混凝土结构设计的一般原则和方法课件

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1、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

2、体。2.组成建筑结构的基本部件称为构件(Structuralelements)。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.空间折板结构折板结构10.1.2结构设计的阶段和内容介入质监和监理工作设计任务书技术设计阶段投资控制选址项目

3、立项建议书竣工验收付诸施工过程施工图审查阶段施工图设计阶段初步设计阶段方案设计阶段可行性研究报告交付使用确定设计计划决算编制施工图预算修正概算编制概算造价估算基本建设工作程序和内容2房屋建筑工程的设计阶段（1）方案设计阶（schemedesign）（2）初步设计阶段（preliminarydesign）（3）技术设计阶段（technicaldesign）（4）施工图设计阶段（workingdrawingdesign）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。结构分析是指采用力学和数学

4、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。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。结构分析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10.2.1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

5、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(effectofanaction):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）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(1)荷载标准值(characteristicvalueofaload)永久(permanent)荷载标准值可变(variable)荷载标准值(2)可变荷

6、载的频遇值frequentvalue：(3)可变荷载的准永久值Quasi-permanent：(4)荷载组合值Combinationvalue10.2.4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(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sk＝μrso(10.1)式中Sk——雪荷载标准值(kN/m2)；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。So——基本雪压(kN／m2)。基本雪压应按荷载规范附

7、录D.4中附表n4给出的50年一遇的雪压采用。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。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。2.雪荷载10.2.5风荷载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

8、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w0-基本风压(kN／m2)，以当地空旷平坦地面上离地10m高统计所得的50年一遇10s平均最大风速确定的风压值。取值