建筑結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原理課件_第1頁(yè)
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1建筑結(jié)構(gòu)2建筑結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原理

1.1建筑結(jié)構(gòu)的分類1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況1.3建筑結(jié)構(gòu)基本理論及設(shè)計(jì)方法1.4建筑結(jié)構(gòu)課程的要求、注意的問(wèn)題31.1建筑結(jié)構(gòu)的分類一.建筑結(jié)構(gòu)定義簡(jiǎn)單的說(shuō)就是房屋的承重骨架。1.1建筑結(jié)構(gòu)的分類二、建筑結(jié)構(gòu)的組成柱下基礎(chǔ)樓板柱梁梁墻樓梯墻下基礎(chǔ)地下室底板41.1建筑結(jié)構(gòu)的分類三.建筑結(jié)構(gòu)的分類按所用材料的不同分為:1)混凝土結(jié)構(gòu)(以混凝土為主要材料的結(jié)構(gòu))包括:

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)—配置受力的普通鋼筋,鋼筋網(wǎng)或鋼骨架;

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)—配置預(yù)應(yīng)力鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu);

素混凝土結(jié)構(gòu)—沒(méi)有配置受力的鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)。52)鋼結(jié)構(gòu):以鋼材(鋼板、型鋼)為主制作的結(jié)構(gòu)3)砌體結(jié)構(gòu):由塊材通過(guò)砂漿砌筑而成的結(jié)構(gòu)4)木結(jié)構(gòu):指全部或大部分用木材制作的結(jié)構(gòu)5)混合結(jié)構(gòu):由兩種及兩種以上材料作為主要承重結(jié)構(gòu)的房屋此外還有鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土等。

1.1建筑結(jié)構(gòu)的分類

按其承重結(jié)構(gòu)的類型分為:

1)框架結(jié)構(gòu)2)剪力墻結(jié)構(gòu)3)框架——剪力墻結(jié)構(gòu)4)筒體結(jié)構(gòu)。本章目錄6鋼-混凝土組合梁板結(jié)構(gòu),梁下部用鋼梁,上部用混凝土(一般采用壓型鋼板-混凝土組合板)。鋼梁和混凝土板之間用剪力連接件連接。主要用于高層樓蓋、吊車梁和橋梁結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn):鋼-混凝土組合梁截面中混凝土主要受壓,鋼梁受拉,充分利用材料?;炷涟鍏⑴c組合梁工作,提高鋼梁的豎向和側(cè)向剛度。缺點(diǎn):鋼材易腐蝕,耐火性差。鋼-混凝土組合梁板結(jié)構(gòu)781)框架結(jié)構(gòu)※采用梁、柱組成的結(jié)構(gòu)體系作為建筑承重結(jié)構(gòu)?!蚣芙Y(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件是梁和柱,而墻體只是作為圍護(hù)構(gòu)件?!梢宰龀深A(yù)制或現(xiàn)澆框架,平面布置比較靈活,可以獲得較大的使用空間,※比混合結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高整體性強(qiáng),但隨層數(shù)增多抗側(cè)剛度不足。

請(qǐng)看框架結(jié)構(gòu)組成1.1建筑結(jié)構(gòu)的分類9緒論一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類

優(yōu)點(diǎn):建筑室內(nèi)空間布置靈活,平面和立面變化豐富。

缺點(diǎn):在水平荷載作用下,結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較小,水平位移較大,故稱其為柔性結(jié)構(gòu)體系??蚣芙Y(jié)構(gòu)抗震性能較差,適用于非抗震設(shè)計(jì)、層數(shù)較少、建造高度不超過(guò)60m的建筑中。102)剪力墻結(jié)構(gòu)

※利用建筑物的縱向及橫向的鋼筋混凝土墻體作為主要承重構(gòu)件,再配以梁板組成的承重結(jié)構(gòu)體系?!鋲w同時(shí)也起圍護(hù)及分割房間的作用?!w性好,剛度大,抗震性能好,適于建造高層建筑(10-50層范圍內(nèi)都適用)?!贿^(guò)剪力墻間距太小,平面布置不靈活,自重大,不適應(yīng)建造公共建筑,一般適用于建造住宅。

