凝土、鋼、砌體和型鋼混凝土等不同材料的結構有機地結合在一起；課程涵蓋房屋混凝土結構、鋼結構、砌體結構和型鋼混凝土組合結構；包括樓蓋等水平結構體系；單層廠房、多層框架、高層剪力墻等豎向結構體系；常用基礎?！督ㄖY構設計》課件2013版.東南大學邱洪興4第四頁，共69頁。四、教學方法講課、自學、討論、設計，多種教學形式交替講一、做二、考三：自學部分有作業(yè)，考題包括作業(yè)沒有出現(xiàn)的類型專題研討3人一組，自行組合、自由選題課程設計自主選擇題型，1人1題；答疑討論不講課角色互換，教師、學生輪流主導同學參與成績評定專題討論學生主持；自學、設計教師只答疑

課程成績=期末卷面成績+研討成績+平時大作業(yè)5第五頁，共69頁。1.1緒論1.4結構設計的一般要求1.2建筑結構的作用第1章結構設計通論1.3結構的耐火設計《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興6第六頁，共69頁。1.1緒論建筑按用途構筑物建筑物按層數(shù)單層多層高層超高層按結構材料木結構砌體結構砼結構鋼結構混合結構高規(guī)以10層或28m作為界限工業(yè)建筑民用建筑公共建筑居住建筑1.1.1建筑結構的類型及課程內容不同構件采用不同材料《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興7第七頁，共69頁。建筑結構上部結構(±0.00以上)下部結構(±0.00以下)水平結構體系豎向結構體系由房屋中的水平構件組成，包括各層樓蓋和屋蓋。三個作用：一是直接承受作用在樓屋面的豎向荷載，并將它們傳遞給豎向結構體系；二是為豎向構件之間提供水平聯(lián)系，提高豎向結構體系抵抗水平荷載的能力；三是把整體結構上的水平荷載傳遞和分配給各豎向構件由房屋中的豎向構件組成，所有的荷載（包括水平荷載和豎向荷載）最終都由它傳遞給基礎；整體結構體系的名稱也常常取決于豎向結構體系。

按結構形式《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興8第八頁，共69頁。上部結構(±0.00以上)水平結構體系豎向結構體系大跨結構梁板結構網(wǎng)架結構桁架結構殼體結構拱結構索結構膜結構框架結構墻體結構筒體結構復合結構排架結構剛架結構承重墻結構(砌體房屋)剪力墻結構按結構形式平面復合豎向復合承受豎向荷載為主的墻承受水平荷載為主的墻不同部位采用不同結構形式框架-剪力墻結構框架-支撐結構框架-筒體結構轉換結構底框結構平面不同位置采用不同結構形式豎向不同位置采用不同結構形式《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興9第九頁，共69頁。建筑結構上部結構下部結構按結構形式地下室基礎獨立基礎十字型基礎箱型基礎條形基礎筏形基礎淺基礎深基礎樁基礎地下連續(xù)墻沉井層數(shù)、結構材料和豎向結構體系形式構成了完整的結構類型《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興10第十頁，共69頁。結構設計通論3.單層廠房結構4.多層框架結構5.高層建筑結構6.砌體結構2.梁板結構荷載與設計方法梁板結構柱下獨立基礎框架結構桁架結構條形、筏形基礎單層多層水平結構體系淺基礎墻體結構筒體結構復合結構剪力墻承重墻豎向結構體系課程內容《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興11第十一頁，共69頁?！督ㄖY構設計》課件2013版.東南大學邱洪興1.1.2結構設計的程序（步驟）方案設計結構分析構件設計繪施工圖設計通論1.1緒論1.1.1結構類型1.1.2設計程序水平結構體系類型基礎類型一、方案設計定位軸線構件布置設置變形縫結構選型結構布置尺寸估算水平位置（構件與軸線的關系）豎向位置（結構標高）水平構件（根據(jù)變形條件和穩(wěn)定條件）豎向構件（根據(jù)側向位移限制條件）（包括：伸縮縫、沉降縫和防震縫）豎向結構體系類型12第十二頁，共69頁。設計通論1.1緒論1.1.1結構類型1.1.2設計程序二、結構分析計算模型分析內容靜力分析（內力和變形）動力分析分析方法計算單元(從整體結構中選取的有代表性的部分

