建筑结构的功能要求和极限状态.
结构的功能及两种极限状态是什么
结构的功能及两种极限状态是什么结构具有以下功能：1.支撑和承载重量：结构的主要功能是支撑和承载重量。
一个结构必须能够抵抗外部负荷，如建筑物的自身重量、风力、地震力等。
结构的设计和材料的选择都要考虑到承受重量的要求。
2.稳定性和安全性：结构的另一个重要功能是提供稳定性和安全性。
结构必须能够抵抗外部扰动，并保持稳定的状态。
此外，结构还必须能够保护人员和财产的安全性，以防止倒塌和意外事故。
3.抵抗变形和挠度：结构必须能够抵抗变形和挠度。
变形是指结构在受到外部载荷时发生的形状和尺寸的变化。
结构的设计和材料的选择必须考虑到变形和挠度的要求，以确保结构的稳定性和功能性。
4.耐久性和使用寿命：结构应具有良好的耐久性和使用寿命。
结构必须能够在长期使用和各种环境条件下保持其功能和性能。
结构的设计和材料的选择应考虑到耐久性和使用寿命的要求。
两种极限状态是：极限强度状态和极限服务状态。
1.极限强度状态：极限强度状态是指结构在受到最大外部负荷时的状态。
在达到极限强度状态时，结构的应力和变形达到极限。
极限强度状态是结构设计的一个重要考虑因素，它决定了结构的最大承载能力。
2.极限服务状态：极限服务状态是指结构在正常使用条件下的状态。
在极限服务状态下，结构的应力和变形在可接受的范围内。
极限服务状态是结构设计的另一个重要考虑因素，它决定了结构在正常使用过程中的性能和功能。
在设计结构时，必须同时考虑到极限强度状态和极限服务状态。
结构必须具备足够的强度来承受极限强度状态下的外部载荷，同时在极限服务状态下保持稳定和功能性。
结构的材料选择、断面形状和连接方式等都会直接影响结构的极限状态。
建筑结构简答题
1、建筑结构应满足哪些功能要求？建构的极限状态有哪两种？分别考虑结构的什么功能？功能要求：安全性、适用性、耐久性 极限状态：承载能力极限状态、正常使用极限状态承载能力极限状态考虑结构的安全性；正常使用极限状态考虑结构的适用性、耐久性。
2、钢筋混凝土保护层厚度、截面有效高度的定义是什么？保护层厚度：指最外层钢筋外边缘至混凝土表面的距离； 截面有效高度：受拉钢筋的截面形心至截面受压边缘的距离；3、钢筋混凝土梁通常配有哪几种钢筋？其作用分别是什么？纵向受拉钢筋：配置在受拉区，主要用来承受由弯矩在梁内产生的拉力。
架立钢筋：设置在受压区外缘两侧，平行于纵向受力钢筋。
架立钢筋主要有两方面作用：固定箍筋位置以形成梁的钢筋骨架，承受因温度变化和混凝土收缩而产生的拉应力，防止发生裂缝。
箍筋：承受由剪力和弯矩在梁内引起的主拉应力，形成空间骨架。
侧向构造钢筋：防止在梁的侧面产生垂直于梁轴线的收缩裂缝，同时也为了增强钢筋骨架的刚度，增强梁的抗扭作用。
4、受弯构件正截面设计时如何防止超筋破坏与少筋破坏？防止超筋破坏： ξ≤b ξ 防止少筋破坏： A s ≥A s ，min =ρmin bh5、梁纵向受力钢筋的布置应遵循什么原则？①沿梁宽均匀布置，并左、右对称；②当有两种规格的钢筋时，宜将直径大的钢筋布置在梁的外侧；③尽可能将钢筋排成一排； ④多于两排时，自第三排起，水平方向中距应比下面两排的中距增大一倍；⑤上下排钢筋应对齐，不能错列；6、受弯构件斜截面设计时如何防止斜压破坏与斜拉破坏？防止斜压破坏：限制最小的截面尺寸，对于一般梁要求防止斜拉破坏：限制最小的配筋率；7、什么是单向板？什么是双向板？ 对于四边支承板，当长短边之比12l ≥3时，可按沿短边方向受力的单向板计算；当212≤l 时，应按双向板计算；当2＜12l ＜3时，宜按双向板计算。
对于两对边支承的板，按单向板计算。
8、按弹性理论计算连续梁的最不利内力时，活荷载的最不利布置原则是什么？①求某跨跨中截面的最大正弯矩时，应在该支座左右两跨布置可变荷载，然后隔跨布置②求某跨跨中截面最小正弯矩（或最大负弯矩）时，本跨不布置可变荷载，而在相邻跨布置可变荷载，然后隔跨布置③求某一支座截面最大负弯矩时，应在该支座左右两跨布置可变荷载，然后隔跨布置④求某支座左右截面的最大剪力时，可变荷载布置与求该支座截面最大负弯矩时的布置相同。
2.1 结构功能要求和极限状态
2.1 结构功能要求和极限状态
4.极限状态
◆极限状态分类 ●正常使用极限状态
①影响正常使用或外观的变形； ②影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂 缝)； ③影响正常使用的振动； ④影响正常使用的其他特定状态。
