建筑结构03课件

1、建筑结构 主 讲：范 香 西南财经大学天府学院 建筑力学基础知识1 绪论0 建筑结构材料2 结构设计方法与设计指标3 混凝土结构基本构件4 钢筋混凝土楼（屋）盖、楼梯5 基础6 钢筋混凝土多层与高层结构 7 砌体结构基础知识8 钢结构基础知识9 建筑结构施工图的识读 10目录 第3章 结构设计方法与设计指标31 建筑结构荷载与荷载效应33 建筑结构抗震设防简介32 建筑结构的设计方法 31 建筑结构荷载、荷载效应 一、荷载分类荷载定义：施加在结构上的集中力或分布力，称为荷载直接作用引起结构外加变形或约束变形的原因间接作用荷载分类按荷载随时间变化分在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均

2、值相比可以忽略不计的荷载。也称恒荷载或恒载。比如结构自重或土压力等。在结构使用期间，其值随时间变化，或其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。也称活荷载或活载。比如楼面活载、屋面活载、雪荷载、风荷载、吊车荷载等。在结构使用期间不一定出现，而一旦出现,其量值很大而持续时间较短的荷载。比如爆炸力、撞击力等。永久荷载可变荷载偶然荷载荷载分类按结构的动力效应分当分布面积不大，可近似认为集中于一点时。静载使结构构件没有动力效应或其动力效应可忽略，属于静态作用。集中荷载有竖向荷载、水平荷载和冲击荷载。b. 动载使结构构件有动力效应或其动力效应不可忽略，属动态作用。荷载分类按荷载的实际分布情况分分布荷载荷载

3、分布在一定范围内，与一定几何关系有关，如 面荷载单位kN/m2，常用p表示；体荷载单位N/mm3或kN/m3，常用表示；线荷载单位荷载是N/mm或kN/m，常用q表示。荷载分类按荷载作用方向二、荷载代表值1.荷载标准值 荷载标准值是指结构在正常使用情况下，在其设计基准期（50年）内可能出现的具有一定保证率的最大荷载值。 永久荷载标准值（Gk），对结构自重,可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定。对常用材料和构件可参荷载规范附录A 采用。表3-1列出部分常用材料和构件自重。例如，某矩形钢筋混凝土梁，bh = 300mm600mm，计算跨度l0 = 4.5mm。查表3-1取钢筋混凝土自

4、重25kN/m3，则该梁沿跨度方向均匀分布的自重标准值为： gk = 0.30.625 = 4.5 kN/m。 可变荷载标准值（Qk）是根据观测资料和实验数据，并考虑工程实践经验而确定，可由荷载规范各章中的规定确定。1) 民用建筑楼面活载见 表3-2。对多、高层，荷载满布且达到最大值可能性很小，应适当折减。2) 屋面均布活载分“上人”和“不上人”两类。3) 雪荷载基本雪压。见P6 表1-5或荷载规范雪荷载标准值屋面积雪分布系数，即基本雪压换算为屋面水平投影面上的雪荷载的换算系数。4) 风荷载风荷载标准值基本风压，见荷载规范风压高度变化系数风荷载体型系数，+为压力，-为吸力高度z处风振系数屋面均

5、布活载不与雪荷载同时考虑，设计时取其中较大值。Q为作用效应设计值，gG 和gQ分别为恒载和活载作用效应分项系数例1例如，某矩形钢筋混凝土梁，bh = 250mm500mm，计算跨度l0 = 6m。查表3-1取钢筋混凝土自重25kN/m3，可变荷载标准值qk=5kN/m,计算该梁上的荷载，则该梁沿跨度方向均匀分布的荷载标准值和设计值？2、荷载标准值与设计值得区别？四、荷载效应 作用效应（S）是指各种作用在结构上的内力（弯矩、剪力、轴力、扭矩等）和变形（绕度、扭转、弯曲、拉伸、压缩、裂缝等）。当作用为荷载时，引起的效应称为荷载效应。 一般情况下，荷载效应（S）与荷载（Q）的关系式如下 S= CQ