）計算簡圖(實際結構簡化、抽象后得到的計算圖式)荷載計算計算理論數(shù)學方法線彈性塑性非線性材料非線性幾何非線性解析法數(shù)值法《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興13第十三頁，共69頁。三、構件設計荷載與內力組合控制截面選取截面設計節(jié)點設計構造結構布置圖構件施工圖大樣圖施工說明四、繪制施工圖要求：正確、規(guī)范、簡潔、美觀設計通論1.1緒論1.1.1結構類型1.1.2設計程序《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興14第十四頁，共69頁。1.2建筑結構的作用1.2.1作用的種類間接作用直接作用(荷載)永久荷載可變荷載偶然荷載(爆炸、撞擊、火災等)溫度變化材料收縮地震作用地基沉降屋面可變荷載風荷載吊車荷載樓面均布可變荷載荷載需了解其形式、大小、作用位置和作用方向能引起結構效應的各種原因以力的形式施加在結構上的作用《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興15第十五頁，共69頁。設計通論1.1緒論1.2.1作用種類1.2作用1.2.2荷載代表值1.2.2荷載代表值一、標準值（特征值）定義：在結構設計基準期內可能出現(xiàn)的最大荷載值。由于荷載本身的隨機性，因而設計基準內的最大荷載也是隨機變量?！督y(tǒng)一標準》以設計基準期最大荷載概率分布的某個分位值作為該荷載的代表值。永久荷載一般取設計基準期內最大荷載概率分布的0.5分位值，即正態(tài)分布的平均值?？勺兒奢d設計基準期內最大荷載的概率模型《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興16第十六頁，共69頁。設計基準期內最大荷載的概率模型平穩(wěn)二項隨機過程《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興17第十七頁，共69頁。平穩(wěn)二項隨機過程荷載一次持續(xù)施加于結構上的時段長度為τ，而在設計基準期T內可分為r個相等的時段，τ=T/r；在每個時段上荷載出現(xiàn)的概率為p，不出現(xiàn)的概率為q=1-p；不同時段上其概率分布函數(shù)相同，這種概率分布稱為任意時點荷載概率分布；不同時段上的幅值隨機變量是相互獨立的，且在時段上荷載是否出現(xiàn)也相互獨立?！督ㄖY構設計》課件2013版.東南大學邱洪興18第十八頁，共69頁。設計基準期內最大荷載的概率模型平穩(wěn)二項隨機過程任意時點概率分布函數(shù)

對樓面均布可變荷載、風荷載和雪荷載等均采用極值Ⅰ型作為任意時點隨機變量的概率分布模型，F(xiàn)Q(x)=exp{-exp[-α(x-β)]}其中α=1.28255/σ，稱為尺度參數(shù)；β=μ-0.57722/α，稱為眾值(1.2.1)《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興19第十九頁，共69頁。極值Ｉ型分布α=1《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興20第二十頁，共69頁。β=2《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興21第二十一頁，共69頁。設計基準期內最大荷載的概率模型平穩(wěn)二項隨機過程設計基準期內最大荷載的概率分布函數(shù)任意時點概率分布函數(shù)

對樓面均布可變荷載、風荷載和雪荷載等均采用極值Ⅰ型作為任意時點隨機變量的概率分布模型，F(xiàn)Q(x)=exp{-exp[-α(x-β)]}其中α=1.28255/σ，稱為尺度參數(shù)；β=μ-0.57722/α，稱為眾值(1.2.1)《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興22第二十二頁，共69頁。兩個事件的交兩個事件的交最大荷載QT的概率分布任一時段τ，Q(t)的概率分布為：最大荷載QT定義為：荷載值不超過x荷載出現(xiàn)(Q(t)≠0)且荷載值不超過x荷載不出現(xiàn)(Q(t)=0)且荷載值不超過x由兩個不相容事件組成荷載出現(xiàn)荷載值不超過x