請(qǐng)看剪力墻結(jié)構(gòu)組成1.1建筑結(jié)構(gòu)的分類11緒論一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類

優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)整體性好,剛度大、抗側(cè)力性能好,同時(shí)抗震性能也較好。適宜于建造高層建筑,一般在10~40層范圍內(nèi)都可采用,在20~30層的房屋中應(yīng)用較為泛。

缺點(diǎn):剪力墻間距太小(3~8m),平面布置往往受到限制而不夠靈活。123)框架—剪力墻結(jié)構(gòu)※框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,沿框架縱、橫方向的某些位置,在柱與柱之間設(shè)置數(shù)道鋼筋混凝土墻體作為剪力墻。※因此它是框架和剪力墻的有機(jī)結(jié)合,綜合了二者的優(yōu)點(diǎn):一個(gè)布置靈活,一個(gè)抗側(cè)力高。

請(qǐng)看框架-剪力墻結(jié)構(gòu)組成1.1建筑結(jié)構(gòu)的分類13緒論一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類

優(yōu)點(diǎn):既有框架結(jié)構(gòu)布置靈活、使用方便的優(yōu)點(diǎn),又有較大的剛度和較強(qiáng)的抗震能力,因而廣泛地應(yīng)用于高層辦公樓及賓館建筑。144)筒體結(jié)構(gòu)※用鋼筋混凝土墻組成一個(gè)筒體作為房屋的承重結(jié)構(gòu)※筒體可以由密柱深梁組成一個(gè)筒體,也可以用多個(gè)筒體組成筒中筒、束筒,還可以將框架和筒體聯(lián)合起來(lái)組成框筒結(jié)構(gòu)?!搀w結(jié)構(gòu)在各個(gè)方向的抗側(cè)剛度都很大,是目前高層建筑中較多采用的結(jié)構(gòu)形式。框筒是上個(gè)世紀(jì)60

年代由美國(guó)工程師法盧齊-坎恩第一次提出來(lái)的。

請(qǐng)看筒體結(jié)構(gòu)組成

其它結(jié)構(gòu)還有殼體結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)等等,它們大多用于大跨度結(jié)構(gòu)中。1.1建筑結(jié)構(gòu)的分類15緒論一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類(a)框架—筒體結(jié)構(gòu)

(b)筒中筒結(jié)構(gòu)

(c)多重筒結(jié)構(gòu)

(d)成束筒結(jié)構(gòu)

適用于層數(shù)超過(guò)40~50層時(shí)的超高層建筑。161.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況一.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況1.鋼筋混凝土的組成:鋼筋+混凝土

(混凝土:現(xiàn)代主要的人造工程結(jié)構(gòu)材料)2.兩種材料的基本力學(xué)特性:

鋼筋

——抗拉與抗壓強(qiáng)度較高,破壞時(shí)表現(xiàn)出較好的延性;

混凝土——抗壓強(qiáng)度高,抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)低于其抗壓強(qiáng)度(之比約為10%,破壞時(shí)具有明顯的脆性性質(zhì))171.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況4.關(guān)于鋼筋混凝土梁與素混凝土梁的比較試驗(yàn):

(1)試驗(yàn)情況介紹:同條件下的對(duì)比試驗(yàn);

請(qǐng)看素混凝梁實(shí)驗(yàn)(40秒)

請(qǐng)看鋼筋混凝土梁實(shí)驗(yàn)(2分)3.配筋的基本原則:使鋼筋在結(jié)構(gòu)中處于受拉;使混凝土在結(jié)構(gòu)中處于受壓。

素混凝土梁

承載力低,一開(kāi)裂即告破壞,破壞前無(wú)預(yù)兆(為脆性);

