建筑结构的功能要求和极限状态

混凝土结构基本计算原则

本章提要：本章主要介绍我国现行规范所采用的以概率理论为基础的极限状态设计方法的基本概念。讲述概率极限状态设计表达式其内涵和应用；给出了混凝土结构耐久性的规定。第一节建筑结构的功能要求和极限状态

第二节结构上的作用与作用效应S第三节结构抗力R第四节概率极限状态设计法第五节、混凝土结构的耐久性第一节建筑结构的功能要求和极限状态

一、建筑结构的功能要求

建筑结构设计的目的：

使结构在正常施工和正常使用的条件下，满足各项预定的功能要求，并取得最佳的经济效果。

建筑结构功能要求主要包括：安全性适用性耐久性承载能力极限状态正常使用极限状态第一节建筑结构的功能要求和极限状态

二、结构的极限状态

结构或结构的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。极限状态分类例题钢筋混凝土简支梁的可靠、失效和极限状态概念

第二节结构上的作用与作用效应S一、结构上的作用与荷载

1、作用与荷载的定义

直接施加在结构上的力及引起结构变形的原因统称为“作用”。荷载的分类和荷载效应

《建筑结构可靠度设计统一标准》将结构上的荷载作如下分类：永久荷载1、按随时间的变异分类偶然荷载2、按随空间位置的变异分类

可变荷载自由荷载

3、按结构的反应特点分类

静态荷载动态荷载固定荷载

第二节结构上的作用与作用效应S一、结构上的作用与荷载

2、荷载的分类和荷载效应二、结构上的荷载效应S

荷载效应是结构由于各种作用引起的内力和变形的总称，用S表示。三、荷载代表值《建筑结构荷载规范》将荷载分为三类：

永久荷载可变荷载

偶然荷载

第二节结构上的作用与作用效应S《建筑历结构荷载零规范》对不同赠功能乌设计的荷该载给票予了娱相应新的规定侨量值，这斤种量淡值，额称为荷载勺的代细表值。三、广荷载璃的代屑表值第二猛节险结构减上的倡作用龟与作哭用效酱应S几种兆荷载错的代仍表值标鼓准抄值——由《建筑绝结构荷载步规范》(作p3积87国)给出可变奸荷载照准永院久值=可变混荷载侵标准悬值×ψq可变拉荷载频遇共值=可变军荷载错标准齿值×ψf可变伯荷载组合盒值=可变如荷载挠标准默值×ψc第三及节袖结构劈燕抗力R一、抗结构争抗力绸概念表示司结构煌或结哨构构但件承受迹和抵影抗荷歌载效持应的温能力，用R表示贞。如突承载阶力、叙刚度许、抗捡裂度梅等二、闯结构料构件锤的材家料强沾度材料酷强度加标准额值是结完构设忍计时号采用饰的材蛇料性得能的洞基本零代表闲值，以材团料强惧度概习率分蠢布的差某一分位垮值来确撕定。三、船材料勺强度宅的设旨计值材料疫强度筋的设熔计值模用于胞承载诉力计设算时其的材婆料强跑度的血代表问值。P2丝式7(式2-跑5)第四件节适概率葛极限钢状态享设计莫法一、潜功能置函数冶与极验限状遍态方拖程用来痕描述炸结构溜构件杏完成舌预定功能筋状态的函游数称间为功厚能函炕数Z:二、稳结构汗的可乡丰靠度趋与失纹效概絮率可靠也概率Ps结构能完成浑预定苍功能械的概惊率失效伍概率Pf（见壁下页授表格并）不能完成交预定少功能凯的概卵率可靠固指标β：三、月建筑思结构印的安届全等寄级和糠目标拨可靠针指标《建筑纸结构渴可靠滩度设盾计统做一标忘准》根据色建筑秀结构夹破坏沾后果席的严伞重程略度，烟将建霞筑结怠构划馒为三值个安仍全等虹级：结构安全等级破坏后果建筑物类型设计使用年限一级很严重重要建筑物100年及以上二级严重一般建筑物50年三级不严重次要建筑物5年及以下第四纽奉节拳概率肃极限闷状态闹设计室法表2-享2结构足的安绢全等渣级划毒分荷载渠效应鼠组合皂的设逼计值应从危下列督组合麻中取最不脉利值确定缴：由可动变荷述载效刮应控喷制组露合由永喷久荷桥载效展应控木制组衬合2、正颂常使磁用极荡限状帮态设颈计表搞达式给：正常尤使用晴极限适状态嘴计算绿主要虫进行变形昏验算p3如88和裂缝肝控制锦验算喷。P3鼓89如：屋盖叼楼盖桶及楼兼梯构戒件，施当长拍度小钓于7m时，坐挠度执限制刘为1/煤20狂0；钢旅筋混攀凝土密结构贞环境彼类别舍为一科类，驰裂缝搅控制女等级键为三帝级，绢即0.倒3m彼m（or节0护.4禾mm超;年平徒均湿牧度<6辞0%时）S_桃__正常涝使用今极限怪状态贼的荷鹊载效菊应(变形\裂缝余宽度荡等)组己合堂设计叫值C_淘__结构叼构件贸达到毙正常梳使用哨要求劝的规藏定限衣值第四拆节践概率船极限越状态通设计茫法标准裂组合：频遇杠组合：准永娘久组忍合：仅适介用于特荷载丧效应纠为线犹性的辈情况第四乞节蛙概率悦极限贝状态叮设计拨法第五乌节、限混凝设土结铸构的云耐久缓性一、瞒混凝四土结茧构的框耐久有性混凝忠土耐狮久性钢筋粒锈蚀在正常侧维护乎的条石件下，预计全使用逝时期律内和指定喝的工商作环熟境中能保物证结棉构满语足既孝定功刻能要钞求的粥性能。影响滑耐久沙性因线素主代要两招个方投面：二、礼混凝敲土结竭构耐掌久性以设计肥规定1、混致凝土哪结构填的使榨用环嫂境的活分类第五铃节、渠混凝饼土结芹构的邪耐久抱性《混凝版土结左构设生计规播范》混凝赵土结株构使刻用环辅境分平为五茂大类厕，作巡寿为耐遵久性缩慧设计欺的主妥要依察据枕；第五恳节、嚼混凝逮土结圆构的棋耐久揭性二、企混凝钥土结存构耐娇久性携设计鼻规定第五代节、坦混凝保土结蛇构的验耐久祖性2、设计恋使用浩年限与耐佩久性删等级膛的划复分混凝葡土规鸦范把竿设计射使用塌年限怖与耐档久性腾结合可，将请设计拍使用承年限枣（耐赢久性纪）划惭分为四类绩；第五疯节、欧混凝偿土结汉构的送耐久愤性3、结隐构耐埋久性束对混碑凝土秧的要扶求按近楼似概就率论顾的极限汉状态跨设计部法极限资状态按近歇似概肆率论修的极限阔状态做设计疼法实用贿设计赖表达剥式按极条限状拢态设反计时下材料摘强度颗和荷狸载取悉值结构取上的垒作用结构吵的功宣能要蹄求极限库状态极限档状态妈方程冻（Z=散R-盒S）结构