2.1 结构功能要求和极限状态
1.两个时间术语
◆设计基准期 ●建筑结构可靠度设计统一标准的定义
为确定可变作用及与时间有关的材料性能等 取值而选用的时间参数。我国取50年。
●公路工程结构可靠度设计统一标准的定义
在进行结构可靠度分析时，考虑持久设计状况 下各项基本变量与时间关系所取用的时间参数。我 国取100年。
3.建筑结构的安全等级
根据结构破坏可能产生后果的严重性来划分。
建筑结构的安全等级
安全等级 一级 二级 三级 破坏后果 很严重 严重 不严重 建筑物类型 重要的建筑物 一般的建筑物 次要的建筑物
2.1 结构功能要求和极限状态
4.极限状态
◆极限状态定义
整个结构或结构的一部分超过某一特定状态 就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状 态为该功能的极限状态。
◆极限状态分类
承载能力极限状态 正常使用极限状态
2.1 结构功能要求和极限状态
4.极限状态
◆极限状态分类 ●承载能力极限状态
①整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如 倾覆等)； ②结构构件或连接因超过材料强度而破坏(包括疲 劳破坏)，或因过度变形而不适于继续承载； ③结构转变为机动体系； ④结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)； ⑤地基丧失承载能力而破坏(如失稳等)。
2.结构功能要求
在规定的设计使用年限内应满足： ◆在正常施工和正常使用时，能承受可能出 现的各种作用； ◆在正常使用时具有良好的工作性能； ◆在正常维护下具有足够的耐久性能； ◆在设计规定的偶然事件发生时及发生后仍 能保持必需的整体稳定性。
《建筑力学与结构基础知识》教学大纲
《建筑力学与结构基础知识》教学大纲第一部分大纲说明一、课程的性质、教学目的、任务和教学基本要求1.课程的性质、教学目的《建筑力学与结构基础知识》是建筑经济管理、村镇建设、建筑装饰、物业管理等专业的技术基础课。
它主要介绍建筑力学和建筑结构的基本知识, 以及结构施工图的识读方法, 为学习后续课程奠定基础。
2.教学任务本课程的教学任务是：使学生领会必要的力学概念, 掌握简单静定结构的内力计算方法, 了解常见结构的内力分布特点；掌握钢筋混凝土基本构件承载力的计算方法, 熟悉钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构的主要构造要求, 能理解建筑工程中的一般结构问题；明确结构施工图的内容, 掌握结构施工图的识读方法, 能识读结构施工图。
3.教学基本要求（1）平面力系和简单静定结构的内力是力学部分的重点, 教学中应讲练结合, 并安排适量的课外练习；（2）构造要求是结构部分的重点, 同时也是难点, 教学中应从结构、构件的受力特点入手, 着重讲清内力分布与构造的关系, 以便学生理解, 切忌死记硬背；（3）抗震构造措施分散安排在相应章节讲授, 教学中应注意与非抗震构造的比较, 以利学生掌握；（4）结构施工图部分是本课程的落脚点, 应结合施工图讲解, 并应使学生识读混合结构、钢筋混凝土框架结构和钢屋盖施工图各一套；（5）结构标准图是一个重要内容, 各教学班应结合本地区实际加强教学。
二、本课程与相关课程的衔接、配合关系本课程包括两大部分: 即建筑力学和建筑结构基础知识。
在学习建筑力学时, 以数学、物理等课程为基础。
同时, 建筑力学部分的知识又是学习建筑结构部分的重要基础知识, 若前部分力学知识学不好, 将会给后部分的学习带来困难。
另外, 本课程又以《建筑识图与构造》为基础, 并与之相配合, 利用识图和构造知识正确识读结构施工图。
同时又为《建筑工程预算》等专业课程的学习打下基础。
因此, 教学过程应注意各课程之间的衔接和配合。
三、教学方法和教学形式的建议1.教学方法本课程是一门理论性和实践性都很强的课程。
承载力承载力极限状态结构功能要求
承载力承载力极限状态结构功能要求承载力，这个词儿可不简单，它就像是我们家的门板，既要承受住家里的各种东西，还得让我们推拉自如。
今天，咱就来聊聊这个承载力的话题，看看它在我们的生活中到底扮演着怎样的角色。
咱们得明确什么是承载力。
承载力，就是物体能够承受的最大压力或拉力。
就像我们家的门板，它能承受住家里的各种东西，比如家具、电器、衣物等等。