荷載不出現(xiàn)荷載值不超過x

互不相容事件和的概率等于概率之和事件交的概率等于一個事件的概率與另一個事件條件概率的乘積。23第二十三頁，共69頁。p1-p1P{Q(t)≤x}=FQi(x)幅值隨機變量與荷載是否出現(xiàn)相互獨立設計基準期內最大荷載概率分布：它是r個“時段內最大荷載”事件的交；因各時段相互獨立，事件交的概率等于各事件概率的乘積；又因假定各時段荷載幅值隨機變量的分布函數(shù)、荷載出現(xiàn)的概率相同，所以如果p=1，《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興24第二十四頁，共69頁。當p≠1時，如果p[1-FQ(x)]非常小，根據(jù)級數(shù)展開的近似關系：(e-x)r≈(1-x)r其中m=pr為設計基準期內平均出現(xiàn)次數(shù)有xx《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興25第二十五頁，共69頁。設計基準期內最大荷載的概率模型平穩(wěn)二項隨機過程設計基準期內最大荷載的概率分布函數(shù)（1.2.3)任意時點概率分布函數(shù)

對樓面均布可變荷載、風荷載和雪荷載等均采用極值Ⅰ型作為任意時點隨機變量的概率分布模型，F(xiàn)Q(x)=exp{-exp[-α(x-β)]}其中α=1.28255/σ，稱為尺度參數(shù)；β=μ-0.57722/α，稱為眾值(1.2.1)（1.2.4）《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興(1.2.5)26第二十六頁，共69頁。兩邊取對數(shù)：兩邊取指數(shù)：基準期內極值分布27第二十七頁，共69頁。二、可變荷載的組合值三、可變荷載的頻遇值和準永久值

定義：使多項可變荷載組合后的荷載效應在設計基準期內的超越概率與該荷載單獨出現(xiàn)時相應的概率一致的荷載值?？勺兒奢d的組合值取標準值乘以組合值系數(shù)Ψc《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興28第二十八頁，共69頁。TQtx1inxt1titn可變荷載超過某一水平x有兩種衡量方法：當考慮結構的局部損壞或疲勞破壞時，通過vx來確定其頻遇值；當考慮結構在使用中引起不舒適感時，通過μx來確定其頻遇值。nx或vxTx=Σti或μx=Tx/T《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興可變荷載超越方式29第二十九頁，共69頁。二、可變荷載的組合值三、可變荷載的頻遇值和準永久值

定義：使多項可變荷載組合后的荷載效應在設計基準期內的超越概率與該荷載單獨出現(xiàn)時相應的概率一致的荷載值?？勺兒奢d的組合值取標準值乘以組合值系數(shù)Ψc在設計基準期內被超越的總時間達到一半基準期的荷載值定義為準永久值，相當于經(jīng)常作用的荷載值；頻遇值在設計基準期內被超越的總時間僅占基準期的一小部分，一般取0.1，相當于時而出現(xiàn)的較大荷載值?？勺兒奢d的頻遇值取標準值乘以頻遇值系數(shù)Ψf可變荷載的準永久值取標準值乘以準永久值系數(shù)Ψq《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興30第三十頁，共69頁。設計通論1.1緒論1.2.1作用種類1.2作用1.2.2荷載代表值1.2.3樓面可變荷載1.2.3樓面可變荷載可分為持久性可變荷載Li和臨時性可變荷載Lrs。前者p=1，取r=5；后者取m=5。對于住宅，調查、統(tǒng)計得到：αLi=1.28255/σLi=0.007205，αLrs=1.28255/σLrs=0.005256；βLi=μLi-0.57722/αLi=305.9，βLrs=μLrs-0.57722/αLrs=245.2(1.2.5)任意時點概率分布函數(shù)《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興31第三十一頁，共69頁。設計通論1.1緒論1.2.1作用種類1.2作用1.2.2荷載代表值1.2.3樓面可變荷載βLiT=βLi+lnr/αLi=305.9+ln5×138.8=529.3設計基準期內最大持續(xù)性可變荷載的概率分布函數(shù)臨時性可變荷載近似取設計基準期內平均出現(xiàn)次數(shù)m=5βLrsT=βLrs+lnm/αLrs=245.2+ln5×190.3=551.5《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興32第三十二頁，共69頁。設計通論1.1緒論1.2.1作用種類1.2作用1.2.2荷載代表值1.2.3樓面可變荷載基準期T年內最大可變荷載是持久性可變荷載和臨時性可變荷載的組合，取其中一個T年最大值和另一個瞬時值之和，即或可求得兩組住宅樓面可變荷載最大值的均值、均方差：①②μLT=μLiT+μLrs=609.4+355=964.4N/m2σLT=(σ2LiT+σ2Lrs)1/2=(1782+2442)1/2=302.0N/m2μLT=μLrsT+μLi=661.3+386=1047.3N/m2σLT=(σ2LrsT+σ2Li)1/2=(2442+1782)1/2=302.0N/m2《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興33第三十三頁，共69頁。設計通論1.1緒論1.2.1作用種類1.2作用1.2.2荷載代表值1.2.3樓面可變荷載不同用途樓面的荷載標準值見附錄表Ａ－４。

