房屋建筑工程 教学课件 作者 孟丽军 第2章.pptx

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1、第2章建筑结构设计概论第2章建筑结构设计概论2.1建筑结构设计的基本内容2.2建筑结构上的作用2.3地震作用2.1建筑结构设计的基本内容2.1.1结构设计的程序及内容2.1.2结构设计的一般要求2.2.3屋面活荷载2.2.4风荷载2.2.5荷载效应组合2.1.1结构设计的程序及内容2.1.1结构设计的程序及内容1方案设计2结构分析3构件设计1方案设计（1）结构选型（2）结构布置（3）主要构件的截面尺寸估算（1）结构选型构选型包括上部结构选型和基础选型，主要依据建筑物的功能要求、场地土的工程地质条件、现场施工条件、工期要求、当地的环境要求和各结构类型的

2、适用范围，经过方案比较和技术经济分析，加以确定。（2）结构布置结构布置包括定位轴线,柱、墙、梁和板等主要结构受力构件布置。（3）主要构件的截面尺寸估算为了进行结构分析，结构布置完成后需估算主要构件的截面尺寸。2结构分析（1）计算简图（2）计算理论（1）计算简图（2）计算理论结构分析所采用的计算理论可以分为线弹性理论、塑性理论和非线性理论。线弹性理论最为熟悉，是目前普遍使用的一种计算理论，（3）结构分析的数学方法结构分析所采用的数学方法可以分为解析解和数值解两种。解析解又称为理论解，适用于比较简单的计算模型。由于实际工程并不像结构力学所介绍的计算模型那样理想化，在

3、结构设计中大多采用的是近似解析解。3构件设计构件设计包括截面设计和节点设计两部分。对于混凝土结构，截面设计即配筋设计计算，因为截面尺寸在方案设计阶段已初步确定，构件设计阶段所做的工作是确定钢筋的类型、放置位置和数量。节点设计也称为连接设计。对于钢结构，节点设计比截面设计更为重要。4绘制施工图设计的最后一个阶段是绘制施工图。图是工程师的语言，工程师的设计意图是通过图样来表达的。2.1.2结构设计的一般要求1）所有的结构构件应进行承载能力（包括屈曲失稳）计算，必要时还应进行结构的倾覆、刚体失稳、滑移和漂浮验算，处于抗震设防区的结构尚应进行抗震的承载力验算。2）

4、直接承受动力荷载的构件应进行疲劳验算。3）对需要控制变形值的结构应进行变形验算。4）对于可能出现裂缝的结构构件（如混凝土构件），当使用中要求不出现裂缝时，应进行抗裂验算；当使用中允许出现裂缝时，应进行裂缝宽度验算。5）混凝土构件还应进行耐久性设计。6）抗震设计。我国的抗震设防烈度为6～9度。建筑结构根据所在地区的烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级。2.2建筑结构上的作用2.2.1永久荷载2.2.2楼面活荷载2.2.3屋面活荷载2.2.4风荷载2.2.1永久荷载结构构件自重和建筑装修层自重是一种永久荷载，又称恒载，其大小可以认为是随时间不变的，因此恒载的计

5、算实际上就是体积与重度之积。2.2.2楼面活荷载1楼面活荷载取值2楼面活荷载的折减系数1楼面活荷载取值楼面活荷载大小，通常指楼面活荷载的标准值大小，它是通过统计分析，取具有95%保证率的分位值确定的。GB50009—2001《建筑结构荷载规范》以此为依据，确定了不同使用性质的楼面活荷载标准值大小，实际设计时可直接通过荷载规范查取。2楼面活荷载的折减系数由上面知道，当楼面活荷载通过楼板传给楼面梁、柱、墙和基础时，随着梁负荷面积和建筑楼层增加，每层、每处同时出现按标准值大小满布荷载的可能性很小。因此，在承载能力极限状态的荷载组合时，常按建筑物类别、梁的从属面

6、积大小以及竖向构件计算截面以上的楼层层数，对楼面活荷载的标准值进行折减。具体折减系数的数值可查阅《建筑结构荷载规范》。2.2.3屋面活荷载1雪荷载2其他屋面活载1雪荷载雪荷载是指屋面积雪的重力荷载，雪荷载的标准值大小是指屋面水平投影面上的数值2其他屋面活载1）不上人屋面的均布活荷载：应考虑施工、检修荷载。一般取0.5kN/m2。2）上人屋面的使用活荷载：指屋面上人群的重力荷载，通常参照楼面活荷载标准值的小值选用，取2.0kN/m2；对有人群聚会等情况时应按相应楼面活载取值。3）积灰荷载：积灰荷载仅在设计有大量排灰的厂房和相邻建筑物时才考虑，设计时可直接

7、查荷载规范。2.2.4风荷载1风荷载的特点2总体风荷载1风荷载的特点风荷载的大小与风速直接相关。实测某一高度处风速显示：实际风速是变化的，而这种变化是围绕平均风速上下波动的。2总体风荷载1)基本风压w02)风压高度变化系数μz3)风载体型系数μs。4)风振系数βZ1)基本风压w0GB50009—2001《建筑结构荷载规范》规定，基本风压W0是以空旷平坦地面，离地10m高，50年一遇，10min平均最大风速V0为标准2)风压高度变化系数μz风压是随高度的增加而增大的，而W0是以10m高度处统计确定的，因此在风荷载计算时应对风压进行高度修正。3)风载体型系数