混凝土结构设计一般原则和方法

μ风压高度变化系数，在10 m高度以上，风压、风速随高 度增加，建筑物在离地面300一500 m以内时，风速随高度 增加的规律与地面粗糙度有关，《荷载规范》规定，地面 租糙度可分为A、B、C、D类，

A类指近海海面、海岛、海岸、湖
岸及沙漠地区，
B类指田野、乡村、丛林、丘陵及 房屋比较稀疏的中、小城镇和 大城市郊区，
C类指有密集建筑群的大城市市区，
D密集建筑群较高的大城市市区从 可查《荷载规范》表6．2．1确 定
吴晓春 武汉科技大学城建学院土木系结构教研室
2014.2
混凝土结构设计 砌体结构设计
介绍房屋建筑工程中混凝土结构的设计方法 混凝土结构设计一般原则 楼盖和楼梯 单层工业厂房 框架结构设计
课程内容侧重于结构整体设计： 结构方案和结构体系的选择，进行结构布置 确定计算简图 选择合适的结构分析方法 计算作用、作用效应，进行作用效应组合 构件截面设计及构件间的连接构造设计
板结构
10.1.2结构设计的阶段和内容
项目立项建议书
投资控制
可行性研究报告
选址
设计任务书
确定设计计划
造价估算
方案设计阶段 介入质监和监理工作
编制概算
初步设计阶段
修正概算
技术设计阶段
编制施工图预算
施工图设计阶段 施工图审查阶段
付诸施工过程
决算
竣工验收
交付使用
基本建设工作程序和内容
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2 房屋建筑工程的设计阶段
对雪荷载敏感的结构，基本雪压应适当提高，并应
由有关的结构设计规范具体规定。
2.雪荷载
设计建筑结构及屋面的承重构件时，应按下列规定采用 积雪的分布情况： （1）屋面板和擦条按积雪不均匀分布的最不利情况采用; （2） 屋架和拱壳应分别按全跨积雪的均匀分布、不均匀 分布和半跨积雪的均匀分布按最不利情况采用; （3） 框架和柱可按全跨积雪的均匀分布情况采用。
（1）方案设计阶（ ） （2）初步设计阶段（ ） （3）技术设计阶段（ ） （4）施工图设计阶段（ ）
结构方案的确定：确定结构形式 确定结构体系
是结构设计中最重要的一项工作，关系着结构 设计成败的关键。
结构分析
结构分析是指采用力学和数学方法对结构在各种 作用下的内力、变形等作用效应进行计算，是结构设 计的重要内容。
2.组成建筑结构的基本部件称为构件 ( )。
按建筑物的使用性质分 1.住宅建筑 2.公共建筑 3.商业建筑 4.文教卫生建筑 5.工业建筑 6.农业建筑
建筑物结构采用的材料 1.生土建筑 2.木结构、 3.砌体结构、 4.混凝土结构、 5.钢结构 6.钢-混凝土组合结构 7.薄膜充气结构。
按结构体系分 a. 墙体结构 b.框架结构、 c.错列桁架 e.筒体结构、 d框架-剪力墙结构、 e.拱结构 f.网架结构 g.薄壳结构 h.悬挂结构 i.空间折板结构折
1.分析模型 2.边界条件 3.初始条件 4.分析方法
合理地确定力学模型和选择分析方法是提高设计质 量、确保结构安全可靠的重要环节。
1.分析模型
1.分析模型
2.边界条件
4.分析方法
10.1.3结构设计的一般原则
安 全 适 用 耐 久 经 济
10.2建筑结构荷载
10.2.1作用与荷载 10.2.2荷载分类 10.2.3荷载代表值 10.2.4竖向荷载 10.2.5风荷载
10.2.5风荷载 wkzszw0
风荷载是空气流动对工程结构所产生的压力。 风荷载与基本风压、地形、地面粗糙度、距离地面高 度，及建筑体型等诸因素有关
顺风向的平均风引起的静力风荷载； 与平均风向一致的顺风脉动风荷载； 与平均风向垂直的横风向脉动风荷 载；
10.2.5风荷载 wkzszw0
10.1一般原则 10.2建筑结构荷载 10.3结构的功能要求和极限状态 10.4按近似概率的极限状态设计法 10.5实用设计表达式
10.1一般原则
10.1.1结构组成和类型 10.1.2结构设计的阶段和内容 10.1.3结构设计的一般原则
10.1.1结构组成和类型
1.建筑结构是在建筑物或构筑物中起 骨架(承受和传递荷载)作用的主要 物体。
(2) 工业建筑楼面活荷载 (3) 屋面活荷载：不应与雪荷载同时组合
10.2.4竖向荷载
2.雪荷载：屋面水平投影面上的雪荷载标准值
＝μ
(10.1)
式中 ——雪荷载标准值(2)；
μr——屋面积雪分布系数；根据不同类别的
屋面形式，按表10.3采用。
——基本雪压(／m2)。基本雪压应按荷载规
范附录D.4中附表n4给出的50年一遇的雪压采用。
w0 - 基本风压(／m2)，以当地空旷平坦地面上离 地10 m高统计所得的50年一遇10 s平均最大风速 确定的风压值。取值按《荷载规范》中全国基本 风压分布图的规定采用，W0＞0.3 ／m2 ；
10.2.5风荷载 wkzszw0
μ风荷载体型系数．指作用在建筑物表面实际压力 (或吸力)与基本风压的比值，它表示建筑物表面 在稳定风压作用下的静态压力分布规律，主要与 建筑物的体型、尺度、表面位置、表面状况有关.
10.2.2荷载分类
（1）按随时间的变异： 永久作用、可变作用、偶然作用。
（2）按随空间位置的变异： 固定作用、自由作用
（3）按结构的反应特点： 静态作用、动态作用
10.2.3荷载代表值

Gk
Qk Qf Qq
10.2.4竖向荷载
1.楼、屋面荷载：竖向恒荷载、竖向活荷载 （1） 民用建筑楼面均布活荷载
风载体型系数
s
-0.4
0.4
-0.4
尾 涡 区
边界层
0.8 0.4
-0.2 -0.4
-0.4
风流经建筑平面时的风压分布系数(
驻
表面风压/基本风压)
涡
区
-0.18
0.8
-0.41
-0.41
0.6 -0.2
0.4
0.4
-0.13
迎风面
背风面
风流经建筑立面时的风压分布系数
10.2.5风荷载 wkzszw0
10.2.1作用与荷载
1. 作用：使结构产生内力或变形的原因 施加在结构上的集中力或分布力， 引起结构外加变形或约束变形的原因，
如地震、基础差异沉降、温度变化、混凝土收 缩等。 2.作用效应( ):
上述各种作用作用在结构或结构构件上，由 此在结构内产生的内力和变形（如轴力、剪力、 弯矩以及挠度、转角和裂缝等）