簡介:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)REINFORCEDCONCRETESTRUCTURE,0緒論1建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則2建筑結(jié)構(gòu)材料3鋼筋混凝土受彎構(gòu)件4鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件5鋼筋混凝土受扭構(gòu)件6鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫、變形和耐久性7預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,1、了解結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力2、結(jié)構(gòu)的功能要求、結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)3、了解概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法及實(shí)用表達(dá)式4、掌握荷載各種代表值和強(qiáng)度值的取法及算法,本章內(nèi)容及要求,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)及結(jié)構(gòu)抗力,(1)作用效應(yīng)S,作用(荷載)對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的各種效應(yīng),如彎矩、剪力、軸力、變形、裂縫等MVNFW,結(jié)構(gòu)構(gòu)件抵抗各種作用效應(yīng)的能力。如抗彎、抗剪、抗壓、抗拉、抗扭承載力以及抗變形、抗裂縫的能力。,(2)結(jié)構(gòu)抗力R,結(jié)構(gòu)上的作用可分為直接作用和間接作用,第一節(jié)荷載分類及荷載代表值,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,1永久荷載永久荷載亦稱恒荷載,是指在結(jié)構(gòu)使用期間,其值不隨時間變化,或者其變化與平均值相比可忽略不計(jì)的荷載,如結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力等。,2可變荷載可變荷載也稱為活荷載,是指在結(jié)構(gòu)使用期間,其值隨時間變化,且其變化值與平均值相比不可忽略的荷載,如樓面活荷載、屋面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、吊車荷載等。,3偶然荷載在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn),而一旦出現(xiàn),其量值很大且持續(xù)時間很短的荷載稱為偶然荷載,如爆炸力、撞擊力等。,第一節(jié)荷載分類及荷載代表值,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,常用材料單位體積的自重(單位KN/M3)混凝土22~24,鋼筋混凝土24~25,水泥砂漿20,石灰砂漿、混合砂漿17,普通磚18,普通磚(機(jī)器制)19,漿砌普通磚砌體18,漿砌機(jī)磚砌體19。,荷載標(biāo)準(zhǔn)值,(1)永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值,按構(gòu)件尺寸和構(gòu)件單位體積自重的標(biāo)準(zhǔn)值來確定。,第一節(jié)荷載分類及荷載代表值,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,(1)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值(民用樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用),,第一節(jié)荷載分類及荷載代表值,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,(1)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值(民用樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用),第一節(jié)荷載分類及荷載代表值,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,注①本表所列各項(xiàng)活荷載適用于一般使用條件,當(dāng)使用荷載大時,應(yīng)按實(shí)際情況采用。②本表各項(xiàng)荷載不包括隔墻自重和二次裝修荷載。,(1)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值(民用樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用),,,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值÷砼材料分項(xiàng)系數(shù)鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值÷鋼筋材料分項(xiàng)系數(shù),永久荷載設(shè)計(jì)值永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值永久荷載分項(xiàng)系數(shù)可變荷載設(shè)計(jì)值可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值可變荷載分項(xiàng)系數(shù),設(shè)計(jì)值與標(biāo)準(zhǔn)值的關(guān)系,第二節(jié)建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB500682001(以下簡稱統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn))規(guī)定,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果(危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、產(chǎn)生社會影響等)的嚴(yán)重性,采用不同的安全等級。,設(shè)計(jì)使用年限,是指設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進(jìn)行大修即可按其預(yù)定目的使用的時期。,第二節(jié)建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,結(jié)構(gòu)的功能要求,能承受正常施工和使用時的各種作用,以及偶然事件發(fā)生時,仍能保持整體穩(wěn)定性。,在正常使用時,能保證具有良好的工作性能,不出現(xiàn)過大的變形和裂縫。,在正常使用及維護(hù)下,具有足夠的耐久性能,不發(fā)生銹蝕和風(fēng)化現(xiàn)象。,*安全性*適用性*耐久性,例如,不會出現(xiàn)影響正常使用的過大變形或振動;不會產(chǎn)生使使用者感到不安的裂縫寬度等。,例如,結(jié)構(gòu)材料不致出現(xiàn)影響功能的損壞,鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋不致因保護(hù)層過薄或裂縫過寬而銹蝕等。,即結(jié)構(gòu)僅產(chǎn)生局部的損壞而不致發(fā)生連續(xù)倒塌。,第二節(jié)建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性是結(jié)構(gòu)可靠的標(biāo)志,總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。,結(jié)構(gòu)的可靠度是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量,即對結(jié)構(gòu)可靠性的定量描述。,結(jié)構(gòu)可靠性的定義是,結(jié)構(gòu)在規(guī)定時間內(nèi),規(guī)定條件下,完成預(yù)定功能的能力。,當(dāng)結(jié)構(gòu)的使用年限超過設(shè)計(jì)使用年限后,并不意味著結(jié)構(gòu)就要報(bào)廢,但其可靠度將逐漸降低。,第二節(jié)建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,1、結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài),(1)承載能力極限狀態(tài),(2)正常使用極限狀態(tài),針對安全性如整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去穩(wěn)定;結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強(qiáng)度不夠而破壞;結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動體系;結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定等。地基破壞,針對適用性和耐久性如出現(xiàn)影響正常使用或外觀的變形;影響正常使用或耐久性的局部損壞;影響正常使用的振動。,第二節(jié)建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,2、承載能力極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的功能函數(shù),(1)作用效應(yīng)S,作用(荷載)對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的各種效應(yīng),如彎矩、剪力、軸力、變形、裂縫等MVNFW,結(jié)構(gòu)構(gòu)件抵抗各種作用效應(yīng)的能力。