但是，门板也有它的极限，一旦超过了这个极限，它就会变形或者破裂。
那么，承载力的极限状态是什么呢？简单来说，就是在一定的范围内，物体的承载力是有限的。
超过了这个范围，物体就会发生破坏。
这就好比我们家的门板，如果我们在家里乱堆乱放东西，门板就会承受不住这些压力，最后崩溃掉。
接下来，我们来看看结构功能要求。
结构功能要求，就是建筑物或者其他结构物在承受外部荷载的还需要保持其自身的稳定性和安全性。
这就像是我们家的门板，它不仅要承受住家里的各种东西，还得保证我们推拉门板的时候不会摇晃。
那么，如何保证结构的稳定性和安全性呢？这就需要我们在设计和建造过程中，充分考虑到各种因素，比如建筑物的高度、重量、材料等等。
还要根据实际情况，合理分配荷载，确保建筑物能够在承受外部荷载的保持其自身的稳定性和安全性。
好了，现在我们已经知道了承载力的概念和作用，也知道了结构功能要求的重要性。
那么，在我们的日常生活中，如何做到既满足承载力的要求，又能保证结构的稳定性和安全性呢？我们要养成良好的生活习惯。
比如，不要在家里乱堆乱放东西，避免给门板带来过大的压力。
还要定期对门板进行检查和维护，确保它的正常运行。
我们要注意节约资源。
比如，尽量减少家具、电器等物品的使用量，避免给门板带来过大的压力。
还要合理利用空间，避免过度拥挤。
我们要注重安全意识。
比如，在使用家具、电器等物品时，要注意安全操作，避免发生意外事故。
还要定期对建筑物进行检查和维护，确保它的稳定性和安全性。
承载力是我们生活中一个非常重要的概念。
它不仅关系到我们家的门板能否承受住家里的各种东西，还关系到建筑物的稳定性和安全性。
结构的功能及两种极限状态是什么？
结构的功能及两种极限状态是什么？1.结构的功能建筑结构设计的基本要求是：以最经济的手段使结构在正常施工和使用条件下，在预定的设计基准期（一般为50年）内满足下列预定的功能。
（1）安全性。
指建筑结构在正常施工和使用条件下能承受可能出现的各种作用（如荷载、温度改变、支座不均匀沉陷等引起的内力和变形）。
且在强震、爆炸、台风和偶然事件发生时和发生后，结构仍然能保持必要的整体稳定性，结构不致倒塌。
（2）适用性。
指结构在正常使用期间内具有良好的工作性能。
不产生影响使用的过大变形、振幅和裂缝宽度。
（3）耐久性。
指建筑结构在正常维护条件下具有足够的耐久性能。
如在设计基准期内钢筋不会因保护层厚度不够或混凝土裂缝过宽而锈蚀、混凝土不得脱落、风化、腐蚀。
安全性、适用性、耐久性统称为结构的可靠性。
结构能够满足功能要求，称为结构可靠；反之为结构不可靠，其分界点，称为极限状态。
根据建筑结构破坏后果的严重程度，建筑结构划分为三个安全等级，设计时应根据具体情况，按照表10-1的规定选用相应的安全等级。
2.结构的两种极限状态整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。
极限状态有两种：承载能力极限状态和正常使用极限状态。
1）承载能力极限状态（主要考虑结构的安全性）结构或构件达到最大承载力、出现疲劳破坏或不适于继续承载的变形状态，称为承载能力极限状态。
当结构或构件出现下列情况之一时，即认为超过了承载能力极限状态。
（1）结构、构件或其间的连接因材料超过其强度而破坏（含疲劳破坏）；或因产生过度塑性变形而不能继续承载。
（2）结构变机构，即由几何不变体系变成几何可变体系。
（3）结构或构件丧失稳定，如细长压杆失稳退出工作导致结构破坏。
（4）结构或构件发生滑移或倾复而丧失平衡位置。
结构或构件一旦超过承载能力极限状态，就不能完成安全性的功能，会产生重大经济损失和人员伤亡。
因此应把这种情况的发生概率控制得非常小。
第二篇建筑结构设计的基本原则
(2)由永久荷载效应控制的组
S=γGSGk＋∑ ψ Qi γQiSQik
上式中各符号的意义见课P21
荷载分项系数
荷载类型 永久荷载
可变荷载
荷载特征
当其效应对结构不利时 对由可变荷载效应控制的组合 对由永久荷载效应控制的组合
当其效应对结构有利时 一般情况
Qk＝6KN/m
Gk＝15KN/m
解：
（1）计算荷载标准值作用下的跨中弯矩：
恒荷载作用下： MGK
1 8
GK
l02
1 8
15
62
67.5KN
M
活荷载作用下：
M QK
1 8
QK
l0 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 8
6
62
27KN M
（2）承载能力极限状态设计时跨中弯矩设计值：
