建筑结构的设计标准和设计方法(3).ppt

建筑结构 第三周教学 第三章 建筑结构的设计标准和设计方法 第一节 设计基准期和设计使用年限 第二节 结构的功能要求、作用和抗力 第三节 结构的可靠度理论和极限状态设计方法 第一节 设计基准期和设计使用年限 一、设计基准期 所谓设计基准期，是为确定可变作用及与时间有关 的材料性能取值而选用的时间参数，它不等同于设计使用 年限。建筑结构设计所考虑的荷载统计参数，都是按设计 基准期为50年确定的 结构设计取用统计数据时所采用的时间参数。 我国采用的设计基准期为50年。 二、设计使用年限 结构设计所规定的一个时期。即在这一规定的时期内 ，房屋建筑在正常设计、正常施工和正常使用维护下不需 要进行大修就能按其预定的目的使用。 设计使用年限对特别重要的建筑物为100年，一般的 建筑物与构筑物为50年，易于替换的结构构件为25年，临 时性的建筑物为5年。 第二节 结构的功能要求、作用和抗力 一、结构的功能要求 （一）结构的安全性 （二）结构的适用性 （三）结构的耐久性 二、作用和作用效应 （一）作用、荷载、直接作用、间接作用 1. 作用：使结构或结构构件产生内力和变形的原因。 2. 荷载：施加在结构上的集中力或分布力。 3. 直接作用：荷载属于直接作用。 4. 间接作用：除荷载以外的引起结构外加变形或约束变形的 原因。 （二）作用效应、荷载效应 1、作用效应：由作用引起的结构或构件的反应，如内力 、变形和裂缝等。 2、荷载效应：由于荷载的作用引起的结构或构件的反应 S = C.Q (荷载和荷载效应成线性关系） （三）荷载的分类 1、按荷载随时间的变异性分类：永久作用、可变作用和 偶然作用。 2、按荷载作用的空间位置的变异性分类：固定作用和自 由作用。 3、按结构的反应特点分类：静态作用和自由作用。 三、抗力：结构或结构构件承受作用效应的能力，与结构 的几何参数和材料性能有关。 第三节 结构的可靠度理论和极限状态设计方法 一、结构的可靠性和可靠度 （一） 结构的可靠性定义：是指结构在规定的时间内(即 设计基准期),在规定的条件下,完成预定功能的能力。 （二） 结构的可靠度定义：结构在规定的时间内，在规 定的条件下，完成预定功能的概率。 （二） 按可靠指标的设计准则 1、可靠指标： 2、按可靠指标的设计准则 （1）定义：建筑结构设计时，根据建筑物的安全等级，按 规定的可靠指标进行设计的设计准则，称为按可靠指标的 设计准则。 （2）结构的安全等级及相应的可靠指标、结构的重要性系 数o 二、概率极限状态设计法 （一）极限状态的定义和分类 1、极限状态定义：整个结构或结构的一部分超过某一特定 状态就不能满足设计规定的某一功能要 2、极限状态的分类 （1）承载能力极限状态：结构或结构构件达到最大承载能 力或达到不适于继续承载的变形的极限状态。 （2）正常使用极限状态：结构或结构构件达到使用功能 上允许的某一限值的极限状态。 （二）设计方法 承载能力极限状态设计：0SR 0 ：结构重要性系数 S:载荷效应组合的设计值 R:承载能力的设计值 正常使用极限状态