《结构设计概论》PPT课件
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Sl CGGK CQi qiQiK i 1
三、结构设计的基本内容
4. 结构计算的一般N要求
As1(As2)
(3). 内力组合 最大弯矩
As1(As2)
4
As1>As2
)
As1 As2 小偏心受压
水平构件
最大剪力
2 )
大偏心受压
3
1
M
最大轴力及相应的弯)矩和)剪力
竖向构件
最小轴力及相应的弯矩和剪力 最大弯矩及相应的轴力和剪力
材料非线性 几何非线性
•数学方法
解析解 数值解
三、结构设计的基本内容
3. 结构设计的过程
(3). 构件设计
•截面设 计 •节点设计
(4). 绘制施工图
•正确
•规
范
•简
•美
洁
观
三、结构设计的基本内容
4. 结构计算的一般要求
(1). 计算内容
承载能力极 限状态计算
承载力(强度、稳定） 倾覆 滑移 漂浮
钢结构
木结构
组合结构
一、引言
2. 建筑结构的种类
按用途
工业厂房结构 民用建筑结构
一、引言
2. 建筑结构的种类
按建筑体型和高度
单层建筑结构 多层建筑结构 高层建筑结构 大跨建筑结构
一、引言
2. 建筑结构的种类
按主要结构形式
墙体结构----本课程的对象 框架结构 筒体结构 排架结构----本课程的对象 拱结构 网架结构 空间薄壁结构
三、结构设计的基本内容
1. 建筑工程设计内容
建筑工程 设计内容
工艺设计
建筑设计
结构设计
给排水设计 建
暖通设计
筑
设
电气设计 备
三、结构设计的基本内容
2. 工程设计的基本要求
工程设计 基本要求
功能要求 美观要求 经济要求 环保要求
二、结构设计的基本内容
3. 结构设计的过程
方案设计
结构分析
构件设计
绘施工图
混凝土与砌体结构设计
第一章 结构设计概论
一、引言
1. 建筑结构
建筑结构：房屋建筑的空间受力骨架体系，由竖向承重结 构、水平承重结构和下部结构组成。
建筑结构的功能：满足使用和美观的需求，并且抵御自然 界的各种作用
一、引言
2. 建筑结构的种类
按建筑结构所使用 的主要建筑材料
混凝土结构----本课程的对 象 砌体结构------本课程的对 象
由可变荷载效应控制 仅考虑荷载效应最大的一项可变荷载，以标准值为代表值
S G CG GK QiCQiQiK
所有可变荷载以组合值为代表值，组合系数取0.9
S
GCGGK
0.90
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QiCQiQiK
i1
由永久荷载效应控制同一般组合。
三、结构设计的基本内容
4. 结构计算的一般要求
(2). 荷载效应组合
1
初步确定构件截面尺寸
立面图 平面图
1-1剖面图
板 梁
柱
结构平面布置图
三、结构设计的基本内容
3. 结构设计的过程
(2). 结构分析
•计算简 图
简化三原则
尽可能反映实际受力特性 偏于安全
•荷载 竖向荷载 水平荷载
简单
三、结构设计的基本内容
3. 结构设计的过程
(2). 结构分析 •计算理论
线弹性 塑性 非线性
(1). 方案设计
竖向承重构件：墙体
料：砌体
材
1
水平承重构件：梁、板
混凝土
材料：
混合结构方案 初步确定构件截面尺寸 1
立面图 平面图
1-1剖面图
板 梁
结构平面布置图
三、结构设计的基本内容
3. 结构设计的过程
(1). 方案设计
竖向承重构件：柱
混凝土
材料： 1
水平承重构件：梁、板
混凝土
材料：
混凝土框架结构方案
一、引言
2. 建筑结构的种类
钢筋混凝土多层结构
一、引言
2. 建筑结构的种类
常用的砌体建 筑结构形式
单层混合结构----本课程的对象 多层混合结构----本课程的对象
钢筋混凝 土屋盖
一、引言
2. 建筑结构的种类
砌体
单层混合结构房屋
一、引言
2. 建筑结构的种类
砌体
钢筋混凝 土楼盖
多层混合结构房屋
较大弯矩及相应的较大或较小的轴力
感谢下 载
感谢下 载
m1
S
GCGGK
Q1CQ1 Q1K
Qi CQi ci QiK
i 1
由永久荷载效应控制。所有的可变荷载均以组合值为代表值，永 久荷载分项系数取1.35。
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三、结构设计的基本内容
4. 结构计算的一般要求
(2). 荷载效应组合
•承载能力极限状态的简化组合（排架、框架结构）：
一、引言
2. 建筑结构的种类
