第二章溷凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則ppt課件

1、混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章第二章第二章 混凝土構(gòu)造設(shè)計的根本原那么混凝土構(gòu)造設(shè)計的根本原那么混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章本章重點本章重點構(gòu)造上的作用、作用效應(yīng)和構(gòu)造抗力的概念及其隨機特性； 混凝土構(gòu)造設(shè)計方法的實際根底混凝土構(gòu)造設(shè)計方法的實際根底可靠可靠 度實際；度實際； 我國規(guī)范的設(shè)計方法我國規(guī)范的設(shè)計方法概率極限形狀設(shè)概率極限形狀設(shè) 計法。計法?；炷翗?gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.1.1 構(gòu)

2、造上的作用構(gòu)造上的作用定義：凡能使構(gòu)造產(chǎn)生內(nèi)力、應(yīng)力、位移、應(yīng)變、定義：凡能使構(gòu)造產(chǎn)生內(nèi)力、應(yīng)力、位移、應(yīng)變、裂痕的要素，都稱之為構(gòu)造上的作用。裂痕的要素，都稱之為構(gòu)造上的作用。 直接作用：荷載；直接作用：荷載；分類：分類： 間接作用：溫度、收縮、徐變、地基不均勻沉降、間接作用：溫度、收縮、徐變、地基不均勻沉降、地震等。地震等。2.1混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.1.2 作用效應(yīng)作用效應(yīng) 定義：直接作用或間接作用作用在構(gòu)造構(gòu)件上定義：直接作用或間接作用作用在構(gòu)造構(gòu)件上,由此在由此在構(gòu)造內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力和變形構(gòu)造內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力和變形

3、(如軸力、剪力、彎矩、如軸力、剪力、彎矩、扭矩以及撓度、轉(zhuǎn)角和裂痕等。扭矩以及撓度、轉(zhuǎn)角和裂痕等。2.1.3 構(gòu)造抗力構(gòu)造抗力 定義：構(gòu)造抵抗作用效應(yīng)的才干。定義：構(gòu)造抵抗作用效應(yīng)的才干。混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.22.2.1 永久荷載永久荷載(恒荷載恒荷載) 定義：大小、方向、作用點不隨時間改動的荷載，如定義：大小、方向、作用點不隨時間改動的荷載，如 自重，土壓力，預(yù)應(yīng)力等；自重，土壓力，預(yù)應(yīng)力等；2.2.2 可變荷載可變荷載(活荷載活荷載) 定義：大小、方向、作用點隨時間改動的荷載，如樓定義：大小、方向、作用點隨時間

4、改動的荷載，如樓 面和屋面活載，風(fēng)荷載、雪荷載、吊車荷載、面和屋面活載，風(fēng)荷載、雪荷載、吊車荷載、 車輛荷載等；車輛荷載等；2.2.3 偶爾荷載偶爾荷載 定義：構(gòu)造運用期間能夠不出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，時間短、定義：構(gòu)造運用期間能夠不出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，時間短、 效應(yīng)大的荷載，如爆炸力，撞擊等。效應(yīng)大的荷載，如爆炸力，撞擊等。 混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.3.1 永久荷載永久荷載2.3規(guī)范值：構(gòu)造運用期間能夠出現(xiàn)的最大值。規(guī)范值：構(gòu)造運用期間能夠出現(xiàn)的最大值。規(guī)范值：構(gòu)造運用期間能夠出現(xiàn)的最大值，也是可規(guī)范值：構(gòu)造運用期間能夠出現(xiàn)的最

5、大值，也是可變荷載的根本代表值變荷載的根本代表值 。2.3.2 可變荷載可變荷載組合值：當(dāng)有兩個或兩個以上可變荷載同時作用十組合值：當(dāng)有兩個或兩個以上可變荷載同時作用十的代表值的代表值 。組合值組合值 = c 規(guī)范值規(guī)范值 混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章頻遇值：常遇值頻遇值：常遇值,計算裂痕變形時用。計算裂痕變形時用。準(zhǔn)永久值：可變荷載中，較穩(wěn)定的那一部分值，計準(zhǔn)永久值：可變荷載中，較穩(wěn)定的那一部分值，計算裂痕變形時用。算裂痕變形時用。頻遇值頻遇值 = f 規(guī)范值規(guī)范值 t/T0.12.3.3 偶爾荷載：按運用特點定。偶爾荷載：

