建筑结构的设计原则和过程

第四章建筑结构的设计原则和过程4.1概念设计和数值设计数值设计——计算设计概念设计——是指根据地震震害和工程经验等形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程4建筑结构的设计原则和过程第四章建筑结构的设计原则和过程第四章建筑结构的设计原则和过程第四章建筑结构的设计原则和过程第四章建筑结构的设计原则和过程第四章建筑结构的设计原则和过程第四章建筑结构的设计原则和过程抗震设防区框架体系房屋体型和结构布置的要求（1）房屋的平、立面宜采用简单的体型,尽量避免部分突出及刚度突变。第四章建筑结构的设计原则和过程框架体系房屋体型第四章建筑结构的设计原则和过程转角部位局部加强第四章建筑结构的设计原则和过程房屋顶部不宜有局部突出和刚度突变。若不能避免时，凸出部分应逐步收小，使刚度不发生突变，并作抗震验算。突出部分不宜采用混合结构。鞭端效应第四章章建建筑筑结构构的设设计原原则和和过程程（2）抗侧侧力结结构的的布置置应尽尽可能能使房房屋的的刚度度中心心与地地震力力合力力作用用线接接近或或重合合。第四章章建建筑筑结构构的设设计原原则和和过程程扭矩的的作用用第四章章建建筑筑结构构的设设计原原则和和过程程（3）抗抗侧力力结构构的布布置应应使房房屋中中各部部分的的刚度度均匀匀，不不应过过分悬悬殊。。第四章章建建筑筑结构构的设设计原原则和和过程程剪力与与弯矩矩第四章章建建筑筑结构构的设设计原原则和和过程程防震缝缝第四章章建建筑筑结构构的设设计原原则和和过程程（4）在烈烈度较较高的的抗震震设防防区，，楼、、电梯梯间不不宜布布置在在结构构单元元的两两端和和拐角角部位位。（5）各层层楼板板应尽尽量在在同一一标高高上，，尽可可能不不采用用错层层框架架。第四章章建建筑筑结构构的设设计原原则和和过程程错层框框架第四章章建建筑筑结构构的设设计原原则和和过程程（6）房屋屋高低低层相相连不不宜用用牛腿腿，宜宜用防防震缝缝分开开。（7）柱子子的净净高与与截面面长边边的比比值宜宜大于于4。牛腿破破坏第四章章建建筑筑结构构的设设计原原则和和过程程1.结构的的功能能要求求安全性性建筑结结构在在其设计使使用年年限内，在在正常常施工工和正正常使使用时，，能够够承受受可能能出现现的各各种作用。且在设设计规规定的偶然然事件件发生生时及及发生生后，，结构构应能能保持持必需需的整整体稳定定性。。适用性性建筑结结构在在其设设计使使用年年限内内，在在正常常使用用时具具有良良好的工工作性性能。。例如如其变变形、、裂缝缝或振振动等等性能能均不不超过规规定的的限度度等。。耐久性性建筑结结构在在其设设计使使用年年限内内，在在正常常维护护条件件下具具有足够够的耐耐久性性。例例如不不发生生由于于混凝凝土保保护层层厚度度过薄、、裂缝缝过宽宽而引引起钢钢筋锈锈蚀，，不发发生混混凝土土严重重风化、、腐蚀蚀、老老化而而影响响结构构的使使用寿寿命。。4.2结构设设计的的基本本原则则第四章章建建筑筑结构构的设设计原原则和和过程程结构的的设计计使用用年限限—指结构构在正正常设设计、、施工工、使使用和和维护护下所所应达达到的的使用用年限限。第四章章建建筑筑结构构的设设计原原则和和过程程类别

设计使用年限(年)

