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0 0 绪论绪论1 1 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则2 2 建筑结构材料建筑结构材料3 3 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件4 4 钢筋混凝土纵向受力构件钢筋混凝土纵向受力构件5 5 钢筋混凝土受扭构件钢筋混凝土受扭构件6 6 预应力混凝土构件预应力混凝土构件7 7 钢筋混凝土楼屋盖钢筋混凝土楼屋盖建筑结构Building Structure1.1 1.1 荷载分类及荷载代表值荷载分类及荷载代表值 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则1.1.永久永久荷载荷载永久荷载亦称恒荷载，是指在结构使用期间，其值不随永久荷载亦称恒荷载，是指在结构使用期间，其值不随时间变化，或者其变化与平均值相比可忽略不计的荷载，如时间变化，或者其变化与平均值相比可忽略不计的荷载，如结构自重、土压力、预应力等。结构自重、土压力、预应力等。2.2.可变可变荷载荷载可变荷载也称为活荷载，是指在结构使用期间，其值随可变荷载也称为活荷载，是指在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的荷载，如楼时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的荷载，如楼面活荷载、屋面活荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载等。面活荷载、屋面活荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载等。3.3.偶然偶然荷载荷载 在结构使用期间不一定出现，而一旦出现，其量值很大在结构使用期间不一定出现，而一旦出现，其量值很大且持续时间很短的荷载称为偶然荷载，如爆炸力、撞击力等。且持续时间很短的荷载称为偶然荷载，如爆炸力、撞击力等。1.1.1 1.1.1 荷载分类荷载分类1.1 1.1 荷载分类及荷载代表值荷载分类及荷载代表值 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则荷载代表值荷载代表值 1.1.2 1.1.2 荷载代表值荷载代表值定义：结构设计时，对于不同的荷载和不同的设计情定义：结构设计时，对于不同的荷载和不同的设计情况，应赋予荷载不同的量值，该量值即荷载代表值。况，应赋予荷载不同的量值，该量值即荷载代表值。定义：荷载标准值就是结构在设计基准期内具有一定定义：荷载标准值就是结构在设计基准期内具有一定概率的最大荷载值概率的最大荷载值,它是荷载的基本代表值。它是荷载的基本代表值。设计基准期设计基准期为确定可变荷载代表值而选定的时间为确定可变荷载代表值而选定的时间参数，一般取为参数，一般取为50年。年。1.1.荷载标准值荷载标准值 1.1 1.1 荷载分类及荷载代表值荷载分类及荷载代表值 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则常用材料单位体积的自重（单位常用材料单位体积的自重（单位kN/m3kN/m3）混凝土混凝土22242224，钢筋混凝土钢筋混凝土24252425，水泥砂浆水泥砂浆2020，石灰砂浆、混合砂浆石灰砂浆、混合砂浆1717，普通砖普通砖1818，普通砖（机器制）普通砖（机器制）1919，浆砌普通砖砌体浆砌普通砖砌体1818，浆砌机砖砌体浆砌机砖砌体1919。1.1.荷载标准值荷载标准值（1 1）永久荷载标准值）永久荷载标准值 按构件尺寸和构件单位体积自重按构件尺寸和构件单位体积自重的标准值来确定。的标准值来确定。1.1.2 1.1.2 荷载代表值荷载代表值1.1 1.1 荷载分类及荷载代表值荷载分类及荷载代表值 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则（2 2）可变荷载标准值）可变荷载标准值（民用（民用楼面均布活荷载标准值按下表采用）楼面均布活荷载标准值按下表采用）民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频偶值和永久值系数民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频偶值和永久值系数项项次次类类 别别标准值标准值(kN/m(kN/m2 2)组合组合值系值系 c c频偶频偶值系值系 f f准永久准永久值系数值系数 q q1 1（1 1）住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院）住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿所、幼儿园病房、托儿所、幼儿园（2 2）教室、实验室、阅览室、会议室、）教室、实验室、阅览室、会议室、医院门诊室医院门诊室2.02.00.70.70.50.50.60.60.40.40.50.52 2食堂、办公楼中的一般资料档案室食堂、办公楼中的一般资料档案室2.52.50.70.70.60.60.50.53 3（1 1）礼堂、剧场、影院、有固定座位的）礼堂、剧场、影院、有固定座位的看台看台（2 2）公共洗衣房）公共洗衣房3.03.03.03.00.70.70.70.70.50.50.60.60.30.30.50.54 4（1 1）商店、展览厅、车站、港口、机场）商店、展览厅、车站、港口、机场大厅及其旅客等候室大厅及其旅客等候室（2 