鋼筋混凝土梁—承載力高,混凝土開(kāi)裂后,其承擔(dān)的拉應(yīng)力轉(zhuǎn)移到鋼筋。請(qǐng)看圖片(2)試驗(yàn)結(jié)果小結(jié):181.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況⑴鋼筋和混凝土之間存在有良好的粘結(jié)力,在荷載作用下,可以保證兩種材料協(xié)調(diào)變形,共同受力;⑵鋼筋與混凝土具有基本相同的溫度線膨脹系數(shù)(鋼材為1.2×10-5,混凝土為(1.0~1.5)×10-5),因此當(dāng)溫度變化時(shí),兩種材料不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的變形差而導(dǎo)致兩者間的粘結(jié)力破壞。5.鋼筋與混凝土共同工作的條件:

鋼筋(材)和混凝土兩種材料的物理力學(xué)性能很不相同,他們可以結(jié)合在一起共同工作,是因?yàn)椋?91.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況6.配筋的基本要求:(1)鋼筋的布置(即在結(jié)構(gòu)中的位置)和數(shù)量由計(jì)算確定;(2)在鋼筋的端部應(yīng)有錨固長(zhǎng)度或彎鉤(常稱為構(gòu)造要求)。207混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)⑴材料利用合理:

鋼筋和混凝土的材料強(qiáng)度可以得到充分發(fā)揮,結(jié)構(gòu)承載力與剛度比例合適,基本無(wú)局部穩(wěn)定問(wèn)題,單位應(yīng)力價(jià)格低,對(duì)于一般工程結(jié)構(gòu),經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)。⑵可模性好:

混凝土可根據(jù)需要澆筑成各種性質(zhì)和尺寸,適用于各種形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu),如空間薄殼、箱形結(jié)構(gòu)等。⑶耐久性和耐火性較好,維護(hù)費(fèi)用低:

鋼筋有混凝土的保護(hù)層,不易產(chǎn)生銹蝕,而混凝土的強(qiáng)度隨時(shí)間而增長(zhǎng);混凝土是不良熱導(dǎo)體,30mm厚混凝土保護(hù)層可耐火2小時(shí),使鋼筋不致因升溫過(guò)快而喪失強(qiáng)度。1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況21⑷現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的整體性好:通過(guò)合適的配筋,可獲得較好的延性,適用于抗震、抗爆結(jié)構(gòu);同時(shí)防振性和防輻射性能較好,適用于防護(hù)結(jié)構(gòu)。⑸剛度大、阻尼大:

有利于結(jié)構(gòu)的變形控制。⑹易于就地取材:

混凝土所用的大量砂、石,易于就地取材,近年來(lái),已有利用工業(yè)廢料來(lái)制造人工骨料,或作為水泥的外加成分,改善混凝土的性能。第一章總論1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況22缺點(diǎn):⑴自重大:不適用于大跨、高層結(jié)構(gòu)。第一章總論1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況⑵抗裂性差:普通RC結(jié)構(gòu),在正常使用階段往往帶裂縫工作,環(huán)境較差(露天、沿海、化學(xué)侵蝕)時(shí)會(huì)影響耐久性;也限制了普通RC用于大跨結(jié)構(gòu),高強(qiáng)鋼筋無(wú)法應(yīng)用。⑶承載力有限:在重載結(jié)構(gòu)和高層建筑底部結(jié)構(gòu),構(gòu)件尺寸太大,減小使用空間。⑷施工復(fù)雜,工序多(支模、綁鋼筋、澆筑、養(yǎng)護(hù)),工期長(zhǎng),施工受季節(jié)、天氣的影響較大。⑸混凝土結(jié)構(gòu)一旦破壞,其修復(fù)、加固、補(bǔ)強(qiáng)比較困難。238混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展與應(yīng)用概況混凝土結(jié)構(gòu)的開(kāi)始應(yīng)用于土木工程距今僅150多年。1824年英國(guó)人阿斯普丁(J.Aspdin)發(fā)明硅酸鹽水泥。1849年法國(guó)人朗波(L.Lambot)制造了第一只鋼筋混凝土小船。