6、(3-1)式中 C荷载效应系数，由力学分析确定； Q某荷载代表值； S与荷载Q相应的荷载效应。32 建筑结构的设计方法一、结构的功能要求 建筑结构的功能要求包括：安全性、适用性和耐久性。1.安全性 安全性是指结构在正常施工和正常使用条件下，能承受可能出现的各种作用，在偶然事件发生时和发生后，结构仍能保持必需的整体稳定性，即结构仅产生局部损坏而不发生倒塌。（二）承载力极限状态实用设计表达式1.设计表达式 承载能力极限状态设计时应采用下列表达式: (3-3) 式中 结构件的重要性系数，如表3-4所示 承载能力极限状态的荷载效应组合设计值； 结构构件的抗力设计值。2.结构构件的重要性系数 我国建筑结

7、构可靠度设计统一标准将建筑结构划分为三个安全等级，设计时应根据具体情况，按表3-4的规定选用适当的安全等级。 3.荷载效应组合设计值 对于基本组合，荷载效应组合的设计值S应从下列组合中取最不利值确定：（1）由可变荷载效应控制的组合：(3-4)（2）由永久荷载效应控制的组合：(3-5a) 式中 永久荷载的分项系数，如表3-5所示； 第一个和第i个可变荷载分项系数，见表3-5； 按永久荷载标准值计算的荷载效应值 起控制作用的第一个可变荷载荷载标准值 和第I 个可变荷载标准值 计算的荷载效应； 第i个可变荷载的组合值系数，按表3-2取用。2.荷载效应组合设计值 对正常使用状态的荷载效应组合时，应根据

8、不同设计目的，分别按荷载效应的标准组合、频遇组合和准永久组合进行设计。（1）荷载的标准组合：(3-7) （2）荷载的频遇组合：(3-8)（3）荷载的准永久组合： (3-9)式中 在频遇组合中起控制作用的一个可变荷载的频遇 值系数，按表3-2取用； 第i个可变荷载的准永久值系数，按表3-2取用。【例3-1】 某钢筋混凝土办公楼矩形截面简支梁，计算跨度l0=6m，梁上的永久荷载（包含自重）标准值gK=12kN/m，可变荷载标准值qK=5kN/m，安全等级为二级，分别按承载力极限状态和正常使用极限状态设计时的各项组合计算梁跨中弯矩设计值。【解】（1）均布荷载标准值gK和qK作用下的跨中弯矩标准值：永

9、久荷载作用下 可变荷载作用下 （2）承载力极限状态设计时的跨中弯矩设计值： 安全等级为二级，查表3-4，取 。 按可变荷载效应控制的组合计算： 查表3-5，取 ， 故该梁按承载力极限状态设计时，跨中弯矩设计值应取上述较大值，即 。（3）正常使用极限状体设计时的跨中弯矩设计值： 查表3-2，取 按标准组合时：按频遇组合时：按准永久组合时： 33 建筑结构抗震设防简介一、基本概念 地震是一种自然现象。 地震可以划分为诱发地震和天然地震两大类。 地球内部断层错动并引起周围介质振动的部位称为震源。震源正上方的地面位置叫震中。地面某处至震中的水平距离叫做震中距。 地震震级是表示地震大小的一种度量，与震源

10、释放的能量大小有关，其数值是根据地震仪记录到的地震波图确定的，国际上通用的是里氏震级，用符号M表示。 地震烈度是指某一区域内的地表和各类建筑物遭受一次地震影响的平均强弱程度。 一次地震，表示地震大小的震级只有一个。然而，由于同一次地震对不同地点的影响不一样，随着距离震中的远近变化，会出现多种不同的地震烈度。一般来说，距离震中近，地震烈度就高；距离震中越远，地震烈度也越低。 抗震设防烈度是一个地区抗震设防依据的地震烈度，是指国务院地震行政主管部门对建设工程制定的必须达到的抵御地震破坏的准则和技术指标。二、建筑抗震设防目的与设防标准 一般说来，建筑抗震设计包括三个层次的内容与要求：概念设计、抗震计算与构造措施。1.抗震设防的目的和要求 许多国家的抗震设计规范都趋向于以“小震不坏、中震可修、大震不倒”作为建筑抗震设计的基本准则。我国建筑抗震设计规范明确提出了三个水准的抗震设防要求：第一水准：当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时，建 筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用；第二水准：当遭受相当于本地区设防烈度的地震影响时，建 筑物可能损坏，但经一般修理即可恢复正常使用；第三水准：当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震影响时，建 筑物不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏。本章小结