建筑结构设计通论1课件

TheDesignof

BuildingStructures

建筑结构设计基本教程TheDesignofBuildingStructures

建筑结构设计课程的地位、作用和任务《建筑结构设计》是土木工程专业的重要课程，是实践性很强的一门课程。通过本课程的学习和课程设计，能够理解与结构设计有关的基本概念，掌握常用建筑结构设计的基本方法，为今后的走向设计和施工单位打下基础。课程内容和重点本课程是一门综合性课程，包括钢筋混凝土结构、钢结构和钢骨混凝土组合结构。本课程重点介绍混凝土结构的选型、结构布置、计算模型的选取和结构分析。本课程学习方法带着问题听课带着问题看书讨论大量作习题深入思考提出问题第1章结构设计通论

Chapter1IntroductionofStructuralDesign1.1绪论Introduction1.2建筑结构的作用TheFunctionsofBuildingStructures1.3结构的耐火设计TheFire-resistantDesignofStructures

1.4结构设计的一般要求TheGeneralRequirementsofStructuresDesign第1章结构设计通论

Chapter1IntroductionofStructuralDesign1.1绪论1.1.1建筑结构的类型按功能：民用建筑、工业建筑。按层数：单层、多层、高层、超高层。按结构材料：木、砌体、混凝土、钢、组合。按结构形式：排架、框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体、大跨结构。高层和超高层是如何定义的《高层建筑混凝土技术规程》

？大跨网架结构大跨悬索结构框架结构剪力墙结构扩展基础（a）钢筋混凝土条形基础；（b）现浇独立基础；（c）预制杯形基础现浇柱的基础中的插筋构造示意图筏形基础（a）墙下筏形基础；(b)平板式柱下筏形基础；(c)下梁板式柱下筏形基础；(d)上梁板式柱下筏形基础箱形基础日本明石海峡大桥（中跨1991m，主塔297m）（1）移动主塔沉箱就位（3）水下浇注混凝土（2）沉箱1.1.2结构设计的程序建筑物的设计：建筑设计、结构设计、给排水、暖通、电气设计。建筑设备结构设计过程：方案设计结构分析构件设计绘施工图

计算、构造一、方案设计：结构选型：上部结构和基础类型。结构布置：构件的平面位置、竖向位置或变形缝。

轴线定位标高定位

构件截面尺寸：梁板截面尺寸、柱、墙截面尺寸温度缝、沉降缝、抗震缝？后浇带二、结构分析计算简图尽可能反映结构实际受力特征偏于安全简单线弹性计算理论塑性非线性：几何非线性、材料非线性数学方法：解析方法、数值方法。1.2建筑结构上的作用1.2.1作用的种类直接作用：永久荷载、可变荷载、偶然荷载间接作用：地震作用、地基变形、材料收缩、温度变化、焊接应力等建筑结构常见的作用：楼板和设备自重、楼屋面可变荷载（活荷载、雪荷载、积灰荷载）、地震作用。1.2.2荷载代表值定义：设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值，包括标准值、组合值、频遇值和准永久值。其中标准值是基本代表值。标准值：为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值（如均值、众值或某个分位值）组合值定义：对可变荷载，使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率，能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值；或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值。频遇值定义：对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。目前一应用范围较小，如吊车梁设计准永久值定义：对可变荷载，在设计基准期内，被超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值。建筑物设计使用年限与设计基准期？1.2.3楼面和屋面可变荷载包括：持久性可变荷载、临时性可变荷载采用平稳二项随机过程模型描述。设计楼面梁、墙、柱、基础时，可变荷载标准值的折减系数，见《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001)雪荷载标准值《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001)注意：屋面均布活荷载，不应与雪荷载同时组合。1.2.4风荷载计算主要承重结构计算维护结构例题：某金工车间无天窗，外形尺寸如图，基本风压为0.35kN/m2,柱顶标高10.500，室外地坪标高为-0.300，h1=2.1m,h2=1.2m,地面粗糙度类别为B，排架纵向跨度6.0m，计算排架所受风压。（α=11º）h2h1α1.2.5吊车荷载吊车的设计依据是吊车工作级别（A1-A8)。吊车工作级别

利用级别载荷状态吊车竖向和水平荷载：吊车最大或最小轮压最大轮压由吊车手册查到，最小轮压如何计算？吊车水平荷载标准值横向水平荷载标准值为小车重量与额定起重量标准值之和乘以小车制动力系数。TK=α(G2k+G3k)/4横向水平荷载标准值为作用在一边轨道上所有刹车轮的最大轮压之和的10%。TK=0.1Pmax,k(一般四轮吊车）练习题1.某四轮桥式吊车最大轮压为120kN，其刹车时，传给吊车梁的纵向水平荷载标准值为（）（A）10kN；（B）15kN；（C）12kN；（D）20kN2.某桥式吊车，额定起重量为25t，小车自重为1.5t，则小车沿横向刹车时，每个大车轮子传递的横向水平荷载标准值为（）。（A）0.80t；（B）0.53t；（C）0.76t；（D）0.66t。吊车荷载的动力系数当计算吊车梁及其连接的强度时，吊车竖向荷载应乘以动力系数。多台吊车的组合竖向荷载：对一层吊车单跨厂房的每个排架，参与组合的吊车台数不宜多于2台；对一层吊车的多跨厂房的每个排架，参与组合的吊车台数不宜多于4台。水平荷载：对单跨或多跨厂房的每个排架，参与组合的吊车台数不应多于2台。1.3结构的耐火设计1.3.1构件的耐火性能衡量指标：燃烧性能和耐火极限影响耐火极限的因素提高耐火极限的措施：设计构造、防护层1.3.2耐火设计方法根据建筑设计防火规范，确定与建筑物耐火等级相应的所有构件的耐火时间，保证耐火极限大于耐火时间。确定建筑耐火等级的主要因素建筑物重要性、火灾的危险性、建筑物高度、火灾荷载耐火等级：一、二、三、四级1.4结构设计的一般要求1.4.1安全等级、设计使用年限、结构重要性系数建筑结构的安全等级地基基础设计等级1.4.2极限状态设计要求及内容设计内容基本组合承载能力极限状态偶然组合标准组合正常使用极限状态准永久组合频遇组合对承载力极限状态设计表达式

基本组合（1）可变荷载效应控制的组合（2）可变荷载效应控制的组合偶然组合荷载效应组合的设计值确定：偶然荷载的代表值不乘分项系数；与偶然荷载同时出现的其它荷载可根据观测资料和工程经验采用适当的代表值。各种情况下荷载效应的设计公式，可由有关于规范另行规定。正常使用极限状态（1）标准组合（短期效应组合）（2）频遇组合（3）准永久组合（长期效应组合）1.4.4抗震设计我国抗震设防烈度为6~9度，称为基本烈度。抗震设防三水准目标：“小震不坏，中震可修，大震不倒”地震烈度的概率密度函数曲线概率密度函数抗震设计基本内容概念设计：结构选型、机构布置地震作用计算：承载力、变形验算构造措施

抗震设计表达式

结构构件的地震作用效应和其它荷载效应的基本组合现浇钢筋混凝土结构房屋抗震等级的划分林同炎与概念设计Ketchu：“ItwasarealshocktomeononeoftheoccasionswhenI