87版《荷載規(guī)范》住宅樓面可變荷載標準值取Lk=1.5kN/mm2，由上式可求得保證率為92.1%；現(xiàn)行《荷載規(guī)范》取標準值Lk=2.0kN/mm2，保證率為99%

取較為不利的一組。假定組合后的住宅樓面可變荷載最大值仍服從極值I型分布，則其分布函數(shù)《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興34第三十四頁，共69頁。設計通論1.1緒論1.2.1作用種類1.2作用1.2.2荷載代表值1.2.3樓面可變荷載1.2.4風荷載1.2.4風荷載一、風荷載標準值計算公式w0——基本風壓，根據(jù)當?shù)乜諘缙教沟孛骐x地高10米10分鐘平均風速，50年一遇最大值v0

（基本風速）換算而來；μz——風壓高度系數(shù)；μs——風載體形系數(shù)。βz——風振系數(shù)；(1.2.9)wk——基風荷載標準值，kN/m2《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興35第三十五頁，共69頁。二、基本風壓w0

風壓由風速換算而成。風速的年極值分布不拒絕極值I型分布。基準期T年的極值分布為

基本風速可在T年的極值分布上取某一分位值。但《荷載規(guī)范》以平均重現(xiàn)期為50年來規(guī)定風速的基準值。

重現(xiàn)期TT(x)是指連續(xù)兩次超過x的時間間隔。若TT(x)=n，則表示在連續(xù)n年中有一年的X>x，其它n-1年中的X≤x。因此設計通論1.1緒論1.2.1作用種類1.2作用1.2.2荷載代表值1.2.3樓面可變荷載1.2.4風荷載《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興36第三十六頁，共69頁。平均重現(xiàn)期是隨機變量TT(x)的數(shù)學期望，即根據(jù)基本風速可換算成基本風壓w0。即每年小于基本風速的保證率為98％；設計基準期50年內小于該風速的保證率(0.98)50=36.4%。風荷載的組合值系數(shù)為0.6、頻遇值系數(shù)０.4、準永久值系數(shù)０37第三十七頁，共69頁?！督ㄖY構設計》課件2013版.東南大學邱洪興三、風壓高度系數(shù)μz

在梯度風高度范圍內，任意高度z的風速與H高度風速的關系為α為地面粗糙指數(shù)，對于A、B、C、D類，分別為0.12、0.15、0.22、0.3。(1.2.11)38第三十八頁，共69頁。梯度風和梯度風高度

在自由大氣中，空氣質點在水平氣壓梯度力、水平地轉偏向力和慣性離心力作用下達到平衡作圓周運動時，稱為梯度風（gradientwind）。

由于大氣本身具有一定的粘性，能承受一定的剪應力，在近地面，將受到地面粗糙度的影響，平均風速隨離地面高度的增加而增加。但當?shù)竭_一定高度后，風速達到梯度風速，不再受地面粗糙度的影響。達到梯度風速的高度稱為梯度風高度?！督ㄖY構設計》課件2013版.東南大學邱洪興39第三十九頁，共69頁?！督ㄖY構設計》課件2013版.東南大學邱洪興三、風壓高度系數(shù)μz

