钢筋混凝土结构设计

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1、教学情境一：钢筋混凝土结构设计任务1受弯构件承载力计算任务2纵向受力构件计算任务3钢筋混凝土楼盖设计任务4钢筋混凝土多层及高层房屋任务5钢筋混凝土结构施工图识读教学情境一：钢筋混凝土结构设计任务1钢筋混凝土受弯构件计算1建筑结构计算基本原则本章提要本章讲述了建筑结构承受的各种作用，包括直接作用和间接作用。主要讲述了《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）中的各种荷载。讨论了荷载的分类，荷载代表值，各类荷载标准值的确定。本章内容1.1荷载的分类代表值1.2建筑结构概率极限设计法——在结构使用期间，其值不随时间变化，或其

2、变化与平均值相比可以忽略不计的荷载。也称恒荷载或恒载。比如结构自重或土压力等。——在结构使用期间，其值随时间变化，或其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。也称活荷载或活载。比如楼面活载、屋面活载、雪荷载、风荷载、吊车荷载等。——在结构使用期间不一定出现，而一旦出现,其量值很大而持续时间较短的荷载。比如爆炸力、撞击力等。永久荷载可变荷载偶然荷载按时间变异分类1.1.1、荷载分类及荷载代表值1.1.2荷载代表值荷载的代表值——结构计算时，需根据不同的设计要求采用不同的荷载数值。对永久荷载应采用标准值(K)作为代表值。对可变

3、荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。1.荷载标准值荷载标准值:是荷载的基本代表值，指结构在使用期间可能出现的最大荷载值。GK(1):永久荷载标准值:主要包括构件的自重、构造层的自重等。常见材料构件的单位自重见《荷载规范》:钢筋混凝土:25KN/m3水泥砂浆20KN/m3混合砂浆17KN/m3普通砖19KN/m3。民用建筑楼面活荷载是指作用在楼面上的人员、家具、设备等荷载。屋面上的活荷载因“上人”和“不上人”而不同。楼面均布活荷载的标准值及其组合

4、值、频遇值和准永久值系数见表1.1.。设计墙、柱及基础时应对各层楼面的楼面活荷载标准值进行折减。楼面活荷载折减系数见表1.2、表1.3(2)可变荷载标准值表1.4屋面均布活荷载项次类别标准值(kN/m2)组合值系数ψc频遇值系数ψf准永久值系数ψq1不上人的屋面0.50.70.502上人的屋面2.00.70.50.43屋顶花园3.00.70.60.52.可变荷载准永久值在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准值一半（可以理解为总持续时间不低于25年）的荷载值，也就是经常作用于结构上的可变荷载。其值等于可变荷载标准值乘以可变

5、荷载准永久值系数：表1.2楼面活荷载折减系数3.可变荷载组合值当结构同时承受两种或两种以上的可变荷载时，考虑到荷载同时达到最大值的可能性较小，因此除主导荷载（产生最大荷载效应的荷载）仍以其标准值为代表值外，对其它伴随荷载，可以将它们的标准值乘以一个小于或等于1的荷载组合系数作为代表值，称为可变荷载组合值，即4.可变荷载频遇值在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。它相当于在结构上时而或多次出现的较大荷载，但总是小于荷载的标准值。其值等于可变荷载标准值乘以可变荷载频遇值系数：1.2建筑结

6、构概率极限设计法(1)、结构的安全等级(一级,二级,三级)(2)、结构设计使用年限(25年.50年,100年)(3)、结构的功能要求：在设计基准期（一般50年）内，满足功能要求，即安全性，适用性，耐久性。安全性：满足特定的与建筑物功能相适应的承载力适用性：保证结构在日常使用中具有良好的的工作性能.耐久性：保证结构的承载力的持续时间与环境适应度一.极限状态1.结构的功能要求结构的可靠性:即结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。(结构的安全性、适用性和耐久性)可靠度：“结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预

7、定功能的概率。”故结构可靠度是可靠性的概率度量。2结构功能的极限状态极限状态——整个结构或结构的一部分超过某一特定状态,或不能满足设计规定的某一功能要求的特定状态。A、承载能力极限状态——结构或构件达到最大承载力或产生不适于继续承载的变形。如倾覆、疲劳破坏、压屈等。B、正常使用极限状态——结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。如过大变形、开裂、振动等我国结构设计是以概率理论为基础的极限状态设计法。承载力极限状态当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了承载能力极限状态1）、整个结构或结构的一部分作为刚体失去平

8、衡（如阳台、雨篷的倾覆）；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）正常使用极限状态当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了