示例123452550100临时性结构易于替换的结构构件普通房屋和构筑物纪念性建筑和特别重要的建筑结构结构的的设计计使用用年限限第四章章建建筑筑结构构的设设计原原则和和过程程建筑结结构的的安全全等级级安全等级破坏后果建筑物类型一级二级三级很严重严重不严重重要的房屋一般的房屋次要的房屋建筑结结构的的安全全等级级承载能能力极极限状状态——结构或或结构构构件件达到到最大大承载载能力或或不适适于继继续承承载的的变形形。第四章章建建筑筑结构构的设设计原原则和和过程程2.结构的的极限限状态态第四章章建建筑筑结构构的设设计原原则和和过程程(1)整个结结构或或结构构的一一部分分作为为刚体体失去去平衡衡(如雨篷篷压重重不足足而倾倾覆、、烟囱囱抗风风不足足而倾倾倒、、挡土土墙抗抗滑不不足在在土压压力作作用下下而整整体滑滑移等等);(2)结构构构件或或其连连接因因超过过材料料强度度而破破坏(包括疲疲劳破破坏,如轴心心受压压构件件中混混凝土土达到到了轴轴心抗抗压强强度、、构件件的钢钢筋因因锚固固长度度不足足而被被拔出出等),或因变变形过过大而而不适适于继继续承承受荷荷载;(3)结构转转变为为机动动体系系(如构件件发生生三铰铰共线线而形形成机机动体体系，，丧失失承载载能力力);(4)结构或或构件件丧失失稳定定(如细长长柱到到达临临界荷荷载后后压屈屈失稳稳而破破坏)。正常使使用极极限状状态——结构或或结构构构件件达到到正常常使用用或耐久久性能能的某某项规规定限限值。。第四章章建建筑筑结构构的设设计原原则和和过程程第四章章建建筑筑结构构的设设计原原则和和过程程(1)影响正正常使使用或或外观观的变变形(如吊车车梁变变形过过大导导致吊吊车不不能正正常行行驶、、梁挠挠度过过大影影响外外观等等);(2)影响正正常使使用或或耐久久性能能的局局部损损坏(如水池池池壁壁开裂裂漏水水不能能正常常使用用、如如裂缝缝过宽宽导致致钢筋筋锈蚀蚀等);(3)影响正正常使使用的的振动动(如由于于机器器振动动而导导致结结构的的振幅幅超过过按正正常使使用要要求所所规定定的限限位等等);(4)影响正正常使使用的的其它它特定定状态态(混凝土土腐蚀蚀、结结构相相对沉沉降量量过大大等)。3.结构设设计原原则和和方法法《建筑结结构可可靠度度设计计统一一标准准》———GB50068－2001规定：：对建、、构筑筑物作作结构构设计计时，，采用用以概概率理理论为为基础础的极极限状状态设设计方方法。。第四章章建建筑筑结构构的设设计原原则和和过程程第四章章建建筑筑结构构的设设计原原则和和过程程(1)结构可可靠性性—指安全性、适适用性和耐久久性的总称。。(2)结构可靠度—指结构在规定定的时间内，，在规定的条条件下，完成成预定功能的的概率。第四章建建筑结构的设设计原则和过过程(4)荷载效应和和结结构抗力第四章建建筑结构的设设计原则和过过程(4)结构的功能函函数设Z为结构的功能能函数显然，结构可可能出现下列列三种情况当Z>0时，结构处于于可靠状态当Z<0时，结构处于于失效状态当Z=0时，结构处于于极限状态第四章建建筑结构的设设计原则和过过程若已知Z的概率分布函函数为则第四章建建筑结构的设设计原则和过过程假定在功能函数Z=R-S中，R与S均服从正态分分布且相互独独立，则---目标可靠指标标（见表4.2.2）第四章建建筑结构的设设计原则和过过程4.3实用设计表达达式1.承载力极限状状态设计表达达式第四章建建筑结构的设设计原则和过过程2.正常使用极限限状态设计表表达式三阶段设计：：初步设计、、技术设计、、施工图设计计1.建筑设计的一一般程序4.