在梯度風高度范圍內，任意高度z的風速與H高度風速的關系為α為地面粗糙指數(shù)，對于A、B、C、D類，分別為0.12、0.15、0.22、0.3。(1.2.11)對于A、B、C、D類，梯度風高度分別取300、350、450和550m。同一地區(qū)不同粗糙程度地面上空的梯度風速相同，因而有(1.2.12)40第四十頁，共69頁。風壓與風速的平方成正比B類地面上空10m高度處的風速為基本風速，因而B類地面任意高度處的風速為(1.2.13a)41第四十一頁，共69頁。建筑物表面的實際壓力與其形狀有關，與來流風壓的比值用μs表示，見附表A.６。四、風載體型系數(shù)μs由風速換算得到的風壓是所謂來流風壓。房屋將對氣流形成某種干撓。μs為正時代表風壓，即靠近表面；為負時代表風吸，即離開表面。風向風壓垂直于建筑物表面。設計通論1.1緒論1.2.1作用種類1.2作用1.2.2荷載代表值1.2.3樓面可變荷載1.2.4風荷載《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興42第四十二頁，共69頁。五、順風向風振系數(shù)βz時間風速風振系數(shù)定義為考慮脈動效應的總風壓與靜風壓(平均風壓)之比。近地風速可以分解為長周期分量和脈動分量。所以，規(guī)范規(guī)定：對于高度大于30m且高寬比H/B大于1.5的房屋結構，以及自振周期T1大于0.25s高聳結構必須考慮脈動效應。長周期長周期分量周期長度從幾十分鐘到幾小時，遠大于結構自振周期，對結構的作用基本上是靜力的；脈動分量的周期長度為1~2分鐘，對于剛度較小的高聳結構和高層建筑，脈動周期和結構的自振周期在同一個量級，不可忽略。《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興43第四十三頁，共69頁。（1.2.15a）g——峰值因子，按取2.5；I10——10m高度名義湍流強度，對應A、B、C和D類地面，分別取0.12、0.14、0.23和0.39

；R——脈動風荷載的共振分量因子；Bz——脈動風荷載的背景分量因子。（1.2.15b）,x1>5（1.2.15c）f1——結構第一階自振頻率；ζ1——結構阻尼比；kw——地面粗糙度修正系數(shù)《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興44第四十四頁，共69頁。（1.2.15d）1(z)

——結構第一階振型系數(shù)；H——結構總高度；背景分量因子：x、z——脈動風荷載水平方向和豎直方向的空間相關系數(shù)（1.2.15e）k、1——系數(shù)，按表1-1取?！督ㄖY構設計》課件2013版.東南大學邱洪興45第四十五頁，共69頁。設計通論1.1緒論1.2.1作用種類1.2作用1.2.2荷載代表值1.2.3樓面可變荷載1.2.4風荷載1.2.５吊車荷載1.2.5吊車荷載工業(yè)廠房中常用的吊車有懸掛吊車、手動吊車、電動葫蘆和橋式吊車?！督ㄖY構設計》課件2013版.東南大學邱洪興46第四十六頁，共69頁。47第四十七頁，共69頁。設計通論1.1緒論1.2.1作用種類1.2作用1.2.2荷載代表值1.2.3樓面可變荷載1.2.4風荷載1.2.５吊車荷載1.2.5吊車荷載工業(yè)廠房中常用的吊車有懸掛吊車、手動吊車、電動葫蘆和橋式吊車。