常用的混凝土 建筑结构形式
单层工业厂房结构----本课程的对 象 多层框架结构
高层建筑结构
大跨度建筑结构
一、引言
2. 建筑结构的种类
屋架
天窗架
天窗架垂直支撑
屋面板
抗风柱
屋架下 弦水平 支撑
屋架端 部垂直 支撑
基础梁
托架
连系梁
吊车梁
排架柱
天沟板
柱间支 撑
基础
围护墙
混凝土单层工业厂房结构
二、结构的设计准则
1. 设计理论
半经验半概率法
允许应力 设计法
破坏阶段 设计法
极限状态 设计法
近似概率法 全概率法 生命全过程设计法
材料力学的方法 按经验法确定安全系数
Βιβλιοθήκη Baidu
建筑结构
基于概率的极限状态设计法
二、结构的设计准则
2. 混凝土及砌体结构设计规范
常用的规范
建筑结构荷载规范 混凝土结构设计规范 砌体结构设计规范 建筑地基基础设计规范
三、结构设计的基本内容
4. 结构计算的一般要求
(1). 计算内容
正常使用极 限状态计算
变形 疲劳 抗裂和裂缝宽度 耐久性
三、结构设计的基本内容
4. 结构计算的一般要求
(2). 荷载效应组合
•承载能力极限状态的一般组合：
由可变荷载效应控制。效应最大的一项可变荷载以标准值为代表 值，其余可变荷载（伴随荷载）以组合值为代表值。
•正常使用极限状态的组合
标准组合 ：(荷载效应最大的一项可变荷载取标准值，其余可变荷载取组合值)
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Ss
CGGK
CQ1 Q1K
CQi ci QiK
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频遇组合：(一项可变荷载取频遇值，其余可变荷载取准永久值)
Ss
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ji
准永久组合：(所有可变荷载均以准永久值为代表值)
二、结构设计的基本内容
3. 结构设计的过程
(1).方案设计
•结构选 型
上部结构类型 下部结构选型
三、结构设计的基本内容
3. 结构设计的过程
(1). 方案设计 •结构布置
定位轴线 构件布置
设置变形缝
•主要构件截面尺寸估算
水平构件
竖向构件 伸缩缝 沉降缝 防震缝
三、结构设计的基本内容
3. 结构设计的过程
Sl CGGK CQi qiQiK i 1
三、结构设计的基本内容
4. 结构计算的一般N要求
As1(As2)
(3). 内力组合 最大弯矩
As1(As2)
4
As1>As2
)
As1 As2 小偏心受压
水平构件
最大剪力
2 )
大偏心受压
3
1
M
最大轴力及相应的弯)矩和)剪力
竖向构件
最小轴力及相应的弯矩和剪力 最大弯矩及相应的轴力和剪力
材料非线性 几何非线性
•数学方法
解析解 数值解
三、结构设计的基本内容
3. 结构设计的过程
(3). 构件设计
•截面设 计 •节点设计
(4). 绘制施工图
•正确
•规
范
•简
•美
洁
观
三、结构设计的基本内容
4. 结构计算的一般要求
(1). 计算内容
承载能力极 限状态计算
承载力(强度、稳定） 倾覆 滑移 漂浮
钢结构
木结构
组合结构
一、引言
2. 建筑结构的种类
按用途
工业厂房结构 民用建筑结构
一、引言
2. 建筑结构的种类
按建筑体型和高度
单层建筑结构 多层建筑结构 高层建筑结构 大跨建筑结构
一、引言
2. 建筑结构的种类
按主要结构形式
墙体结构----本课程的对象 框架结构 筒体结构 排架结构----本课程的对象 拱结构 网架结构 空间薄壁结构
三、结构设计的基本内容
1. 建筑工程设计内容
建筑工程 设计内容
工艺设计
建筑设计
结构设计
给排水设计 建
暖通设计
筑
设
电气设计 备
三、结构设计的基本内容
2. 工程设计的基本要求
工程设计 基本要求
功能要求 美观要求 经济要求 环保要求
二、结构设计的基本内容
3. 结构设计的过程
方案设计
结构分析
构件设计
绘施工图
混凝土与砌体结构设计
第一章 结构设计概论
一、引言
1. 建筑结构
建筑结构：房屋建筑的空间受力骨架体系，由竖向承重结 构、水平承重结构和下部结构组成。
建筑结构的功能：满足使用和美观的需求，并且抵御自然 界的各种作用
一、引言
2. 建筑结构的种类
按建筑结构所使用 的主要建筑材料
混凝土结构----本课程的对 象 砌体结构------本课程的对 象
由可变荷载效应控制 仅考虑荷载效应最大的一项可变荷载，以标准值为代表值