1872年在紐約建造第一所鋼筋混凝土房屋。與磚石結(jié)構(gòu)、鋼木結(jié)構(gòu)相比,混凝土結(jié)構(gòu)的歷史并不長(zhǎng),但發(fā)展非常迅速,是目前土木工程結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最為廣泛結(jié)構(gòu),而且高性能混凝土和新型混凝土結(jié)構(gòu)形式還在不斷發(fā)展。第一章總論1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況24第一階段:從鋼筋混凝土的發(fā)明至上世紀(jì)初鋼筋和混凝土的強(qiáng)度都比較低。主要用于建造中小型樓板、梁、柱、拱和基礎(chǔ)等構(gòu)件。1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展在結(jié)構(gòu)方面:目前,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)向大跨度、高層發(fā)展

在材料方面:向高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐久、抗震的方向發(fā)展。

251.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況第二階段:從上世紀(jì)20年代到第二次世界大戰(zhàn)前后混凝土和鋼筋強(qiáng)度的不斷提高。1928年法國(guó)杰出的土木工程師E.Freyssnet發(fā)明了預(yù)應(yīng)力混凝土,使得混凝土結(jié)構(gòu)可以用來(lái)建造大跨度261.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況第三階段:二戰(zhàn)以后到現(xiàn)在隨著建設(shè)速度加快,對(duì)材料性能和施工技術(shù)提出更高要求,出現(xiàn)裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、泵送商品混凝土等工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。高強(qiáng)混凝土和高強(qiáng)鋼筋的發(fā)展、計(jì)算機(jī)的采用和先進(jìn)施工機(jī)械設(shè)備的發(fā)明,建造了一大批超高層建筑、大跨度橋梁、特長(zhǎng)跨海隧道、高聳結(jié)構(gòu)等大型工程,成為現(xiàn)代土木工程的標(biāo)志。27二.砌體結(jié)構(gòu)

1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況1.砌體結(jié)構(gòu)的組成:砌塊+砂漿

2.材料的基本力學(xué)特性:

砌體抗壓強(qiáng)度較高,但抗拉強(qiáng)度很低;3.砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):較易就地取材、具有很好的耐火性,以及較好的化學(xué)及大氣穩(wěn)定性、成本低較經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn):自重大,強(qiáng)度低、砌筑工作繁重、砂漿和砌塊的粘結(jié)力較弱、占用農(nóng)田,影響環(huán)境。281.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況(1)發(fā)展:

歷史悠久:考古資料表明,我國(guó)在新石器時(shí)代末期(約6000-4500年前),已有地面木架建筑和木骨泥墻建筑。分為三個(gè)階段:第一階段:在清朝末年,19世紀(jì)中葉以前主要以城墻、佛塔和少數(shù)磚砌重型穹拱佛殿以及石橋等。代表有萬(wàn)里長(zhǎng)城、南京靈谷寺無(wú)梁殿后面走廊的磚砌穹窿、河北趙縣的趙州橋。

4.砌體結(jié)構(gòu)在我國(guó)的的發(fā)展與應(yīng)用情況:291.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況第三階段:解放后到現(xiàn)在在原有基礎(chǔ)上有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。無(wú)論在橋梁、房屋,且在新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)方面也有了很大的發(fā)展,并建立了具有我國(guó)特色的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算理論。第二階段:19世紀(jì)中葉到解放前砌體材料主要還是粘土磚,由于在封建及后來(lái)的半殖民地半封建制度下,磚石結(jié)構(gòu)的實(shí)踐和理論發(fā)展緩慢。(2)發(fā)展趨勢(shì):高強(qiáng)、空心、薄壁大板和配筋砌體等。30三.鋼結(jié)構(gòu)

