第10章混凝土结构设计的一般原则和方法精品PPT课件
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(1)直接作用：荷载 (2)间接作用：混凝土的收缩、温度变化、基础的差异 沉降、地震等。间接作用不仅与外界因素有关，还与结构 本身的特性有关。例如，地震对结构物的作用，不仅与地 震加速度有关，还与结构自身的动力特性有关，所以不能 把地震作用称为“地震荷载”。 2.作用效应S 结构上的作用使结构产生的内力（如弯矩、剪力、轴 向力、扭矩等）、变形、裂缝等统称为作用效应或荷载效 应。荷载与荷载效应之间通常按某种关系相联系。
§10.1 建筑结构设计的一般原则
10.1.1 建筑结构的组成和类型 1.组成 (1)上部结构：水平结构体系
竖向结构体系 (2)下部结构：主要由地下室和基础等组成。 2.类型 (1)按结构材料分：砌体结构、混凝土结构、钢结构、 组合结构和混合结构等。 （2）按竖向结构体系分：排架结构、框架结构、剪力 墙结构、框架—剪力墙结构和筒体结构等。
10.2.2 荷载的分类
按作用时间的长短和性质，荷载可分为三类： 1)永久荷载 在结构设计使用期间，其值不随时间而 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。例如，结构的自身重力、土 压力、预应力等荷载，永久荷载又称恒荷载。 2)可变荷载 在结构设计使用期内其值随时间而变化， 其变化与平均值相比不可忽略的荷载。例如，楼面活荷载、 吊车荷载、风荷载、雪荷载等，可变荷载又称活荷载。 3)偶然荷载 在结构设计使用期内不一定出现，一旦 出现，其值很大且持续时间很短的荷载。例如，爆炸力、 撞击力等。
wｋ＝βzμS μzw０
基本风压的规定 3.风压高度变化系数
4.风荷载体型系数
§10.3 结构的功能要求和极限状态
10.3.1 结构的功能要求 1.结构的安全等级 我国根据建筑结构破坏时可能产生的后果严重与否， 分为三个安全等级：
一级——破坏后果很严重、重要的建筑物； 二级——破坏后果严重、一般的建筑物； 三级——破坏后果不严重、次要建筑物。 对人员比较集中使用频繁的影剧院、体育馆等，安 全等级宜按一级设计；建筑物中梁、柱等各类构件的安 全等级一般应与整个建筑物的安全等级相同。
10.3.2 结构功能的极限状态
能完成预定的各项功能时，结构处于有效状态；反 之，则处于失效状态，有效状态和失效状态的分界，称 为极限状态，是结构开始失效的标志。极限状态可分为 二类。
3. 建筑结构的功能要求
设计的结构和结构构件在规定的设计使用年限内， 在正常维护条件下，应能保持其使用功能，而不需进行 大修加固。应该满足的功能要求可概括为：
(1)安全性 建筑结构应能承受正常施工和正常使 用时可能出现的各种荷载和变形，在偶然事件（如地震、 爆炸等）发生时和发生后保持必需的整体稳定性，不致 发生倒塌。
10.2.2 荷载的分类
按随空间位置的变异，荷载可分为二类： 1)固定荷载 固定设备、水箱等 2)移动荷载 楼面上的人群荷载、吊车荷载、车辆荷 载等 按结构对荷载的反应性质，荷载可分为二类： 1)静定荷载 结构自重、楼面活荷载、雪荷载等 2)动力荷载 设备振动、吊车荷载、风荷载、车辆刹 车、撞击力和爆炸力等 《建筑结构荷载规范》设计基准期的规定
10.2.3 荷载代表值
《建筑结构荷载规范》给出了四种荷载代表值： 标准值、组合值、频遇值和准永久值。
荷载的标准值
具有一定概率（一般为95%）的最大荷载值称为 荷载标准值。荷载标准值是荷载的基本代表值。对于 结构自重可以根据结构的设计尺寸和材料的重力密度 确定；可变荷载标准值由设计使用年限内最大荷载概 率分布的某个分位值确定。
规范表4.1.1（续）
10.2.4 竖向荷载
1.楼、屋面的荷载：竖向恒荷载和竖向活荷载两种类型 （1）民用建筑楼面均布活荷载（表10-1） （2）工业建筑楼面活荷载 （3）屋面活荷载（表10-2） 2.雪荷载：
ｓｋ＝μｒｓ０
基本雪压的规定
10.2.5 风荷载
