第二章 建筑结构概率极限状态设计法(1).ppt

1,第3章建筑结构设计方法,内容,提示：,2,第一节建筑结构荷载,执行规范建筑结构荷载规范,（GB50009-2001）,(GBJ9-87）,3,一荷载分类,荷载,结构自重，土压力，预加应力,楼面活载，风载、雪载、吊车荷载,爆炸力，撞击力,4,二、荷载代表值,荷载代表值,5,恒荷载标准值gk结构构件设计尺寸结构构件单位体积（或面积）的重量,（一）荷载标准值,1、恒荷载标准值的确定,6,例1、求4层（3000mm层高）240mm厚墙的重量（标准值）gk解：查荷载规范得：240mm厚墙单位自重：5.24kNm2则gk43m5.24kNm2.kNm,7,例2求4层400mm400mm（4200mm层高）的钢筋砼柱的重量（标准值）gk解：查荷载规范得：钢筋砼的容重：25kNm3则gk=40.4m0.4m4.2m25kNm367.2kN,8,2、活荷载标准值的确定常用民用建筑活载标准值新旧规范对比（kNm2）,9,屋面荷载标准值新旧规范对比GB50009-2001,GBJ9-87,10,结构简图,计算简图,l0=3.14,gk+qk,屋面板(不上人屋面),11,解1、恒载标准值gk,：0.35kN/m2：20(kN/m3)0.02(m)0.40kN/m2：60(kN/m3)0.06(m)0.36kN/m2：2.00kN/m2：17(kN/m3)0.02(m)0.34kN/m23.4500kN/m2gk3.451.24.14kN/m,2、活载标准值qk查屋面活载（不上人屋面）得：qk=0.71.2=0.84kN/m,12,（二）,13,可变荷载组合值,QK可变荷载标准值可变荷载组合值系数,当风荷载与其它可变荷载组合时0.6其它情况1.0,（三）,14,第二节建筑结构概率极限状态设计法,一结构的功能及其极限状态,（一）结构的功能,15,建筑结构可靠度设计统一标准,（GB50068-2001）,16,失效状态,极限状态,可靠状态,分类,当结构或结构构件达到最大承载力，或达到不适于继续承载的变形状态时,结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态,（二）结构功能的极限状态,17,、超过承载能力极限状态的情况,（1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡,18,（2）结构构件或连接因材料强度不足而破坏（包括疲劳破坏），或因过度的塑性变形而不适于继续承受荷载。,19,（3）结构变为机动体系。,20,4、结构或结构构件丧失稳定。,21,、超过正常使用极限状态的情况,（1）影响正常使用或外观的变形；,（2）影响正常使用或耐久性的局部破坏；,（3）影响正常使用的振动；,（4）影响正常使用的其他特定状态。,22,二极限状态设计表达式,（一）承载能力极限状态设计表达式,23,表建筑结构的安全等级,讨论,1、的确定,24,2、关于荷载的内力效应设计值S,恒载分项系数，一般情况下，取=1.2,SGK恒载标准值在计算截面上产生的内力标准值；,SQiK活载标准值在计算截面上产生的内力标准值。,荷载组合系数,第i个活载分项系数，一般情况下，取=1.4,第1个活载分项系数，一般情况下，取=1.4,25,影响R的因素,3、关于结构构件的承载力设计值R,结构的受力状态,材料的力学性能,截面的几何尺寸和形状,R=R（fc、fs、）,26,（二）正常使用极限状态表达式,S荷载的变形效应,R允许的变形值,分别表示构件的最大计算挠度和最大的计算裂缝宽度。,分别表示构件允许挠度和允许裂缝宽度。,27,讨论：关于S的表达式,1、荷载的短期效应组合,SS=SGK+,SS荷载短期效应组合值,28,2、荷载的长期效应组合,SL=SGK+,SL荷载长期效应组合值,荷载的准永久值系数,29,结构简图,计算简图,l0=3.14,gk+qk,屋面板(不上人屋面),30,一、求荷载效应（S=M）的设计值,其中，；则,解由前面求解得:恒载gk4.14kN/m，qk=0.71.2=0.84kN/m,31,二、求Ms、Ml,SS=SGK+,SLSGK+,32,例2支承在砖墙上的钢筋砼外伸梁，计算跨度l1=7m和l2=1.86m，上档面传来的g1(设计值)34.32kN/m，q1(设计值)30kN/m，q2(设计值)=100kN/m。试求(1)AB跨内的最大弯矩设计值M1,max和支座B的最大弯矩设计值MB,max。,1860,185185,185185,7000,l1=7000,l2=1860,g=g1+g2(梁自重),解一、截面尺寸确定,33,二、荷载计算梁自重的设计值（包括梁两侧厚为15mm的抹灰）g2=1.20.250.725+(1.20.0150.717)2=5.68kN/m故梁的恒载g=g1+g2=34.32+5.68=40kN/m,三、活载的最不利位置使弯矩产生最大值,(c),(d),q1,q2,q2,q1,g,(a),(b),结论：(1)欲使AB跨内弯矩最大，则为(a)+(b)(2)欲使支座B产生的负弯矩最大，则为(a)+(d)(3)在外伸梁中，欲使支座的-MB=-MB,max，其实与AB跨内有无q1毫无关系(为什么)？故可为(a)+(c),34,作业,1、某办公楼楼面采用预应力砼七孔板。安全等级定为二级。板长3.3m，计算跨度3.18m。板宽0.9m。七孔板自重2.04，后浇砼层厚40mm，板底摸灰层厚20mm，活荷载1.5，准永久值系数为0.