1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況1.鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):(1)強(qiáng)度高、強(qiáng)重比大;塑性、韌性好;(2)材質(zhì)均勻,符合力學(xué)假定,安全可靠度高;(3)工廠化生產(chǎn),工業(yè)化程度高,施工速度快;缺點(diǎn):

鋼結(jié)構(gòu)耐熱不耐火;易銹蝕,耐腐性差。

311.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況2.鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用:(1)重型結(jié)構(gòu)及大跨度建筑結(jié)構(gòu);(2)多層、高層及超高層建筑結(jié)構(gòu);(3)輕鋼結(jié)構(gòu);(4)塔桅等高聳結(jié)構(gòu);(5)鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)。我國(guó)是最早應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的國(guó)家,但是歷史的原因致使現(xiàn)代建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用及發(fā)展與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,已有相當(dāng)大的差距。

324鋼結(jié)構(gòu)的初始缺陷幾何缺陷:初彎曲初傾斜桿件長(zhǎng)度誤差材料缺陷:鋼材并非理想的勻質(zhì)體和各向同性體本章目錄工廠制造:驗(yàn)收、放樣、加工、裝配、矯正、除銹和涂漆工地安裝:擴(kuò)大拼裝、吊裝就位、臨時(shí)固定、最后固定3鋼結(jié)構(gòu)的建造過(guò)程1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況5鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展發(fā)展低合金高強(qiáng)度鋼材和型鋼品種結(jié)構(gòu)和構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算方法的深入研究結(jié)構(gòu)形式的革新結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)33

作用——

使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生效應(yīng)(內(nèi)力、變形、裂縫)的各種原因的總稱。作用間接作用:直接作用:指施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力系即荷載。指引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因。如混凝土的收縮、溫度變化、基礎(chǔ)沉降差、地震等一、結(jié)構(gòu)作用、抗力

結(jié)構(gòu)抗力——結(jié)構(gòu)承受作用效應(yīng)的能力。1.3建筑結(jié)構(gòu)的基本理論及設(shè)計(jì)方法34二、荷載分類及荷載代表值荷載定義:施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力,稱為荷載——直接作用引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因——間接作用荷載分類:——在結(jié)構(gòu)使用期間,其值不隨時(shí)間變化,或其變化與平均值相比可以忽略不計(jì)的荷載。也稱恒荷載或恒載。比如結(jié)構(gòu)自重或土壓力等?!诮Y(jié)構(gòu)使用期間,其值隨時(shí)間變化,或其變化與平均值相比不可以忽略不計(jì)的荷載。也稱活荷載或活載。比如樓面活載、屋面活載、雪荷載、風(fēng)荷載、吊車荷載等。——在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn),而一旦出現(xiàn),其量值很大而持續(xù)時(shí)間較短的荷載。比如爆炸力、撞擊力等。永久荷載可變荷載偶然荷載35荷載代表值——結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí),需根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求采用不同的荷載數(shù)值。——荷載基本代表值。指在結(jié)構(gòu)使用期間,在正常情況下出現(xiàn)具有一定保證率的最大荷載。——當(dāng)結(jié)構(gòu)同時(shí)承受兩種或兩種以上可變荷載時(shí),除主導(dǎo)荷載(產(chǎn)生荷載效應(yīng)最大的荷載)取標(biāo)準(zhǔn)值,其他伴隨荷載取小于其標(biāo)準(zhǔn)值的組合值為代表值?!谠O(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)經(jīng)常作用在結(jié)構(gòu)上的可變荷載?!饔糜诮Y(jié)構(gòu)上時(shí)而出現(xiàn),持續(xù)時(shí)間較短的較大可變荷載。荷載標(biāo)準(zhǔn)值可變荷載組合值可變荷載準(zhǔn)永久值可變荷載頻遇值36二、恒荷載按構(gòu)件或材料單位體積(或單位面積)自重平均值確定。三、樓面及屋面活荷載民用建筑樓面活載見(jiàn)P11表2-1。屋面均布活載分“上人”和“不上人”兩類。見(jiàn)《荷載規(guī)范》雪荷載——基本雪壓。見(jiàn)《荷載規(guī)范》——雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值——屋面積雪分布系數(shù),即基本雪壓換算為屋面水平投影面上的雪荷載的換算系數(shù)。風(fēng)荷載——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值——基本風(fēng)壓,見(jiàn)《荷載規(guī)范》——風(fēng)壓高度變化系數(shù)——風(fēng)荷載體型系數(shù),+為壓力,-為吸力——高度z處風(fēng)振系數(shù)37四、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法(一)結(jié)構(gòu)功能要求在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期(一般50年,也有100和25年)內(nèi),滿足功能要求,即安全性,適用性,耐久性。安全性:滿足特定的與建筑物功能相適應(yīng)的承載力極限狀態(tài)適用性:保證結(jié)構(gòu)在日常使用中滿足要求耐久性:保證結(jié)構(gòu)的承載力的持續(xù)時(shí)間與環(huán)境適應(yīng)度功能函數(shù):Z=R-S=g(X1,X2,X3….Xn)S-作用效應(yīng)。由作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的反應(yīng)。R-結(jié)構(gòu)抗力。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力。結(jié)果分析Z=R-S>0:Z=R-S<0:Z=R-S=0:處于可靠狀態(tài);處于不可靠狀態(tài),即失效;處于極限狀態(tài),此方程稱極限狀態(tài)方程38(四)、建筑物的重要度與基準(zhǔn)期我國(guó)將建筑物的重要程度分為三級(jí),不同級(jí)別在計(jì)算中取不同的重要度系數(shù)γ0: 一級(jí),破壞后果極其嚴(yán)重,屬于重要的建筑物;γ0=1.1

