建筑结构全套配套课件第三版胡兴福1-2.ppt

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1、第二讲教学目标1.结构的安全等级的划分。2.理解结构的功能及其极限状态的含义；3.掌握作用效应、结构抗力的概念；4.能正确应用极限状态实用设计表达式。第一章建筑结构计算基本原则概率极限状态设计法实用设计表达式难点重点概率极限状态设计法实用设计表达式1.结构的安全等级的划分建筑物的重要程度是根据其用途决定的，不同用途的建筑物，发生破坏后引起的生命财产损失是不一样的。规范规定，建筑结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命、经济损失、社会影响等）的严重性，采用不同的安全等级。建筑结构的安全等级分三级一级：特别重要的建筑，破坏后果很严重，如影剧院、体

2、育馆和高层建筑等重要的工业与民用建筑。二级：一般的房屋，破坏后果严重。如大量的一般工业与民用建筑。三级：次要的房屋，破坏后果不严重。纪念性建筑及其他有特殊要求的建筑，其安全等级可根据具体情况另行确定。安全等级和设计使用年限有一定的对应关系。2.结构功能的极限状态（1）定义整个结构或结构的一部份，超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能（安全性、适用性、耐久性）要求，该特定状态称为该功能的极限状态。极限状态正常使用极限状态承载能力极限状态（2）分类1）承载能力极限状态——这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。承载能力极限

3、状态主要考虑关于结构安全性的功能。当结构或结构构件出现下列状态之一时，即认为超过了承载能力极限状态：●结构构件或连接因材料强度不够而破坏；（包括疲劳破坏）●结构丧失承载能力转变为几何可变体系。●结构或构件丧失稳定。(发生在受压构件中，如细长压杆)●结构或构件发生滑移或倾覆，从而丧失位置平衡。结构一旦超过承载能力极限状态，即丧失了完成安全性功能的能力，从而造成人身伤亡和重大经济损失。因此，设计中应把出现这种情况的概率控制得非常小。2）正常使用极限状态结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定的限值。这一状态对应于适用性或耐久性的功能。当结构或结构构件出现

4、下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态：●影响正常使用或外观的变形；●影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝宽度达到了规定的限值）；（如钢筋混凝土构件受拉区的混凝土）●影响正常使用的振动；●影响正常使用的其他特定状态等。结构一旦超过正常使用极限状态，一般不会造成人身伤亡和重大经济损失。建筑结构设计时，为保证结构的安全可靠，对一切结构和构件均应进行承载能力极限状态的计算，而正常使用极限状态的验算，应根据具体使用要求进行。1．发生下列那一种状态，即可认为达到结构的承载能力极限状态（）A.楼面变形过大，粉刷层脱落B.水池或油罐出现裂缝而出现渗漏现象C.

5、长柱出现明显的压曲变形D.梁作为刚体失去平衡3.结构的功能函数（1）作用效应和结构抗力的概念作用效应——结构上的各种作用，在结构内产生的内力（轴力、弯矩、剪力、扭矩等）和变形（如挠度、转角、裂缝等）的总称，用S表示。由直接作用产生的效应，通常称为荷载效应。（2）结构的功能函数结构抗力——结构或构件承受作用效应的能力，如构件的承载力、刚度、抗裂度等，用R表示。结构抗力是结构内部固有的，其大小主要取决于材料性能、构件几何参数及计算模式的精确性等。(1)荷载效应及荷载效应组合作用使得结构或构件产生内力、变形和裂缝，我们称之为作用效应。由直接作用的荷载使结构或构件

6、产生内力、变形和裂缝，我们称之为荷载效应。（2）概率极限状态实用设计表达式1.按承载能力极限状态设计的实用表达式荷载效应的设计值应从下列荷载组合值中取最不利的效应设计值确定：1）由可变荷载效应控制的组合表1.2.3荷载分项系数的取值荷载特性荷载分项系数永久荷载永久荷载效应对结构不利由可变荷载效应控制的组合1.2由永久荷载效应控制的组合1.35永久荷载效应对结构有利1.0倾覆、滑移或飘浮验算0.9可变荷载一般情况1.4对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载取1.32）由永久荷载效应控制的组合【例1.2.1】某办公楼钢筋混凝土矩形截面简支梁，安全等

7、级为二级，截面尺寸b×h=200mm×400mm，计算跨度=5m，净跨度=4.86m。承受均布线荷载：活荷载标准值7kN/m，恒荷载标准值10kN/m（不包括自重）。试计算按承载能力极限状态设计时的跨中弯矩设计值和支座边缘截面剪力设计值。【解】由表1.1.1查得活荷载组合值系数=0.7。安全等级为二级，则结构重要性系数=1.0。钢筋混凝土的重度标准值为25kN/m3，故梁自重标准值为25×0.2×0.4=2kN/m。总恒荷载标准值gk=10+2=12kN/m恒载产生的跨中弯矩标准值和支座边缘截面剪力标准值分别为：Mgk=gkl02/8=12×52/8=37

8、.5kN·mVgk=gkln/2=12×4.86/2=29.16k