橋式吊車由大車（稱為橋架）和小車組成。吊車按在使用期間內總的工作循環(huán)次數(shù)分成10個利用等級；又根據(jù)起吊物品達到額定值的頻繁程度分為4個載荷狀態(tài)，分別稱為輕級、中級、重級和超重級。根據(jù)利用等級和載荷狀態(tài)，將吊車劃分為8個工作級別，分別用A1~A8表示，作為吊車的設計依據(jù)。吊車荷載包括豎向荷載、橫向水平荷載和縱向水平荷載。大車行駛方向小車行駛方向《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興48第四十八頁，共69頁。利用等級總的工作循環(huán)次數(shù)N附注U01.6×104不經(jīng)常使用U13.2×104U26.3×104U31.25×105U42.5×105經(jīng)常輕閑地使用U55×105經(jīng)常中等地使用U61×106不經(jīng)常繁忙地使用U72×106繁忙地使用U84×106U9>4×106起重機利用等級49第四十九頁，共69頁。一、吊車豎向荷載標準值吊車豎向荷載是由大車輪子、以輪壓的形式作用在吊車梁上。當小車吊有額定起重質量Q開到一側的極限位置時，該一側大車的輪壓達到最大，稱為吊車的最大輪壓標準值，用Pmax,k表示，而另一側的大車輪壓用Pmin,k表示。Pmax,k可直接從吊車的產(chǎn)品目錄中查得。對于四輪吊車，Pmin,k可按下式確定：形式：移動集中載；位置：吊車梁頂面；方向：鉛直向下。(1.2.16)《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興50第五十頁，共69頁。二、吊車橫向水平荷載標準值吊車橫向水平荷載是當小車吊有重物剎車時所產(chǎn)生的橫向水平慣性力；它是通過小車剎車輪與橋架軌道之間的摩擦力傳給大車，再通過大車車輪傳給吊車梁每個大車輪子傳遞的吊車橫向水平荷載標準值為α——橫向制動系數(shù);硬鉤：0.2形式：移動集中載；位置：吊車梁頂面；方向：水平、垂直軌道《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興51第五十一頁，共69頁。設計通論1.1緒論1.2.1作用種類1.2作用1.2.2荷載代表值1.2.3樓面可變荷載1.2.4風荷載1.2.５吊車荷載三、吊車縱向水平荷載標準值吊車縱向水平荷載是當大車剎車時所產(chǎn)生的縱向水平慣性力；它是通過大車剎車輪與吊車梁上的軌道之間的摩擦力傳給吊車梁的。按一側所有制動輪最大輪壓之和的10%確定：形式：集中載；位置：吊車梁頂面；方向：沿軌道方向?！督ㄖY構設計》課件2013版.東南大學邱洪興52第五十二頁，共69頁。設計通論1.1緒論1.2.1作用種類1.2作用1.2.2荷載代表值1.2.3樓面可變荷載1.2.4風荷載1.2.５吊車荷載四、吊車荷載的其它代表值吊車荷載的組合值、頻遇值和準永久值見表1－5；與吊車的工作級別有關。五、吊車荷載的動力系數(shù)對懸掛吊車（包括電動葫蘆）及工作級別A1~A5的軟鉤吊車，μ取1.05；對工作級別為A6~A8的軟鉤吊車、硬鉤吊車和其它特種吊車，μ取1.1?！督ㄖY構設計》課件2013版.東南大學邱洪興53第五十三頁，共69頁。不燃燒體：在空氣中受到火燒或高溫作用時，不起火、不燃燒、不碳化。1.3.1結構構件的耐火性能一、構件的燃燒性能難燃燒體：在空氣中受到火燒或高溫作用時，難起火、難燃燒、難碳化，當火源移走后，燃燒或微燃立即停止。燃燒體：在明火或高溫作用時，能立即著火燃燒，且火源移走后，仍能繼續(xù)燃燒或微燃。1.3結構的耐火設計《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興54第五十四頁，共69頁。設計通論1.1緒論1.3.1耐火性能1.2作用1.3耐火設計

