《建筑结构荷载计算》ppt课件

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1、第4章设计要求及荷载效应组合主要内容（目录）4.1承载力计算4.2侧移限制4.3舒适度要求4.4稳定和抗倾覆4.5抗震结构延性要求和抗震等级4.6荷载效应组合及最不利内力4.1承载力验算按承载力极限状态验算结构构件截面：足够大的承载能力无地震作用效应组合时r0S≦Rr0：结构重要性系数安全等级为二级或设计使用年限50年，不小于1.0安全等级为一级或设计使用年限100年及以上，不小于1.1S：无地震作用效应组合时，构件截面内力（效应）组合的设计值（与荷载标准值和荷载效应分项系数的大小有关）R：无地震作用组合时，构件截面承载力设计值（与材料分项系数

2、的大小有关）r0S≦R有地震作用效应组合时SE：有地震作用效应组合时，构件截面内力（效应）组合的设计值RE：有地震作用组合时，构件截面承载力设计值：承载力抗震调整系数材料结构构件钢筋混凝土梁0.75轴压比小于0.15的柱0.75轴压比大于0.15的柱0.80剪力墙0.85各类受剪、偏拉构件0.85钢（强度破坏）；柱，支撑屈曲，为0.80梁、柱0.75（0.75）支撑0.80（0.75）节点板件、连接螺栓0.85（0.75）连接焊缝0.90（0.75）二阶段设计方法控制：多遇地震（及风荷载下），要求主体结构不受破坏，非结构构件没有过重破坏并导致人

3、员伤亡，保证建筑的正常使用功能；罕遇地震作用下，主体结构遭受破坏或严重破坏但不倒塌。4.2侧移限制（弹性层间位移角限值）4.2侧移限制（弹性层间位移角限值）目的：防止风、小震作用下非结构构件破坏：防止主体结构开裂、损坏；防止填充墙及装修开裂、破坏；过大的侧向变形会使人有不舒适感，影响正常使用；过大的侧移会使结构产生附加内力（P-△效应）。如何达到目的：结构有足够大的刚度参数：最大层间位移角多遇地震（及风荷载下），Δu：荷载效应标准值组合所得结构最大层间位移；h：层高；Δu/h:最大层间位移角；[u/h]：弹性层间位移角限值。Δu/h≤[Δu/

4、h][u/h]：弹性层间位移角限值（使用阶段）材料结构高度结构类型限值钢筋混凝土结构不大于150m框架1/550框架-抗震墙板柱-抗震墙框架-核心筒1/800抗震墙筒中筒1/1000框支层1/1000不小于250m各种类型结构1/500钢结构各种类型结构1/250罕遇地震（防止倒塌）薄弱层（部位）弹塑性层间位移角限值4.3舒适度要求高度超过150m：10年一遇的风荷载，顶点最大加速度限值住宅、公寓：0.15m/s2办公、旅馆：0.25m/s24.4稳定和抗倾覆要求P-Δ效应：侧移，重力荷载产生附加弯矩，增大侧移和内力4.4.1高层钢筋混凝土结

5、构的稳定验算实际上大部分钢筋混凝土结构不需要计算P-△效应。4.4.1高层钢筋混凝土结构的稳定验算如果需要计算，可按下述方法进行计算：采用弹性方法进行计算；也可采用对未考虑重力二阶效应的计算结果乘以增大系数的方法近似考虑4.4.1高层钢筋混凝土结构的稳定验算结构位移增大系数：框架结构剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构4.4.1高层钢筋混凝土结构的稳定验算高层建筑结构的稳定应符合下列规定：剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构应符合下式要求：框架结构应符合下式要求4.4.2高层钢结构的稳定验算钢结构构件的稳定性问题是钢结构设计的重要内容，将在

6、结构设计中详细介绍。此处的稳定主要是结构整体稳定，即重力作用下的二阶效应——P－△效应。4.4.2高层钢结构的稳定验算《高钢规》下列条件下可不进行整体稳定性验收：1）各层柱子平均长细比和平均轴压比满足一定要求；2）按不考虑P－△效应的弹性计算所得的层间相对位移小于某个值：对于钢支撑、剪力墙或筒体的钢结构，且△u/h≤1/1000，可不计算P－△效应，只按有效长度法计算柱的承载力；对于无支撑的钢结构（纯钢框架）和△u/h>1/1000的有支撑钢结构，应按考虑P－△效应的方法计算结构内力及侧移，侧移应不大于1/300。实际上大部分钢结构需要计算P－

7、△效应。4.4.3高层建筑抗倾覆问题高层建筑侧移过大，其重力作用合力点移至基底平面范围以外，则建筑可能发生倾覆现象。正常设计的高层建筑不会出现倾覆问题。4.4.3高层建筑抗倾覆问题控制高宽比；高宽比大于4的建筑，在地震作用下基础底面不允许出现零应力区；高宽比不大于4的建筑，基底零应力区面积不应超过基础底面积的15％。设防烈度6度及6度以上的抗震结构4.5延性要求与抗震等级构件和结构屈服后,具有承载能力不降低或基本不降低、且有足够塑性变形能力的一种性能。当设计成延性结构时，由于塑性变形可以耗散地震能量，结构变形虽然会加大，但结构承受的地震作用（惯

8、性力）不会很快上升，内力也不会再加大，因此具有延性的结构可降低对结构的承载力要求，也可以说，延性结构是用它的变形能力（而不是承载力）抵抗罕遇地震作用；