混凝土结构设计的基本原则ppt课件

1、混凝土构造根本原理混凝土构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章第二章第二章 混凝土构造设计的根本原那么混凝土构造设计的根本原那么混凝土构造根本原理混凝土构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章本章重点本章重点构造上的作用、作用效应和构造抗力的概念及其随机特性； 混凝土构造设计方法的实际根底混凝土构造设计方法的实际根底可靠可靠 度实际；度实际； 我国规范的设计方法我国规范的设计方法概率极限形状设概率极限形状设 计法。计法。混凝土构造根本原理混凝土构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章2.1.1 构

2、造上的作用构造上的作用定义：凡能使构造产生内力、应力、位移、应变、定义：凡能使构造产生内力、应力、位移、应变、裂痕的要素，都称之为构造上的作用。裂痕的要素，都称之为构造上的作用。 直接作用：荷载；直接作用：荷载；分类：分类： 间接作用：温度、收缩、徐变、地基不均匀沉降、间接作用：温度、收缩、徐变、地基不均匀沉降、地震等。地震等。2.1构造上的作用、作用效应与构造抗力构造上的作用、作用效应与构造抗力混凝土构造根本原理混凝土构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章2.1.2 作用效应作用效应 定义：凡能使构造产生内力、应力、位移、应变、裂定义：凡能使构造产生内力、应

3、力、位移、应变、裂 缝的要素，都称之为构造上的作用。缝的要素，都称之为构造上的作用。2.1.3 构造抗力构造抗力 定义：构造抵抗作用效应的才干。定义：构造抵抗作用效应的才干。混凝土构造根本原理混凝土构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章2.2荷载分类荷载分类2.2.1 永久荷载永久荷载(恒荷载恒荷载) 定义：大小、方向、作用点不随时间改动的荷载，如定义：大小、方向、作用点不随时间改动的荷载，如 自重，土压力，预应力等；自重，土压力，预应力等；2.2.2 可变荷载可变荷载(活荷载活荷载) 定义：大小、方向、作用点随时间改动的荷载，如楼定义：大小、方向、作用点随时

4、间改动的荷载，如楼 面和屋面活载，风荷载、雪荷载、吊车荷载、面和屋面活载，风荷载、雪荷载、吊车荷载、 车辆荷载等；车辆荷载等；2.2.3 偶尔荷载偶尔荷载 定义：构造运用期间能够不出现，一旦出现，时间短、定义：构造运用期间能够不出现，一旦出现，时间短、 效应大的荷载，如爆炸力，撞击等。效应大的荷载，如爆炸力，撞击等。 混凝土构造根本原理混凝土构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章2.3.1 永久荷载永久荷载2.3荷载代表值荷载代表值规范值：构造运用期间能够出现的最大值。规范值：构造运用期间能够出现的最大值。规范值：构造运用期间能够出现的最大值，也是可规范值：构

5、造运用期间能够出现的最大值，也是可变荷载的根本代表值变荷载的根本代表值 。2.3.2 可变荷载可变荷载组合值：当有两个或两个以上可变荷载同时作用十组合值：当有两个或两个以上可变荷载同时作用十的代表值的代表值 。组合值组合值 = c 规范值规范值 混凝土构造根本原理混凝土构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章频遇值：常遇值频遇值：常遇值,计算裂痕变形时用。计算裂痕变形时用。准永久值：可变荷载中，较稳定的那一部分值，计准永久值：可变荷载中，较稳定的那一部分值，计算裂痕变形时用。算裂痕变形时用。频遇值频遇值 = f 规范值规范值 t/T0.12.3.3 偶尔荷载：按

6、运用特点定。偶尔荷载：按运用特点定。准永久值准永久值 = q 规范值规范值 t/T=0.5t为设计基准期内荷载到达和超越该值的总继续时间，为设计基准期内荷载到达和超越该值的总继续时间，T为设计基准期。为设计基准期。混凝土构造根本原理混凝土构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章规范值查荷载规范规范值查荷载规范2.4楼面和屋面活荷载楼面和屋面活荷载荷载规范中的荷载值不包括隔墙重和二次装修重。荷载规范中的荷载值不包括隔墙重和二次装修重。 2kN/m0 . 5 直升飞机坪：直升飞机坪： 楼面：楼面：2kN/m0 . 2 屋面：不上人屋面屋面：不上人屋面 上人屋面上人屋