①按可变荷载效应控制的组合：查表可得 G 1.2 Q 1.4
直接作用——施加在结构上的荷载。如结构自重、家具及人 群荷载等。
间接作用——指引起结构外加变形和约束变形的原因。如温 度变化、混凝土收缩、地基沉降等。
（一）荷载的分类
1.永久荷载——也称为恒荷载。指在结构的使用期间，其值 不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计或其 变化是单调的并能趋于限值的荷载，如结构自重、土压力、 预应力等。
S=γGSGk+γQ1SQ1k＋∑ ψ Qi γQiSQik
(2)由永久荷载效应控制的组
S=γGSGk＋∑ ψ Qi γQiSQik
上式中各符号的意义见课本P21
γ0S≤R
R——结构构件的承载力设计值。在抗震设计时， 应除以承载力抗震调整系数γRE
二级建造师建筑结构技术要求(二)
2A311022 房屋结构的安全性、适用性及耐久性要求（2013 年多；2014 年单、多；2017 年多；）一、建筑结构的功能要求及极限状态共5页；3个高频考点；2个重点；1.安全性、适用性、耐久性概括称为结构的可靠性。
【习题演练】1．【2017年真题/2014年真题】建筑结构的可靠性包括（）。
A．安全性B．适用性C．经济性D．耐久性E．美观性【答案】ABD【解析】安全性、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性。
2．吊车梁变形过大会使吊车无法正常运行，水池出现裂缝便不能蓄水。
这体现的是结构的（）。
A．经济性B．安全性C．适用性D．耐久性【答案】C【解析】吊车梁变形过大会使吊车无法正常运行，水池出现裂缝便不能蓄水，体现了结构的适用性要求，故答案为C。
3．【2015年一建真题】某厂房在经历强烈地震后，其结构仍能保持必要的整体性而不发生倒塌，此项功能属于结构的（）。
A．安全性B．适用性C．耐久性D．稳定性【答案】A【解析】某厂房在经历强烈地震后，其结构仍能保持必要的整体性而不发生倒塌，属于结构的安全性，故答案为A。
二、结构的安全性1．房屋结构的安全等级（安全性的定量要求）建筑物中各类结构构件的安全等级，宜与整个结构的安全等级相同，对其小部分结构构件的安全等级可进行调整，但不得低于三级。
2．建筑装饰装修荷载变动对建筑结构安全性的影响4．【2016 年真题】下列装饰装修施工事项中，所增加的荷载属于集中荷载的有（）。
A．在楼面加铺大理石面层B．封闭阳台C．室内加装花岗岩罗马柱D．悬挂大型吊灯E．局部设置假山盆景【答案】CDE【解析】在建筑物原有的楼面或屋面上放置或悬挂较重物品（如洗衣机、冰箱、空调机、吊灯等）时，其作用面积很小，可简化为作用于某一点的集中荷载。
5．装饰装修中常出现荷载变动，属于增加集中荷载的有（）。
A．增加装饰性的柱子B．悬挂吊灯C．增加隔墙D．局部增加假山E．在楼面上加铺大理石【答案】ABD【解析】C选项增加隔墙，属于增加线荷载，E选项在楼面上加载大理石属于增加面荷载，故答案为ABD。
二级建造师_建筑_精讲班第3讲：建筑结构技术要求(二)(2013年新版)
2A311012房屋结构的安全性、适用性及耐久性要求一、结构的功能要求与极限状态(1)安全性。
（例如，厂房结构平时受自重、吊车、风和积雪等荷载作用时，均应坚固不坏，而在遇到强烈地震、爆炸等偶然事件时，容许有局部的损伤，但应保持结构的整体稳定而不发生倒塌。
）(2)适用性。
（如吊车梁变形过大会使吊车无法正常运行，水池出现裂缝便不能蓄水等，都影响正常使用，需要对变形、裂缝等进行必要的控制。
）(3)耐久性。
（例如，不致因混凝土的老化、腐蚀或钢筋的锈蚀等而影响结构的使用寿命。
）安全性、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性。
承载力极限状态对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形，它包括结构构件或连接因强度超过而破坏，结构或其一部分作为刚体而失去平衡(如倾覆、滑移)，在反复荷载下构件或连接发生疲劳破坏等，表现为安全性。
正常使用极限状态相应于结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定的限值，它包括构件在正常使用条件下产生过度变形，导致影响正常使用或建筑外观；构件过早产生裂缝或裂缝发展过宽；在动力荷载作用下结构或构件产生过大的振幅等。