S G CG GK QiCQiQiK
所有可变荷载以组合值为代表值，组合系数取0.9
S
GCGGK
0.90
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QiCQiQiK
i1
由永久荷载效应控制同一般组合。
三、结构设计的基本内容
4. 结构计算的一般要求
(2). 荷载效应组合
1
初步确定构件截面尺寸
立面图 平面图
1-1剖面图
板 梁
柱
结构平面布置图
三、结构设计的基本内容
3. 结构设计的过程
(2). 结构分析
•计算简 图
简化三原则
尽可能反映实际受力特性 偏于安全
•荷载 竖向荷载 水平荷载
简单
三、结构设计的基本内容
3. 结构设计的过程
(2). 结构分析 •计算理论
线弹性 塑性 非线性
(1). 方案设计
竖向承重构件：墙体
料：砌体
材
1
水平承重构件：梁、板
混凝土
材料：
混合结构方案 初步确定构件截面尺寸 1
立面图 平面图
1-1剖面图
板 梁
结构平面布置图
三、结构设计的基本内容
3. 结构设计的过程
(1). 方案设计
竖向承重构件：柱
混凝土
材料： 1
水平承重构件：梁、板
混凝土
材料：
混凝土框架结构方案
一、引言
2. 建筑结构的种类
钢筋混凝土多层结构
一、引言
2. 建筑结构的种类
常用的砌体建 筑结构形式
单层混合结构----本课程的对象 多层混合结构----本课程的对象
钢筋混凝 土屋盖
一、引言
2. 建筑结构的种类
砌体
单层混合结构房屋
一、引言
2. 建筑结构的种类
砌体
钢筋混凝 土楼盖
多层混合结构房屋
较大弯矩及相应的较大或较小的轴力
感谢下 载
感谢下 载
m1
S
GCGGK
Q1CQ1 Q1K
Qi CQi ci QiK
i 1
由永久荷载效应控制。所有的可变荷载均以组合值为代表值，永 久荷载分项系数取1.35。
m
S G CG GK Qi CQi ci QiK i 1
三、结构设计的基本内容
4. 结构计算的一般要求
(2). 荷载效应组合
•承载能力极限状态的简化组合（排架、框架结构）：
一、引言
2. 建筑结构的种类
常用的混凝土 建筑结构形式
单层工业厂房结构----本课程的对 象 多层框架结构
高层建筑结构
大跨度建筑结构
一、引言
2. 建筑结构的种类
屋架
天窗架
天窗架垂直支撑
屋面板
抗风柱
屋架下 弦水平 支撑
屋架端 部垂直 支撑
基础梁
托架
连系梁
吊车梁
排架柱
天沟板
柱间支 撑
基础
围护墙
混凝土单层工业厂房结构
二、结构的设计准则
1. 设计理论
半经验半概率法
允许应力 设计法
破坏阶段 设计法
极限状态 设计法
近似概率法 全概率法 生命全过程设计法
材料力学的方法 按经验法确定安全系数
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建筑结构
基于概率的极限状态设计法
二、结构的设计准则
2. 混凝土及砌体结构设计规范
常用的规范
建筑结构荷载规范 混凝土结构设计规范 砌体结构设计规范 建筑地基基础设计规范
三、结构设计的基本内容
4. 结构计算的一般要求
(1). 计算内容
正常使用极 限状态计算
变形 疲劳 抗裂和裂缝宽度 耐久性
三、结构设计的基本内容
4. 结构计算的一般要求
(2). 荷载效应组合
•承载能力极限状态的一般组合：
由可变荷载效应控制。效应最大的一项可变荷载以标准值为代表 值，其余可变荷载（伴随荷载）以组合值为代表值。
•正常使用极限状态的组合
标准组合 ：(荷载效应最大的一项可变荷载取标准值，其余可变荷载取组合值)
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CGGK
CQ1 Q1K
CQi ci QiK
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频遇组合：(一项可变荷载取频遇值，其余可变荷载取准永久值)
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准永久组合：(所有可变荷载均以准永久值为代表值)
二、结构设计的基本内容
3. 结构设计的过程
(1).方案设计
•结构选 型
上部结构类型 下部结构选型
三、结构设计的基本内容
3. 结构设计的过程
(1). 方案设计 •结构布置
定位轴线 构件布置
设置变形缝
•主要构件截面尺寸估算
水平构件
竖向构件 伸缩缝 沉降缝 防震缝
三、结构设计的基本内容
3. 结构设计的过程