是指在標準的耐火試驗中，從構件受到火的作用，到失去穩(wěn)定性或完整性或絕熱性為止的時間，以小時計。二、結構構件的耐火極限標準升溫曲線梁：兩側和底面共三面受火；受火條件板：下面受火；柱：所有垂直面受火；墻：一面受火?！督ㄖY構設計》課件2013版.東南大學邱洪興55第五十五頁，共69頁。判別條件失去穩(wěn)定性：指失去支撐能力或抗變形能力；分隔構件以完整性和絕熱性兩個控制條件作為判別依據(jù)；失去完整性：指當構件一面受火時，出現(xiàn)穿透性裂縫或穿火孔隙；失去絕熱性：指失去隔絕過量熱傳導的性能。承重構件以穩(wěn)定性單一條件作為判別依據(jù)；承重分隔構件以穩(wěn)定性、完整性和絕熱性三個控制條件作為判別依據(jù)。設計通論1.1緒論1.3.1耐火性能1.2作用1.3耐火設計《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興56第五十六頁，共69頁。設計通論1.1緒論1.3.1耐火性能1.2作用1.3耐火設計1.3.2耐火設計方法確定建筑物耐火等級確定構件耐火極限值選擇耐火措施分4個等級，與建筑物的重要性、火災的危險性、建筑物高度、火災荷載有關以樓板為參照構件，根據(jù)各構件的重要性確定其它構件的耐火極限值包括設計構造和防護層1.3.2設計方法《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興57第五十七頁，共69頁。1.4.1安全等級、設計使用年限與結構重要性系數(shù)破壞可能產(chǎn)生的后果嚴重程度二、地基基礎設計等級一、建筑結構的安全等級1.4結構設計的一般要求安全等級一級(設計要求相應提高)二級三級(設計要求可適當降低)地基復雜程度、建筑物規(guī)模和功能特征以及因地基問題可能造成建筑物破壞或影響正常使用的程度地基基礎設計等級甲級乙級丙級(承載力計算,部分需要變形計算)(需要進行地基承載力和變形計算)《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興58第五十八頁，共69頁。指設計規(guī)定的結構或構件不需大修即可按其預定目的使用的時期。三、設計使用年限設計使用年限(年)示例5臨時性結構25易于替換的結構構件50普通房屋和構筑物100紀念性建筑物和特別重要的建筑《建筑結構設計》課件2013版.東南大學邱洪興是建筑結構的安全等級不同而對目標可靠指標有不同要求，在極限狀態(tài)設計表達式中的具體體現(xiàn)。四、結構重要性系數(shù)安全等級一級的結構構件，γ0≥1.1；安全等級二級的結構構件，γ0≥1.0；安全等級三級的結構構件，γ0≥0.9；基礎的γ0≥1.0。59第五十九頁，共69頁。設計通論1.1緒論1.4.1結構重要性系數(shù)1.2作用1.3耐火設計1.4一般要求1.4.2極限狀態(tài)設計要求及內容1.4.2設計要求及內容一、設計要求設計狀況的定義持久狀況：在結構使用過程中一定出現(xiàn)，持續(xù)期很長，一般與設計使用年限為同一數(shù)量級的狀況；短暫狀況：結構施工和使用過程中出現(xiàn)的概率較大，而與設計年限相比，持續(xù)時間很短的狀況，如施工和維修；偶然狀況：在結構使用過程中出現(xiàn)的概率很小，且持續(xù)時間很短的狀況，如火災、爆炸、撞擊等?！督ㄖY構設計》課件2013版.東南大學邱洪興60第六十頁，共69頁?！督ㄖY構設計》課件2013版.東南大學邱洪興不同極限狀態(tài)的荷載效應組合要求偶然狀況的承載能力極限狀態(tài)設計采用偶然組合，其余狀況的承載能力極限狀態(tài)設計采用基本組合；對于正常使用極限狀態(tài)設計，當一個極限狀態(tài)被超過將產(chǎn)生嚴重的永久性損害時采用標準組合；當一個極限狀態(tài)被超過將產(chǎn)生局部損害、較大變形或短暫振動時采用頻遇組合；當長期效應是決定性因素時采用準永久組合。地基的承載力計算時上部結構的荷載效應采用標準組合；地基變形計算時，上部結構的荷載采用準永久組合。不同設計狀況的設計要求持久狀況：承載能力極限狀態(tài)設計和正常使用極限狀態(tài)設計；短暫狀況：承載能力極限狀態(tài)設計，正常使用極限狀態(tài)根據(jù)需要偶然狀況：僅進行承載能力極限狀態(tài)設計。61第六十一頁，共69頁?！督ㄖY構設計》課件2013版.東南大學邱洪興二、設計內容所有的結構構件均應進行承載能力（包括屈曲失穩(wěn)）計算，必要時尚應進行結構的傾覆（剛體失穩(wěn)）、滑移和漂浮驗算，處于抗震設防區(qū)的結構尚應進行抗震的承載力計算；直接承受動力荷載的構件（如吊車梁），應進行疲勞強度驗算；對使用尚需要控制變形值的結構構件應進行變形驗算，包括水平構件的撓度和豎向結構的側移；對于可能出現(xiàn)裂縫的結構構件(如混凝土構件)，當使用尚要求不出現(xiàn)裂縫時，應進行抗裂驗算；當使用上允許出現(xiàn)裂縫時，應進行裂縫寬度驗算混凝土構件尚應進行耐久性設計。偶然狀況的承載能力極限狀態(tài)進行偶然荷載作用下的結構承載能力計算和偶然事件發(fā)生后受損結構的整體穩(wěn)固性計算。其中后者是為了保證一旦偶然荷載超過設計值，結構不至于發(fā)生與起因不相匹配的大范圍破壞和連續(xù)倒塌62第六十二頁，共69頁?！督ㄖY構設計》課件2013版.東南大學邱洪興設計通論1