超过这种极限状态会使结构不能正常工作，也会使结构的耐久性受影响。
【典型题型】下列不属于构件承载能力极限状态的是（）。
A.倾覆B.滑移C.疲劳破坏D.过大的振幅二、结构的安全性要求(一)杆件的受力形式：拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转。
实际结构中的构件往往是几种受力形式的组合，如梁承受弯矩与剪力；柱子受到压力与弯矩等。
(二)材料强度的基本概念材料有抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。
(三)杆件稳定的基本概念杆件失稳，两端铰接的压杆，临界力的计算公式为：临界力P lj的大小与下列因素有关：(1)荷载；（2）压杆的材料：钢柱的P lj比木柱大，因为钢柱的弹性模量E大；(3)压杆的截面形状与大小：截面大不易失稳，因为惯性矩I大；同样面积的截面，做成管形(环形截面)就比实心圆形的压杆不易失稳；(4)压杆的长度1：长度大，PP lj小，易失稳；(5)压杆的支承情况：两端固定的与两端铰接的比，两端固定的P lj最大；两端铰接的与一端固定一端自由的比，两端铰接的P lj大。
建筑结构与识图第三章 结构设计方法与设计指标1.3 结构设计方法与设计指标
第二节 极限状态设计方法
在进行结构设计时，就应针对不同的极限 状态，根据结构的特点和使用要求，给出具体 的标志极限值，以作为结构设计的依据。
这种以相应于结构各种功能要求的极限状 态作为结构设计依据的设计方法，就称为“极 限状态设计法”。
一、影响结构可靠性的因素
1 作用效应
作用效应包括荷载产生的各种效应，如弯矩、剪力、
《建筑结构可靠度设计统一标准》对可靠度的定 义是：“结构在规定的时间内，在规定的条件下，完 成预定功能的概率。”
故结构可靠度是可靠性的概率度量。
规定设计使用年限：重要建筑100年；一般建筑
50年；次要建筑5年
二、极限状态
前面所说的“预定功能”，一般是以结构 是否达到“极限状态”来标志的，并以此作为 结构设计的准则。
小震：为烈度概率密度曲线上的峰值所对应的烈度， 即众值烈度或称多遇烈度。当基准设计期为50年时，则 50年内众值烈度的超越概率为63.2%，这就是第一水准的 烈度。
基本烈度：即第二水准烈度，也就全国地震烈度区 划图所规定的烈度，它在50年内超越概率大体为10%。
大震或罕遇烈度：俗称其为大震，50年内超越概率 为2%~3%的烈度，也是第三水准所对应的烈度。
五、耐久性规定
环境类别的分类：
第三节 建筑结构抗震基本知识
主要内容
1. 地震及其破坏作用；震级与烈度；建筑抗震设防烈度、设 防目标、设防标准、抗震概念设计的基本要求；
2. 多层及高层钢筋混凝土房屋的抗震措施；
3. 多层砌体结构房屋和底部框架—抗震墙房屋的抗震措施。
第一讲 教学目标：
1.了解地震的基本知识，理解震级、地震衡量一次地震大小的等级，用符号M表
结构的功能要求和极限状态
结构的功能要求和极限状态1、安全性2、适用性：注意不是实用性可靠性3、耐久性1、承载力极限状态极限状态2、正常使用极限状态压杆稳定的基本概念1、受压杆件要满足稳定的要求。
2、临界力：临界力的大小与四个因素有关：压杆的材料(E)，压杆的截面形状和大小(I)，压杆的长度(L)，压杆的支撑情况(n) 3、当柱一端固定一端自由，n=2；两端固定，n=0.5；一端固定一端铰支，n=0.7；两端铰支，n=1。
混凝土结构裂缝控制的三个等级1、构件不出现拉应力2、构件虽有拉应力，但不超过混凝土的抗拉强度3、允许出现裂缝，但裂缝宽度不超过允许值抗震设防的“三个水准”1、小震不坏：遭受低于本地区抗震设防烈度，不受损坏或不需修理。
2、中震可修：相当于本地区抗震设防烈度，可能损坏，经一般修理或者不需修理仍可继续使用。
3、大震不倒：遭受高于本地区抗震设防烈度，不会倒塌或发生危及生命的严重破坏。
多层砌体房屋的构造措施1、设置钢筋混凝土构造柱2、设置钢筋混凝土圈梁与构造柱连接起来3、加强墙体的连接4、加强楼梯间的整体性梁斜截面破坏的措施1、限制梁的截面最小尺寸；2、适当配置箍筋；3、适当配置弯起钢筋。
砌体房屋结构的主要构造要求1、伸缩缝：将房屋分成若干个单元，使每个单元的长度限制在一定范围内，基础可不分开。
2、沉降缝：基础必须分开。
3、圈梁：连续设在同一水平面上，形成封闭状。
宽度与墙厚相同，当墙厚h ≥240mm时，其宽度不宜小于2h/3。