1.风荷载的特点：压力、吸力和横风向干扰力及其合力 构成了建筑物上的风荷载。 2.风荷载的标准值：
2. 结构的设计使用年限
结构的设计使用年限，是指设计的结构或结构构件不 需进行大修即可按其预定目的使用的时期。一般建筑结 构的设计使用年限可为50年。各类工程结构的设计使用 年限是不应统一的。例如，桥梁应比房屋的设计使用年 限长，大坝的设计使用年限更长。
注意：结构的设计使用年限虽与其使用寿命有联系， 但不等同。超过设计使用年限的结构并不是不能使用， 而是指它的可靠度降低了。
10.1.3 建筑结构设计的一般原则 1.一般原则 安全、适用、耐久和经济合理。 三性：安全性、适用性、耐久性 考ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ：功能要求与经济性之间的均衡 2.具体的结构设计原则
§10.2 建筑结构荷载
10.2.1 结构上的作用、作用效应
1.结构上的作用
使结构产生内力或变形的原因称为“作用”，分直接 作用和间接作用两种。
3. 建筑结构的功能要求
(2)适用性 结构在正常使用过程中应具有良好的 工作性。例如，不产生影响使用的过大变形或振幅， 不发生足以让使用者不安的过宽的裂缝等。
(3)耐久性 结构在正常维护条件下应有足够的耐 久性，完好使用到设计规定的年限，即设计使用年限。 例如，混凝土不发生严重风化、腐蚀、脱落，钢筋不 发生锈蚀等。
第 10 章 混凝土结构设计的一般原则和方法
本章提要
我国现行的建筑结构设计方法是：以概率理论为基础 的极限状态设计方法，以可靠指标度量结构构件的可靠度， 采用以分项系数的设计表达式进行设计。因此，本章内容 围绕结构设计的总目标，对结构的功能要求、结构的极限 状态、结构上的作用、荷载的代表值、各种作用的效应及 结构的抗力和满足结构设计可靠度要求的材料强度分项系 数及荷载分项系数等均提出了明确的要求，明确以概率理 论为基础的各种极限状态表达方法，并以此作为结构设计 的依据。
§10.1 建筑结构设计的一般原则
10.1.2 建筑结构设计的阶段和内容 1.工程建设三个主要环节 (1)工程勘察： (2)工程设计： (3)工程施工： 程序：先勘察后设计，先设计后施工 2.建筑结构设计的三个阶段 (1)初步设计： (2)技术设计： (3)施工图设计：
§10.1 建筑结构设计的一般原则
§10.1 建筑结构设计的一般原则
10.1.1 建筑结构的组成和类型 1.组成 (1)上部结构：水平结构体系
竖向结构体系 (2)下部结构：主要由地下室和基础等组成。 2.类型 (1)按结构材料分：砌体结构、混凝土结构、钢结构、 组合结构和混合结构等。 （2）按竖向结构体系分：排架结构、框架结构、剪力 墙结构、框架—剪力墙结构和筒体结构等。
10.2.2 荷载的分类
按作用时间的长短和性质，荷载可分为三类： 1)永久荷载 在结构设计使用期间，其值不随时间而 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。例如，结构的自身重力、土 压力、预应力等荷载，永久荷载又称恒荷载。 2)可变荷载 在结构设计使用期内其值随时间而变化， 其变化与平均值相比不可忽略的荷载。例如，楼面活荷载、 吊车荷载、风荷载、雪荷载等，可变荷载又称活荷载。 3)偶然荷载 在结构设计使用期内不一定出现，一旦 出现，其值很大且持续时间很短的荷载。例如，爆炸力、 撞击力等。
wｋ＝βzμS μzw０
基本风压的规定 3.风压高度变化系数
4.风荷载体型系数
§10.3 结构的功能要求和极限状态
10.3.1 结构的功能要求 1.结构的安全等级 我国根据建筑结构破坏时可能产生的后果严重与否， 分为三个安全等级：
一级——破坏后果很严重、重要的建筑物； 二级——破坏后果严重、一般的建筑物； 三级——破坏后果不严重、次要建筑物。 对人员比较集中使用频繁的影剧院、体育馆等，安 全等级宜按一级设计；建筑物中梁、柱等各类构件的安 全等级一般应与整个建筑物的安全等级相同。
10.3.2 结构功能的极限状态