7、面 屋顶花园屋顶花园2kN/m5 . 02kN/m0 . 22kN/m0 . 3 混凝土构造根本原理混凝土构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章当计算主要承重构造时当计算主要承重构造时2.5风荷载风荷载wk = zs z w0 21式中：式中： z 高度高度Z处的风振系数处的风振系数; s 体型系数体型系数;z 风压高度变化系数，按地面粗糙程度风压高度变化系数，按地面粗糙程度 A、B、C、D四级定，四级定， A 海岸、湖海岸、湖 区；区； B 乡村、市郊；乡村、市郊； C 普通城市普通城市 市区；市区； D有密集高层建筑市区有密集高层建筑市区 ;混凝土构造根本

8、原理混凝土构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章n1050100长沙地域长沙地域 w0 0.250.350.40根本风压值根本风压值 w0 50年一遇的根本风压年一遇的根本风压 。2kN/m2kN/m混凝土构造根本原理混凝土构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章n1050100长沙地域长沙地域 W0 0.350.450.50根本雪压值根本雪压值2kN/m2. 雪荷载雪荷载sk = r s0 22式中：式中： r 屋面积雪分布系数屋面积雪分布系数; s0 50年一遇的根本雪压。年一遇的根本雪压。2kN/m混凝土构造根本原理混凝土

9、构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章2.7构造的设计运用年限与平安等级构造的设计运用年限与平安等级2.7.1 构造的设计运用年限构造的设计运用年限类类别别构造类型构造类型构造的设计运构造的设计运用年限年用年限年暂时性构造暂时性构造5易于交换的构造构件易于交换的构造构件25普通房屋和构筑物普通房屋和构筑物50留念性建筑和特别重要建筑留念性建筑和特别重要建筑1002.7.2 构造的平安等级构造的平安等级按构造的重要性划分按构造的重要性划分一级：重要建筑一级：重要建筑二级：普通建筑二级：普通建筑三级：次要建筑三级：次要建筑 混凝土构造根本原理混凝土构造根本原理第二

10、章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章定义：整个构造或构造的一部分超越某一特定形状定义：整个构造或构造的一部分超越某一特定形状就不能满足设计指定的某一功能要求，这个特定的就不能满足设计指定的某一功能要求，这个特定的形状称之为该功能的极限形状。形状称之为该功能的极限形状。 承载才干极限形状：超越这一极限形状时构造承载才干极限形状：超越这一极限形状时构造将发生破坏、倒塌或失稳等景象。将发生破坏、倒塌或失稳等景象。分类：分类： 正常运用极限形状：超越这一极限形状时构造将出正常运用极限形状：超越这一极限形状时构造将出现过大的变形、过宽的裂痕或出现钢筋严重锈蚀、现过大的变形、过宽的裂痕

11、或出现钢筋严重锈蚀、混凝土腐蚀、风化、剥落等景象。混凝土腐蚀、风化、剥落等景象。2.8构造的极限形状及其分类构造的极限形状及其分类混凝土构造根本原理混凝土构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章构造的可靠性：指构造的平安性、适用性、耐久性。构造的可靠性：指构造的平安性、适用性、耐久性。构造的可靠度：指构造在规定时间内、规定条件下构造的可靠度：指构造在规定时间内、规定条件下完成预定功能的概率，是构造可靠性的概率度量。完成预定功能的概率，是构造可靠性的概率度量。2. 构造的可靠性和可靠度构造的可靠性和可靠度平均值zf (z)反弯点zpspr可靠概率失效概率Z0Z0失

12、效 可靠标准差正态分布正态分布 = 2 0 0，构造可靠；，构造可靠；= 0= 0，极限形状；，极限形状；0 0，构造失效。，构造失效。 变异系数变异系数z=z/z=z/zz混凝土构造根本原理混凝土构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章式中：式中： 构造抗力的平均值和规范值；构造抗力的平均值和规范值；作用效应的平均值和规范值。作用效应的平均值和规范值。RR 、ss 、2.10构造的目的构造的目的现行设计方法以概率实际为根底，用可靠目的度量，采现行设计方法以概率实际为根底，用可靠目的度量，采用多个分项系数表达。设，那么用多个分项系数表达。设，那么zz 242s2