6、按運用特點定。準(zhǔn)永久值準(zhǔn)永久值 = q 規(guī)范值規(guī)范值 t/T=0.5t為設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)荷載到達(dá)和超越該值的總繼續(xù)時間，為設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)荷載到達(dá)和超越該值的總繼續(xù)時間，T為設(shè)計基準(zhǔn)期。為設(shè)計基準(zhǔn)期?；炷翗?gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章規(guī)范值查荷載規(guī)范規(guī)范值查荷載規(guī)范2.4荷載規(guī)范中的荷載值不包括隔墻重和二次裝修重。荷載規(guī)范中的荷載值不包括隔墻重和二次裝修重。 2kN/m0 . 5 直升飛機坪：直升飛機坪： 樓面：樓面：2kN/m0 . 2 屋面：不上人屋面屋面：不上人屋面 上人屋面上人屋面 屋頂花園屋頂花園2kN/m5 . 02kN/m0

7、. 22kN/m0 . 3 混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章當(dāng)計算主要承重構(gòu)造時當(dāng)計算主要承重構(gòu)造時2.5wk = zs z w0 21式中：式中： z 高度高度Z處的風(fēng)振系數(shù)處的風(fēng)振系數(shù); s 體型系數(shù)體型系數(shù);z 風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按地面粗糙程度風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按地面粗糙程度 A、B、C、D四級定，四級定， A 海岸、湖海岸、湖 區(qū)；區(qū)； B 鄉(xiāng)村、市郊；鄉(xiāng)村、市郊； C 普通城市普通城市 市區(qū)；市區(qū)； D有密集高層建筑市區(qū)有密集高層建筑市區(qū) ;混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫

8、助助下一章下一章n1050100長沙地區(qū)長沙地區(qū) w0 （ ）0.250.350.40根本風(fēng)壓值根本風(fēng)壓值 w0 50年一遇的根本風(fēng)壓年一遇的根本風(fēng)壓 。2kN/m2kN/m混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章n1050100長沙地區(qū)長沙地區(qū) W0（ ）0.350.450.50根本雪壓值根本雪壓值2kN/m2.sk = r s0 22式中：式中： r 屋面積雪分布系數(shù)屋面積雪分布系數(shù); s0 50年一遇的根本雪壓。年一遇的根本雪壓。2kN/m混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一

9、章2.72.7.1 構(gòu)造的設(shè)計運用年限構(gòu)造的設(shè)計運用年限類類別別結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)的設(shè)計使結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限（年）用年限（年）臨時性結(jié)構(gòu)臨時性結(jié)構(gòu)5易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件25普通房屋和構(gòu)筑物普通房屋和構(gòu)筑物50紀(jì)念性建筑和特別重要建筑紀(jì)念性建筑和特別重要建筑1002.7.2 構(gòu)造的平安等級構(gòu)造的平安等級按構(gòu)造的重要性劃分按構(gòu)造的重要性劃分一級：重要建筑一級：重要建筑二級：普通建筑二級：普通建筑三級：次要建筑三級：次要建筑 混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章定義：整個構(gòu)造或構(gòu)造的一部分超越某一特定形狀定義：整個構(gòu)造或構(gòu)