二級(jí),破壞后果比較嚴(yán)重,屬于一般的建筑物;γ0=1.0

三級(jí),破壞后果相對(duì)不嚴(yán)重,屬于比較次要的建筑物。γ0=0.9結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期

1.結(jié)構(gòu)保證其設(shè)計(jì)可靠度指標(biāo)的時(shí)間期限成為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期,即在基準(zhǔn)期內(nèi),結(jié)構(gòu)的可靠度指標(biāo)完全滿足設(shè)計(jì)要求;

2.設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期是測(cè)算最大荷載重現(xiàn)期的基本期限;

3.在超過(guò)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期后,并非意味著結(jié)構(gòu)的失效,而是其可靠度有所降低,因此基準(zhǔn)期不能等同于建筑物的使用壽命;

4.我國(guó)對(duì)于多數(shù)建筑物的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期均為50年,特殊建筑物可以除外;39(二)、建筑結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的可靠性——在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)(設(shè)計(jì)使用年限),在規(guī)定的條件下(正常設(shè)計(jì)、正常施工和正常使用),完成預(yù)定功能的概率,稱為結(jié)構(gòu)的可靠度?!踩浴⑦m用性、耐久性結(jié)構(gòu)的可靠度結(jié)構(gòu)的可靠性極限狀態(tài)——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值。如過(guò)大變形、開(kāi)裂、振動(dòng)等?!Y(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力或產(chǎn)生不適于繼續(xù)承載的變形。如傾覆、疲勞破壞、壓屈等。正常使用極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)我國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法?!麄€(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài),或不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求的特定狀態(tài)。40正常使用極限狀態(tài)變形、裂縫寬度的驗(yàn)算。1)其危害程度低于承載力,故可靠度可適當(dāng)降低,不考慮γ0,荷載取標(biāo)準(zhǔn)值。2)可變荷載作用長(zhǎng)短對(duì)于變形、裂縫大小有明顯影響。承載能力極限狀態(tài)表達(dá)式(三)、極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式由永久荷載控制的效應(yīng)組合由可變荷載控制的效應(yīng)組合——永久荷載和可變荷載分項(xiàng)系數(shù)。41標(biāo)準(zhǔn)組合-一個(gè)極限狀態(tài)被超越時(shí)將產(chǎn)生嚴(yán)重的永久性損害的情況。頻遇組合-一個(gè)極限狀態(tài)被超越時(shí)將產(chǎn)生局部損害、較大變形或短暫振動(dòng)。準(zhǔn)永久組合-用于當(dāng)長(zhǎng)期效應(yīng)是決定性因素的情況。421.4建筑結(jié)構(gòu)課程的要求、注意的問(wèn)題一.要求1.掌握結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能;2.掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則;3.熟悉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和其它相應(yīng)規(guī)范;4.熟練基本的設(shè)計(jì)計(jì)算、查閱有關(guān)表格和構(gòu)造要求;5.學(xué)會(huì)識(shí)讀結(jié)構(gòu)施工圖,正確理解設(shè)計(jì)意圖。