高度不应小于120mm。
楼梯的空间尺寸要求1、住宅套内楼梯的梯段净宽，当一边临空时，不应小于0.75m；当两侧有墙时，不应小于0.9m。
套内楼梯的踏步宽度不应小于0.22m，高度不应小于0.20m。
2、楼梯踏步的宽度b和高度h的关系：2h+b=600～620mm。
3、楼梯平台上部与下部过道处的净高不应小于2m，梯段净高不应小于2.2m。
4、室内楼梯扶手高度自踏步前缘线量起不宜小于0.9m。
第三章钢筋混凝土结构的基本设计原则
S = γ G SGk + ∑ γ Qiψ ci SQik
i =1
n
四、按正常使用极限状态验算 结构或构件超过正常使用极限状态时所造成的财产 和生命损失要小于超过承载力极限状态的后果，故 其可靠度指标要低一些。在荷载效应及结构抗力计 算中均采用标准值作为其代表值。
结构或构件在持荷作用下，其裂缝和变形会随时间的 推移而发展，因此讨论其荷载组合时应考虑标准组合 标准组合 和准永久组合 准永久组合进行设计。 准永久组合
对于一般排架、框架结构，基本组合可采用简化 简化规 简化 则，并应按下列组合值中取最不利值确定： 由可变荷载效应控制 可变荷载效应控制的组合 可变荷载效应控制
S = γ G SGk + γ Q1SQ1k
S = γ G SGk + 0.9∑ γQi SQik
i =1
n
由永久荷载效应控制 永久荷载效应控制的组合 永久荷载效应控制
4.正态分布 正态分布
公式 ：
f(x)--某一随机变量在大量事件中出现的频率 某一随机变量在大量事件中出现的频率
5.保证率 保证率
对随机变量数列中其数值不小于或大于某一随 机变量出现的概率，称为保证率。 机变量出现的概率，称为保证率。
伦敦Ronan Point公寓是22层的装配式钢筋混凝土板式结构体系。1968年5月16日，住在18层一单元住户在厨房清晨点火煮水时因夜间煤气 泄漏引起爆炸。爆炸压力破坏了该单元二侧的外墙板和局部楼板，上一层的墙板在失去支承后也同时坠落，坠落的构件依次撞击下层造成连续 破坏，使得22层高楼的一个角区从上到下一直坍到底层的现浇结构为止。 Ronan Point公寓的连续倒塌事故引起了国际结构工程界的高度重视并开展了广泛的讨论，由此确立了结构设计的又一个重要原则，即结构 内发生一处破坏不应造成整体的连续倒塌。为吸取这一教训，各国的设计规范几乎都作了相应的修订。
混凝土结构基本计算原则
钢筋强度标准值 —— 具有不小于95%保证率的强度值 混凝土的强度标准值 —— 具有95%保证率的强度值
第2章 混凝土结构基本计算原则 2.3 结构抗力R （2）材料强度设计值
材料强度设计值: 材料强度标准值除以材料分项系数。
材料分项系数: 考虑材料的离散性和施工中不可避免的偏差带来的不利 影响
结构处于可靠状态 结构处于失效状态
当 Z 0 时, 结构处于极限状态
结构所出的状态
结构功能函数一般表达式如下, 式中xi为影响作用效应S和结构抗力R的
基本变量, 如荷载、材料性能、几何参数等。
Zg (X 1 ,X 2, ,X n)
——
Z g (X 1 ,X 2 , ,X n ) 0 ——
功能函数 极限状态方程
反映。
表 建筑结构的安全等级
安全等级 一级 二级 三级
破坏后果 很严重
严重 不严重
建筑物类型 重要的工业和民用建筑 一般的工业和民用建筑
次要的建筑物
设计使用年限 100年及以上
50年 5年及以下
“设计使用年限”: 设计规定的结构或结构构件不需要进行大修即 可按其预定目的使用的时期。
第2章 混凝土结构基本计算原则
偶然荷载: 在设计基准期内不一定出现，而一旦出现其量值很 大且持续时间很短的作用，如地震、爆炸、撞击等。 注意设计基准期不同于结构使用年限。
第2章 混凝土结构基本计算原则 2.2 结构上的作用与作用效应S
设计基准期是指为确定可变作用及与时间有关的材料性能 等取值而选用的时间参数。《统一标准》规定设计基准期为50 年。
荷载效应与荷载的关系可用荷载值与荷载效应系数来表 达, 即按力学的分析方法计算得到。
建筑结构的功能要求和极限状态
建筑结构的功能要求和极限状态
1.2 建筑结构的极限状态
1）承载能力极限状态
（1）整个结构或其中的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆、 过大的滑移）。
（2）结构构件或连接部位因荷载过大而遭到破坏，包括承 受多次重复荷载产生的疲劳破坏（如钢筋混凝土梁受压区混凝土 达到其抗压强度）。