能完成预定的各项功能时，结构处于有效状态；反 之，则处于失效状态，有效状态和失效状态的分界，称 为极限状态，是结构开始失效的标志。极限状态可分为 二类。
3. 建筑结构的功能要求
设计的结构和结构构件在规定的设计使用年限内， 在正常维护条件下，应能保持其使用功能，而不需进行 大修加固。应该满足的功能要求可概括为：
(1)安全性 建筑结构应能承受正常施工和正常使 用时可能出现的各种荷载和变形，在偶然事件（如地震、 爆炸等）发生时和发生后保持必需的整体稳定性，不致 发生倒塌。
10.2.2 荷载的分类
按随空间位置的变异，荷载可分为二类： 1)固定荷载 固定设备、水箱等 2)移动荷载 楼面上的人群荷载、吊车荷载、车辆荷 载等 按结构对荷载的反应性质，荷载可分为二类： 1)静定荷载 结构自重、楼面活荷载、雪荷载等 2)动力荷载 设备振动、吊车荷载、风荷载、车辆刹 车、撞击力和爆炸力等 《建筑结构荷载规范》设计基准期的规定
10.2.3 荷载代表值
《建筑结构荷载规范》给出了四种荷载代表值： 标准值、组合值、频遇值和准永久值。
荷载的标准值
具有一定概率（一般为95%）的最大荷载值称为 荷载标准值。荷载标准值是荷载的基本代表值。对于 结构自重可以根据结构的设计尺寸和材料的重力密度 确定；可变荷载标准值由设计使用年限内最大荷载概 率分布的某个分位值确定。
规范表4.1.1（续）
10.2.4 竖向荷载
1.楼、屋面的荷载：竖向恒荷载和竖向活荷载两种类型 （1）民用建筑楼面均布活荷载（表10-1） （2）工业建筑楼面活荷载 （3）屋面活荷载（表10-2） 2.雪荷载：
ｓｋ＝μｒｓ０
基本雪压的规定
10.2.5 风荷载
1.风荷载的特点：压力、吸力和横风向干扰力及其合力 构成了建筑物上的风荷载。 2.风荷载的标准值：
2. 结构的设计使用年限
结构的设计使用年限，是指设计的结构或结构构件不 需进行大修即可按其预定目的使用的时期。一般建筑结 构的设计使用年限可为50年。各类工程结构的设计使用 年限是不应统一的。例如，桥梁应比房屋的设计使用年 限长，大坝的设计使用年限更长。
注意：结构的设计使用年限虽与其使用寿命有联系， 但不等同。超过设计使用年限的结构并不是不能使用， 而是指它的可靠度降低了。
10.1.3 建筑结构设计的一般原则 1.一般原则 安全、适用、耐久和经济合理。 三性：安全性、适用性、耐久性 考ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ：功能要求与经济性之间的均衡 2.具体的结构设计原则
§10.2 建筑结构荷载
10.2.1 结构上的作用、作用效应
1.结构上的作用
使结构产生内力或变形的原因称为“作用”，分直接 作用和间接作用两种。
3. 建筑结构的功能要求
(2)适用性 结构在正常使用过程中应具有良好的 工作性。例如，不产生影响使用的过大变形或振幅， 不发生足以让使用者不安的过宽的裂缝等。
(3)耐久性 结构在正常维护条件下应有足够的耐 久性，完好使用到设计规定的年限，即设计使用年限。 例如，混凝土不发生严重风化、腐蚀、脱落，钢筋不 发生锈蚀等。
第 10 章 混凝土结构设计的一般原则和方法
本章提要
我国现行的建筑结构设计方法是：以概率理论为基础 的极限状态设计方法，以可靠指标度量结构构件的可靠度， 采用以分项系数的设计表达式进行设计。因此，本章内容 围绕结构设计的总目标，对结构的功能要求、结构的极限 状态、结构上的作用、荷载的代表值、各种作用的效应及 结构的抗力和满足结构设计可靠度要求的材料强度分项系 数及荷载分项系数等均提出了明确的要求，明确以概率理 论为基础的各种极限状态表达方法，并以此作为结构设计 的依据。
§10.1 建筑结构设计的一般原则
10.1.2 建筑结构设计的阶段和内容 1.工程建设三个主要环节 (1)工程勘察： (2)工程设计： (3)工程施工： 程序：先勘察后设计，先设计后施工 2.建筑结构设计的三个阶段 (1)初步设计： (2)技术设计： (3)施工图设计：
§10.1 建筑结构设计的一般原则