1.4建筑結(jié)構(gòu)課程的要求、特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法431.4建筑結(jié)構(gòu)課程的要求、特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法1.應(yīng)通過(guò)實(shí)習(xí)、參觀等各種渠道,了解建筑物各構(gòu)件的受力特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)構(gòu)造,從而來(lái)積累感性認(rèn)識(shí)。二.學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的問(wèn)題2.完成一定量的習(xí)題有助于理解和掌握本課程的內(nèi)容和基本概念;按要求完成單項(xiàng)能力訓(xùn)練和綜合能力訓(xùn)練,在掌握知識(shí)的前提下培養(yǎng)職業(yè)能力。44第一章緒論1.4建筑結(jié)構(gòu)課程的要求、特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法3.建筑結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力計(jì)算與建筑材料、建筑力學(xué)課程密切相關(guān),建筑結(jié)構(gòu)課程是建筑施工、建筑施工項(xiàng)目管理、地基與基礎(chǔ)等課程的基礎(chǔ)課程。因此學(xué)好本課程,有助于理解和學(xué)好其他課程。4.建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算方法,大部分是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,特別是混凝土和砌體構(gòu)件,由于所用材料的物理力學(xué)性能的復(fù)雜性,對(duì)實(shí)驗(yàn)的依賴性很強(qiáng)。學(xué)習(xí)中要特別注意計(jì)算公式的適用范圍和限制條件。45第一章緒論1.4建筑結(jié)構(gòu)課程的要求、特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法5.本課程中涉及眾多的構(gòu)造措施與結(jié)構(gòu)計(jì)算,它們?cè)谡n程中有著同等重要的地位。各種構(gòu)造措施是長(zhǎng)期科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),是對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算中未考慮到的因素所采取的技術(shù)措施。工程事故常常是由于不重視構(gòu)造措施或構(gòu)造措施不當(dāng)而發(fā)生的。因此在學(xué)習(xí)中要充分重視構(gòu)造措施和構(gòu)造處理,并注意弄清其中的道理。46第一章緒論6.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)程是多年來(lái)建筑科學(xué)研究成果和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),是國(guó)家頒布的技術(shù)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn),已具有某些法律性質(zhì),設(shè)計(jì)、施工、工程管理人員應(yīng)嚴(yán)格遵守和執(zhí)行。在學(xué)習(xí)本課程時(shí),自覺(jué)查閱、熟悉有關(guān)規(guī)范,以便于工作中應(yīng)用。1.4建筑結(jié)構(gòu)課程的要求、特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法47第一章緒論1.4建筑結(jié)構(gòu)課程的要求、特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法三.本課程的教學(xué)環(huán)節(jié)1.課堂教學(xué)及討論;2.教學(xué)試驗(yàn);(實(shí)驗(yàn)錄像)3.單項(xiàng)能力訓(xùn)練;(在課堂或課后)4.綜合能力訓(xùn)練(專題訓(xùn)練、課程設(shè)計(jì));5.工程經(jīng)驗(yàn)積累(自行安排)。本章目錄作業(yè)思考題

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