（3）结构构件或连接部位因产生过度的塑性变形而不适于 继续承载（如受弯构件中的少筋梁的破坏）。
（2）影响结构或构件正常使用或耐久性 的局部损坏（如不允许出现裂缝的构件 开裂；或允许出现裂缝的构件，其裂缝 宽度超过了允许限值）。
（3）影响结构或构件正常使用 的振动。
（4）影响结构或构件正常使 用的其他特定状态（如由于 钢筋锈蚀产生的沿钢筋的纵 向裂缝）。
混凝土结构与砌体结构
建筑结构的功能要求和极限状态
2）适用性
结构在正常使用荷载作用下具有良好的工作性 能，如不发生影响正常使用的过大挠度、永久 变形和动力效应（过大的振幅和振动），或不 产生令使用者感到不安宽度的裂缝。
建筑结构的功能要求和极限状态
3）耐久性
结构在正常使用和正常维护条件下， 在规定的环境中及预定的使用期限内应有 足够的耐久性。如不发生由于混凝土保护 层碳化或氯离子的侵入而导致的钢筋锈蚀， 以致影响结构的使用寿命。
建筑结构的功能要求和极限状态
（4）结构转变为机动体系（如超静定结构由于某些截面 的屈服形成塑性铰，使结构成为几何可变体系）。
（5）结构或构件丧失稳定（如细长柱构的功能要求和极限状态
2）正常使用极限状态
（1）影响结构或构件的正常使用的外观变形（ 如梁产生超过了挠度限值的过大的挠度）。
混凝土结构与砌体结构
建筑结构的功能要求和极限状态
混凝土结构-建筑结构的功能要求
要求
一、结构的功能要求
1
安全性
不管采用何种结构形式、也不管采用什么材料建造,任何一种
建筑结构都是为了满足所要求的功能而设计的。建筑结构在规定
的设计使用年限内,应满足下列功能要求：
1)安全性即结构在正常施工和正常使用时能承受可能出现的各
种作用,在设计规定的偶然事件发生时及发生后,仍能保持必需的整
体稳定。
一、结构的功能要求
2
适用性
即结构在正常使用条件下具有良好的工作性能。例如不发生过
大的变形或振幅,以免影响使用,也不发生足以令用户不安的裂缝。
一、结构的功能要求
3
耐久性
即结构在正常维护下具有足够的耐久性能。例如混凝土不发生
严重的风化、脱落,钢筋不发生严重锈蚀,以免影响结构的使用寿命
结构的安全性、适用性和耐久性总称为结构的可靠性
当Z＜0时（即R＜S），结构不能完成预定功能，结构处于失
效状态。
谢 谢 观 看
一、结构的功能要求
4
可靠性
可靠性，是指在规定时间和条件下，工程结构具有的满足预期
的安全性、适用性和耐久性等功能的能力。
二、建筑结构的可靠度
1
可靠度
结构的可靠度是可靠性的定量指标，可靠度的定义是：“结构
在规定时间内，在规定的条件下，完成预订功能的概率”。
失效概率：是结构不能完成预定功能的概率，用 表示。下图
为概率密度曲线。
二、建筑结构的可靠度
2
功能函数
结构和结构构件的工作状态，可以由该结构构件所承受的荷载
效应S和结构抗力R两者的关系来描述，即
Z＝R－S
上式称为结构的功能函数，用来表示结构的三种工作状态：
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标准组合：
Sk SGk SQ1k ci SQik
i 2
n
频遇组合：
Sf SGk f1SQ1k qi SQik
i 2
n
准永久组合： S S q Gk
i 1
n
qi
SQik
仅适用于荷载效 应为线性的情况
第四节 概率极限状态设计法
第五节、混凝土结构的耐久性 一、混凝土结构的耐久性
结构的安全等级 结构的功能要求 使用年限 建筑结构的功能 极限状态 承载能力极限状态 正常使用极限状态
按近似概率论的 极限状态设计法
极限状态方程（Z=R-S） 按近似概率论的 极限状态设计法
结构的可靠度
失效概率
分项系数
可靠指标β ： Z
Z
R S
2 2 R Sຫໍສະໝຸດ 第四节 概率极限状态设计法 三、建筑结构的安全等级和目标可靠指标 《建筑结构可靠度设计统一标准》根据建 筑结构破坏后果的严重程度，将建筑结构划 为三个安全等级： 表2-2 结构的安全等级划分
结构安 全等级 一级 二级 三级
破坏后果
很严重 严重 不严重
在正常维护的条件下，预计使用时期内和 指定的工作环境中能保证结构满足既定功能要
求的性能 。 影响耐久性因素主要两个方面：
混凝土耐久性 钢筋锈蚀
第五节、混凝土结构的耐久性 二、混凝土结构耐久性设计规定 1、混凝土结构的使用环境的分类 《混凝土结构设计规范》混凝土结构使用环 境分为五大类，作为耐久性设计的主要依据 ；