10、造的一部分超越某一特定形狀就不能滿足設(shè)計指定的某一功能要求，這個特定的就不能滿足設(shè)計指定的某一功能要求，這個特定的形狀稱之為該功能的極限形狀。形狀稱之為該功能的極限形狀。 承載才干極限形狀：超越這一極限形狀時構(gòu)造承載才干極限形狀：超越這一極限形狀時構(gòu)造將發(fā)生破壞、倒塌或失穩(wěn)等景象。將發(fā)生破壞、倒塌或失穩(wěn)等景象。分類：分類： 正常運用極限形狀：超越這一極限形狀時構(gòu)造將出正常運用極限形狀：超越這一極限形狀時構(gòu)造將出現(xiàn)過大的變形、過寬的裂痕或出現(xiàn)鋼筋嚴(yán)重銹蝕、現(xiàn)過大的變形、過寬的裂痕或出現(xiàn)鋼筋嚴(yán)重銹蝕、混凝土腐蝕、風(fēng)化、剝落等景象?；炷粮g、風(fēng)化、剝落等景象。2.8混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本

11、原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章構(gòu)造的可靠性：指構(gòu)造的平安性、適用性、耐久性。構(gòu)造的可靠性：指構(gòu)造的平安性、適用性、耐久性。構(gòu)造的可靠度：指構(gòu)造在規(guī)定時間內(nèi)、規(guī)定條件下構(gòu)造的可靠度：指構(gòu)造在規(guī)定時間內(nèi)、規(guī)定條件下完成預(yù)定功能的概率，是構(gòu)造可靠性的概率度量。完成預(yù)定功能的概率，是構(gòu)造可靠性的概率度量。2.平均值zf (z)反彎點zpspr可靠概率失效概率Z0Z0失效 可靠標(biāo)準(zhǔn)差正態(tài)分布正態(tài)分布 = 2 0 0，構(gòu)造可靠；，構(gòu)造可靠；= 0= 0，極限形狀；，極限形狀；0 0，構(gòu)造失效。，構(gòu)造失效。 變異系數(shù)變異系數(shù)z=z/z=z/zz混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根

12、本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章式中：式中： 構(gòu)造抗力的平均值和規(guī)范值；構(gòu)造抗力的平均值和規(guī)范值；作用效應(yīng)的平均值和規(guī)范值。作用效應(yīng)的平均值和規(guī)范值。RR 、ss 、 2.10現(xiàn)行設(shè)計方法以概率實際為根底，用可靠目的度量，采現(xiàn)行設(shè)計方法以概率實際為根底，用可靠目的度量，采用多個分項系數(shù)表達(dá)。設(shè)，那么用多個分項系數(shù)表達(dá)。設(shè)，那么zz 242s2RsRzz 混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章 按承載才干極限形狀設(shè)計時按承載才干極限形狀設(shè)計時 按正常運用極限形狀設(shè)計時按正常運用極限形狀設(shè)計時破壞類型破壞類

13、型安全等級安全等級一級一級二級二級三級三級塑性破壞塑性破壞3.73.22.7脆性破壞脆性破壞4.23.73.2根據(jù)其可逆程度可取根據(jù)其可逆程度可取0 1.5?；炷翗?gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.11.1 計算公式計算公式2.11 25RS 0 式中：式中： 構(gòu)造重要性系數(shù)；構(gòu)造重要性系數(shù)； 平安等級為一級或運用年限為平安等級為一級或運用年限為100年時，年時， ； 平安等級為二級或運用年限為平安等級為二級或運用年限為50年時，年時， ； 平安等級為三級或運用年限為平安等級為三級或運用年限為5年時，年時， 。 荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值，

14、用根本組合或偶荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值，用根本組合或偶 然組合；然組合； 構(gòu)造構(gòu)件抗力設(shè)計值。構(gòu)造構(gòu)件抗力設(shè)計值。0 1 . 10 0 . 10 9 . 00 SR混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.11.2 荷載效應(yīng)組合荷載效應(yīng)組合 普通構(gòu)造構(gòu)件：選以下計算中較大者普通構(gòu)造構(gòu)件：選以下計算中較大者 由可變荷載控制時由可變荷載控制時 由永久荷載控制時由永久荷載控制時 26kQc2QQ1kQ1GkGiiniiSSSS 27kQc1QGkGiiniiSSS 根本組合根本組合混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一