如抗彎、抗剪、抗壓、抗拉、抗扭承載力以及抗變形、抗裂縫的能力。,(2)結(jié)構(gòu)抗力R,第二節(jié)建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,有一農(nóng)夫,能肩挑300斤當(dāng)給他300斤的擔(dān)子時,效應(yīng)剛好等于抗力;當(dāng)給他100斤的擔(dān)子時,效應(yīng)小于抗力;當(dāng)給他400斤的擔(dān)子時,效應(yīng)大于抗力。,挑擔(dān)子與結(jié)構(gòu)功能函數(shù),第二節(jié)建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,結(jié)構(gòu)的功能函數(shù),當(dāng)Z>0即R>S時,結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài);當(dāng)Z<0即R<S時,結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài);當(dāng)Z0即RS時,結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)。,關(guān)系式GS,R=R-S=0稱為極限狀態(tài)方程。,結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性系數(shù)一級11、二級10、三級09,按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的實(shí)用表達(dá)式,,,第二節(jié)建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,,,按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值,按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值,可變荷載效應(yīng)中的最大值,永久荷載分項(xiàng)系數(shù),第J個可變荷載的分項(xiàng)系數(shù),第1個可變荷載的分項(xiàng)系數(shù),可變荷載的組合值系數(shù),1)由可變荷載效應(yīng)控制的組合,第二節(jié)建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,2)由永久荷載效應(yīng)控制的組合,恒荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值,活荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值,,,11某住宅樓面梁,由恒載標(biāo)準(zhǔn)值引起的彎矩MGK45KNM,由樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值引起的彎矩MQK25KNM,活荷載組合值系數(shù)ΨC07,結(jié)構(gòu)安全等級為二級。試求按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時梁的最大彎矩設(shè)計(jì)值M。,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,習(xí)題,12某鋼筋混凝土矩形截面簡支梁,截面尺寸BH200MM500MM,計(jì)算跨度L04M,梁上作用恒載標(biāo)準(zhǔn)值不含自重14KN/M,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值9KN/M,活荷載組合值系數(shù)ΨC07,梁的安全等級為二級。試計(jì)算按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時的跨中彎矩設(shè)計(jì)值。,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,習(xí)題答案,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,13某排架結(jié)構(gòu)簡圖如下圖所示。在左邊柱柱底截面A處,屋面恒荷載、柱自重、吊車梁重等永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩為208KNM(正號表示柱的左側(cè)纖維受拉,負(fù)號表示柱的右側(cè)纖維受拉),屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩為011KNM,左來風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩為3535KNM,吊車最大輪壓作用于A柱時荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的總彎矩為2070KNM,試求該截面在這些荷載作用下的彎矩的組合設(shè)計(jì)值。,第二節(jié)建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,SD正常使用極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合值;C-結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用要求的規(guī)定限值(如變形、裂縫、應(yīng)力等限值),按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定采用,按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)表達(dá)式,,3、正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)表達(dá)式,,第二節(jié)建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,,,按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值,按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值,可變荷載效應(yīng)中的最大值,可變荷載的組合值系數(shù),3、正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)表達(dá)式(1)標(biāo)準(zhǔn)組合,第二節(jié)建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,,,按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值,按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值,可變荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù),3、正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)表達(dá)式(2)準(zhǔn)永久組合,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的最重要的因素。使用環(huán)境類別按下表劃分。,注嚴(yán)寒地區(qū)指最冷月平均溫度≤10℃,日平均溫度不高于5℃的天數(shù)≥145D的地區(qū);寒冷地區(qū)指最冷月平均溫度100℃,日平均溫度不高于5℃的天數(shù)為90145D的地區(qū)。,第三節(jié)混凝土結(jié)構(gòu)的的耐久性設(shè)計(jì),第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,對于設(shè)計(jì)使用年限為50年的一般結(jié)構(gòu),混凝土質(zhì)量應(yīng)符合下表225的規(guī)定,耐久性的要求,第三節(jié)混凝土結(jié)構(gòu)的的耐久性設(shè)計(jì),第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,1、什么是結(jié)構(gòu)上的作用荷載屬于哪種作用作用效應(yīng)和荷載效應(yīng)有什么區(qū)別2、什么是荷載代表值永久荷載、可變荷載的代表值分別有哪些3、建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足哪些功能要求其中最重要的一項(xiàng)是什么4、什么是結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)極限狀態(tài)分為幾類各有什么標(biāo)志和限值5、試用結(jié)構(gòu)功能函數(shù)描述結(jié)構(gòu)所處的狀態(tài)。,小組協(xié)作思考題,第二章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則,1、按習(xí)題12的要求設(shè)計(jì)一單跨簡支梁,即自行確定其截面尺寸、跨度、梁上恒載(不包括自重)及活載大小,并計(jì)算跨中最大彎矩和支座最大剪力設(shè)計(jì)值。(注梁高跨比H/L≥1/12,B/H1/31/2,B、H取50MM倍數(shù)),作業(yè),2、鋼筋混凝土雨篷板的挑出長度L08,板寬24M,板厚在根部為70MM,在懸臂端為50MM,作用在板上的荷載除防水層自重、板自重和板下抹灰自重外,在板的懸臂的任意點(diǎn)處還作用有施工檢修荷載PK12KN。結(jié)構(gòu)的安全等級為二級,試求該雨篷板的根部截面彎矩設(shè)計(jì)值。提示查荷載規(guī)范,防水砂漿自重為20KN/M3,混凝土自重25KN/M3,抹灰自重17KN/M3,,,點(diǎn)擊返回,,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)REINFORCEDCONCRETESTRUCTURE,
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