13、RsRzz 混凝土构造根本原理混凝土构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章 按承载才干极限形状设计时按承载才干极限形状设计时 按正常运用极限形状设计时按正常运用极限形状设计时破坏类型破坏类型平安等级平安等级一级一级二级二级三级三级塑性破坏塑性破坏3.73.22.7脆性破坏脆性破坏4.23.73.2根据其可逆程度可取根据其可逆程度可取0 0.5。混凝土构造根本原理混凝土构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章2.11.1 计算公式计算公式2.11按承载力极限形状的设计方法按承载力极限形状的设计方法及其荷载组合及其荷载组合 25RS

14、 0 式中：式中： 构造重要性系数；构造重要性系数； 平安等级为一级或运用年限为平安等级为一级或运用年限为100年时，年时， ； 平安等级为二级或运用年限为平安等级为二级或运用年限为50年时，年时， ； 平安等级为三级或运用年限为平安等级为三级或运用年限为5年时，年时， 。 荷载效应组合的设计值，用根本组合或偶荷载效应组合的设计值，用根本组合或偶 然组合；然组合； 构造构件抗力设计值。构造构件抗力设计值。0 1 . 10 0 . 10 9 . 00 SR混凝土构造根本原理混凝土构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章2.11.2 荷载效应组合荷载效应组合 普通构

15、造构件：选以下计算中较大者普通构造构件：选以下计算中较大者 由可变荷载控制时由可变荷载控制时 由永久荷载控制时由永久荷载控制时 26kQc2QQ1kQ1GkGiiniiSSSS 27kQc1QGkGiiniiSSS 根本组合根本组合混凝土构造根本原理混凝土构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章式中：式中： 荷载分项系数，当其效应对构造不利时，荷载分项系数，当其效应对构造不利时， 公式公式7中的中的 ，公式，公式8中的中的 ；当其效应对构造有利时，普通；当其效应对构造有利时，普通 情况下取情况下取1.0，验算倾覆、滑移或漂浮时，验算倾覆、滑移或漂浮时 取取0.9

16、； 活载分项系数，普通情况下取活载分项系数，普通情况下取1.4，当活，当活 载规范值大于载规范值大于 的工业房屋楼面结的工业房屋楼面结 构取构取1.3； 恒载规范值所产生的内力；恒载规范值所产生的内力； 活载规范值所产生的内力，活载规范值所产生的内力，i=1的活荷载的活荷载 为主导活荷载；为主导活荷载；iQ G GkSkQiS2 . 1G 35. 1G 2kN/m4混凝土构造根本原理混凝土构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章 普通排架、框架构造：选以下计算中较大者普通排架、框架构造：选以下计算中较大者 由可变荷载控制时由可变荷载控制时 由永久荷载控制时由永久

17、荷载控制时 28kQ1QGkGiniiSSS 29kQc1QGkGiiniiSSS 式中：式中： 简化式中的荷载组合系数；普通情况下简化式中的荷载组合系数；普通情况下 取取 ，只需一个活荷载取，只需一个活荷载取 。 和和 的取值与式的取值与式67一样。一样。 9 . 0 0 . 1 G iQ 混凝土构造根本原理混凝土构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章 偶尔荷载的代表值不乘分项系数；偶尔荷载的代表值不乘分项系数； 偶尔组合偶尔组合 与偶尔荷载同时出现的其它荷载采用适当的代表值；与偶尔荷载同时出现的其它荷载采用适当的代表值； 各种情况下荷载效应的设计值公式由有

18、关规范另定。各种情况下荷载效应的设计值公式由有关规范另定。混凝土构造根本原理混凝土构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章2.11.3 构造抗力设计值构造抗力设计值 R取决于截面尺寸大小和资料强度高低。取决于截面尺寸大小和资料强度高低。资料强度高低分为规范值和设计值。资料强度高低分为规范值和设计值。 资料强度规范值资料强度规范值 资料强度设计值资料强度设计值 砼：砼：ckftkf 钢筋：钢筋：ykf保证率：保证率：95 645. 1 f 砼：砼： 钢筋：钢筋：cckc ff ctkt ff syky ff 混凝土构造根本原理混凝土构造根本原理第二章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章式中：式中： 砼的资料分项系数；建筑工程取砼的资料分项系数；建筑工程取1.4，公路，公路 桥涵工程取桥涵工程取1.45。 钢筋的资料分项系数；建筑工程对热轧钢钢筋的资料分项系数；建筑工程对热轧钢 筋取筋取1.1，对钢丝、钢绞线、热处置钢筋取，对钢丝、钢绞线、热处置钢筋