15、章上一章幫幫 助助下一章下一章式中：式中： 荷載分項系數(shù)，當(dāng)其效應(yīng)對構(gòu)造不利時，荷載分項系數(shù)，當(dāng)其效應(yīng)對構(gòu)造不利時， 公式公式7中的中的 ，公式，公式8中的中的 ；當(dāng)其效應(yīng)對構(gòu)造有利時，普通；當(dāng)其效應(yīng)對構(gòu)造有利時，普通 情況下取情況下取1.0，驗算傾覆、滑移或漂浮時，驗算傾覆、滑移或漂浮時 取取0.9； 活載分項系數(shù)，普通情況下取活載分項系數(shù)，普通情況下取1.4，當(dāng)活，當(dāng)活 載規(guī)范值大于載規(guī)范值大于 的工業(yè)房屋樓面結(jié)的工業(yè)房屋樓面結(jié) 構(gòu)取構(gòu)取1.3； 恒載規(guī)范值所產(chǎn)生的內(nèi)力；恒載規(guī)范值所產(chǎn)生的內(nèi)力； 活載規(guī)范值所產(chǎn)生的內(nèi)力，活載規(guī)范值所產(chǎn)生的內(nèi)力，i=1的活荷載的活荷載 為主導(dǎo)活荷載；為主導(dǎo)活

16、荷載；iQ G GkSkQiS2 . 1G 35. 1G 2kN/m4混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章 普通排架、框架構(gòu)造：選以下計算中較大者普通排架、框架構(gòu)造：選以下計算中較大者 由可變荷載控制時由可變荷載控制時 由永久荷載控制時由永久荷載控制時 28kQ1QGkGiniiSSS 29kQc1QGkGiiniiSSS 式中：式中： 簡化式中的荷載組合系數(shù)；普通情況下簡化式中的荷載組合系數(shù)；普通情況下 取取 ，只需一個活荷載取，只需一個活荷載取 。 和和 的取值與式的取值與式67一樣。一樣。 9 . 0 0 . 1 G iQ 混凝

17、土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章 偶爾荷載的代表值不乘分項系數(shù)；偶爾荷載的代表值不乘分項系數(shù)； 偶爾組合偶爾組合 與偶爾荷載同時出現(xiàn)的其它荷載采用適當(dāng)?shù)拇碇担慌c偶爾荷載同時出現(xiàn)的其它荷載采用適當(dāng)?shù)拇碇担?各種情況下荷載效應(yīng)的設(shè)計值公式由有關(guān)規(guī)范另定。各種情況下荷載效應(yīng)的設(shè)計值公式由有關(guān)規(guī)范另定?；炷翗?gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.11.3 構(gòu)造抗力設(shè)計值構(gòu)造抗力設(shè)計值 R取決于截面尺寸大小和資料強度高低。取決于截面尺寸大小和資料強度高低。資料強度高低分為規(guī)范值和設(shè)計值

18、。資料強度高低分為規(guī)范值和設(shè)計值。 資料強度規(guī)范值資料強度規(guī)范值 資料強度設(shè)計值資料強度設(shè)計值 砼：砼：ckftkf 鋼筋：鋼筋：ykf保證率：保證率：95 645. 1 f 砼：砼： 鋼筋：鋼筋：cckc ff ctkt ff syky ff 混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章式中：式中： 砼的資料分項系數(shù)砼的資料分項系數(shù), 取取1.4 鋼筋的資料分項系數(shù)；熱軋鋼筋取鋼筋的資料分項系數(shù)；熱軋鋼筋取1.1，500MPa級鋼筋，取為級鋼筋，取為1.15，對預(yù)應(yīng)力筋，對預(yù)應(yīng)力筋取取1.2；。；。c s 混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.12.1 設(shè)計方法設(shè)計方法2.12 210CS 式中：式中： 正常運用極限形狀下荷載效應(yīng)組合值正常運用極限形狀下荷載效應(yīng)組合值; 達(dá)正常運用要求時的變形、裂痕、應(yīng)力達(dá)正常運用要求時的變形、裂痕、應(yīng)力 等的限值；等的限值；SC混凝土構(gòu)造根本原理混凝土構(gòu)造根本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一