承载能力极限状态 正常使用极限状态
例题
态概念
钢筋混凝土简支梁的可靠、失效和极限状
钢筋混凝土简支梁的可靠、失效和极限状态概念 结构的功能 安全性 适用性 耐久性 受弯承载力 挠度变形 裂缝宽度 可靠 极限状态 失效
M < Mu f < [f]
M = Mu f = [f]
M > Mu f > [f]
wmax< [wmax] wmax= [wmax] wmax> [wmax]
第二节 结构上的作用与作用效应S 一、结构上的作用与荷载 1、作用与荷载的定义 直接施加在结构上的力及引起结构变形 的原因统称为“作用”。 荷载的分类和荷载效应 《建筑结构可靠度设计统一标准》将结 构上的荷载作如下分类：
第二节 结构上的作用与作用效应S 一、结构上的作用与荷载 2、荷载的分类和荷载效应
fc
c
f ck
fy
f yk
s
第四节 概率极限状态设计法 一、功能函数与极限状态方程
用来描述结构构件完成 预定功能状态的函数称为功 能函数Z:
Z g R, S R S
二、结构的可靠度与失效概率
可靠概率Ps
结构能完成预定功能的概率
失效概率Pf（见下页表格）
不能完成预定功能的概率
永久荷载 可变荷载 偶然荷载
第二节 结构上的作用与作用效应S 三、荷载的代表值 《建筑结构荷载规范》对不同功能设计的荷载 给予了相应的规定量值，这种量值，称为荷载的 代表值。 几种荷载的代表值
标 准 值 —— 由《建筑结构荷载规范》(p387)给出
可变荷载准永久值 = 可变荷载标准值×ψq
可变荷载频遇值 = 可变荷载标准值×ψf
建筑物类型 设计使用年限
重要建筑物 一般建筑物 次要建筑物 100年及以上 50年 5年及以下
荷载效应组合的设计值 应从下列组合中取最不利值确定：
由可变荷载效应控制组合
S G SGk Q1SQ1k Qi ci SQik
i 2
n
由永久荷载效应控制组合
S G SGk Qi ci SQik
1、按随时间的变异分类 可变荷载 永久荷载 偶然荷载 2、按随空间位置的变异分类 固定荷载 自由荷载 3、按结构的反应特点分类 静态荷载
动态荷载
第二节 结构上的作用与作用效应S 二、结构上的荷载效应S 荷载效应是结构由于各种作用引起的内 力和变形的总称，用S表示。 三、荷载代表值
《建筑结构荷载规范》将荷载分为三类：
第五节、混凝土结构的耐久性
第五节、混凝土结构的耐久性 二、混凝土结构耐久性设计规定
2、设计使用年限与耐久性等级的划分
混凝土规范把设计使用年限与耐久性结合，将 设计使用年限（耐久性）划分为四类；
第五节、混凝土结构的耐久性 3、结构耐久性对混凝土的要求
直接作用
[本章小结]
结构上的作用
间接作用
极限状态
混凝土结构基本计算原则
本章提要： 本章主要介绍我国现行规范所采用的以概率理 论为基础的极限状态设计方法的基本概念。讲述概 率极限状态设计表达式其内涵和应用；给出了混凝 土结构耐久性的规定。
第一节 建筑结构的功能要求和极限状态 第二节 结构上的作用与作用效应S 第三节 结构抗力R 第四节 概率极限状态设计法 第五节、混凝土结构的耐久性
可变荷载组合值 =可变荷载标准值×ψc
第三节 结构抗力R
一、结构抗力概念
表示结构或结构构件承受和抵抗荷载效应的能 力，用R表示。如承载力、刚度、抗裂度等 二、结构构件的材料强度 材料强度标准值是结构设计时采用的材 料性能的基本代表值，以材料强度概率分布 的某一分位值来确定。 三、材料强度的设计值 材料强度的设计值用于承载力计算时的 材料强度的代表值 。P27(式2-5)
第一节 建筑结构的功能要求和极限状态 一、建筑结构的功能要求 建筑结构设计的目的： 使结构在正常施工和正常使用的条件 下，满足各项预定的功能要求，并取得最 佳的经济效果。
建筑结构功能要求主要包括： 安全性
适用性
耐久性
第一节 建筑结构的功能要求和极限状态 二、结构的极限状态 结构或结构的一部分超过某一特定的状 态就不能满足设计规定的某一功能要求。 极限状态分类
i 1
n
第四节 概率极限状态设计法 2、正常使用极限状态设计表达式：
S C
S___正常使用极限状态的荷载效应(变形\裂缝宽度等)组 合设计值 C___结构构件达到正常使用要求的规定限值
正常使用极限状态计算主要进行变形验算p388和裂缝控制 验算。P389 如：屋盖楼盖及楼梯构件，当长度小于7m时，挠度限制为 1/200；钢筋混凝土结构环境类别为一类，裂缝控制等级为 三级，即0.3mm（or 0.4mm;年平均湿度<60%时）