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文档简介

1.3钢结构的基本设计原理1.3钢结构的基本设计原理1.3.1结构设计的目的技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。结构的功能（可靠性）：安全性、适用性、耐久性（1）安全性结构能承受正常施工和正常使用时可能出现的各种作用，包括荷载、温度变化、基础不均匀沉降以及地震作用等；在偶然事件发生时及发生后仍能保持必需的整体稳定性，不致倒塌。（2）适用性结构在正常使用时，应具有良好的工作性能，满足预定的使用要求，如不发生影响正常使用的过大变形、振动等。（3）耐久性结构在正常维护下，随时间变化仍能满足预定功能要求，如不发生严重锈蚀而影响结构的使用寿命等。1.3钢结构的基本设计原理1.3.2

结构设计的主要内容①结构方案设计,包括结构造型,构件布置;②材料选用及截面选择;③作用及作用效应分析;④结构的极限状态预算;⑤结构、构件及连接的构造;⑥制作、运输、安装、防腐和防大等要求;⑦满足特殊要求结构的专门性能设计。1.3钢结构的基本设计原理1.3.3

结构的两种极限状态

以概率论为基础的极限状态设计法

极限状态：指整个结构或结构的某一部分超过某一特定的状态就不能满足设计规定的某一功能要求，则此特定的状态就称为该功能的极限状态。1.承载能力极限状。

结构或构件达到最大承载能力、出现疲劳破坏,发生不适于继续承载的变形或因结构局部破坏而引发的连续倒塌。

两个极限准则：一个是最大承载力，一个是不适于继续承载的变形。1.3钢结构的基本设计原理图1.7

桁架结构中的拉杆（1）杆件做强度计算：

第二准则。（2）端部连接做焊接计算：第一准则。

承载能力极限状态应包括:构件或连接的强度破坏,性断裂,因过度变形而不适用于继续承载,结构或构件表失稳定,结构转变为机动体系或结构倾覆。1.3钢结构的基本设计原理2.正常使用极限状态

结构或构件达到正常使用的某项规定限值或耐久性能的某种规定状态。对钢结构来说，主要是控制构件的刚度。

正常使用极限状态应包括:影响结构、构件、非结构构件正常使用或外观的变形,影响正常使用的振动,影响正常使用或耐久性的局部损坏。1.3钢结构的基本设计原理1.3.4钢结构的计算方法1.容许应力计算法

设荷载效应的标准值为S,构件抗力的标准值为R。

则：S≤Rσ≤[σ]此方法以安全系数K来考虑作用效应和结构抗力的变异,即可能荷载超过其标准值,抗力小于其标准值的情况。1.3钢结构的基本设计原理2.概率极限状态设计法S>RZ=R-S<0失效S=RZ=R-S=0极限状态S<RZ=R-S>0

可靠

设失效概率为

Z的标准差σz和平均值μz之间存在下列关系

失效概率pf与可靠指标β关系：图1-9

结构的可靠指标β取值：表1.11.3钢结构的基本设计原理一次二阶矩概率设计法

μS(1+αSβδS)≤μR(1—αRβδR)

不便于计算1.3钢结构的基本设计原理3.分项系数表达式法（1）承载能力极限状态保证安全性。

（2）正常使用极限状态保证适用性和耐久性。主要是变形验算。1.3钢结构的基本设计原理1.3.5截面板件宽厚比等级1.3钢结构的基本设计原理小结：

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