2）无固定座位的看台）无固定座位的看台3.53.53.53.50.70.70.70.70.60.60.50.50.50.50.30.31.1 1.1 荷载分类及荷载代表值荷载分类及荷载代表值 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则5 5（1 1）健身房、演出舞台）健身房、演出舞台（2 2）舞厅）舞厅4.04.04.04.00.70.70.70.70.60.60.60.60.50.50.30.36 6（1 1）书库、档案室、储藏室）书库、档案室、储藏室（2 2）密集柜书库）密集柜书库5.05.012.012.00.90.90.90.90.80.87 7通风机房、电梯机房通风机房、电梯机房7.07.00.90.90.90.90.80.88 8汽车通道及停车库汽车通道及停车库（1 1）单向板楼盖（板跨不小于）单向板楼盖（板跨不小于2m2m）客车客车消防车消防车（2 2）双向板楼盖和无梁楼盖（柱网尺寸）双向板楼盖和无梁楼盖（柱网尺寸不小于不小于6m6m6m6m）客车客车消防车消防车 4.04.035.035.02.52.520.020.00.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.60.60.60.60.60.60.60.6（2 2）可变荷载标准值）可变荷载标准值（民用（民用楼面均布活荷载标准值按下表采用）楼面均布活荷载标准值按下表采用）1.1 1.1 荷载分类及荷载代表值荷载分类及荷载代表值 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则9 9厨房（厨房（1 1）一般的）一般的（2 2）餐厅）餐厅2.02.04.04.00.70.70.70.70.60.60.70.70.50.50.70.71010浴室、厕所、盥洗室：浴室、厕所、盥洗室：（1 1）第）第1 1项中的民用建筑项中的民用建筑（2 2）其他民用建筑）其他民用建筑2.02.02.52.50.70.70.70.70.50.50.60.60.40.40.50.51111走廊、门厅、楼梯：走廊、门厅、楼梯：（1 1）宿舍、旅馆、医院病房、托儿所、幼）宿舍、旅馆、医院病房、托儿所、幼儿园、住宅儿园、住宅（2 2）办公楼、教室、餐厅、医院门诊部）办公楼、教室、餐厅、医院门诊部（3 3）消防疏散楼梯、其他民用建筑）消防疏散楼梯、其他民用建筑2.02.02.52.53.53.50.70.70.70.70.70.70.50.50.60.60.50.50.40.40.50.50.30.31212阳台：阳台：（1 1）一般情况）一般情况（2 2）当人群有可能密集时）当人群有可能密集时2.52.53.53.50.70.70.60.60.50.5注：注：本表所列各项活荷载适用于一般使用条件，当使用荷载大时，应按实际情况采用。本表所列各项活荷载适用于一般使用条件，当使用荷载大时，应按实际情况采用。本表各项荷载不包括隔墙自重和二次装修荷载。本表各项荷载不包括隔墙自重和二次装修荷载。（2 2）可变荷载标准值）可变荷载标准值（民用（民用楼面均布活荷载标准值按下表采用）楼面均布活荷载标准值按下表采用）1.1 1.1 荷载分类及荷载代表值荷载分类及荷载代表值 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则注：注：不上人的屋面，当使用荷载大时，应按实际情况采用。不上人的屋面，当使用荷载大时，应按实际情况采用。上人的屋面，当兼作其他用途时，应按相应楼面活荷载采用；上人的屋面，当兼作其他用途时，应按相应楼面活荷载采用；对于因屋面排水不畅、堵塞等引起积水荷载，应采取构造措施对于因屋面排水不畅、堵塞等引起积水荷载，应采取构造措施 加以防加以防 止，必要时应按积水的可能深度确定屋面活荷载。止，必要时应按积水的可能深度确定屋面活荷载。屋顶花园活荷载不包括花圃土石等材料自重。屋顶花园活荷载不包括花圃土石等材料自重。（2 2）可变荷载标准值）可变荷载标准值（民用（民用屋面均布活荷载标准值按下表采用）屋面均布活荷载标准值按下表采用）民用建筑屋面均布活荷载标准值及其组合值、频偶值和永久值系数民用建筑屋面均布活荷载标准值及其组合值、频偶值和永久值系数项项次次类类 别别标准值标准值(kN/m(kN/m2 2)组合组合值系值系 c c频偶频偶值系值系 f f准永久准永久值系数值系数 q q1 1不上人的屋面不上人的屋面0.50.50.70.70.50.50 02 2上人的屋面上人的屋面2.02.00.70.70.50.50.40.43 3屋顶花园屋顶花园3.03.00.70.70.60.60.50.51.1 1.1 荷载分类及荷载代表值荷载分类及荷载代表值 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则2.2.可变荷载准永久值可变荷载准永久值 在设计基准期内经常达到或超过的那部份荷载值（总的持续时间在设计基准期内经常达到或超过的那部份荷载值（总的持续时间不低于不低于2525年），称为可变荷载准永久值。年），称为可变荷载准永久值。可变荷载准永久值可表示为可变荷载准永久值可表示为 q qk k ，其中，其中k k为可变荷载标准值，为可变荷载标准值，q q为可变荷载准永久值系数。为可变荷载准永久值系数。q q值见前表。值见前表。3.3.可变荷载组合值可变荷载组合值 两种或两种以上两种或两种以上可变荷载同时作用于结构上时，除主导荷载（产可变荷载同时作用于结构上时，除主导荷载（产生最大效应的荷载）仍可以其标准值为代表值外，其他伴随荷载均应生最大效应的荷载）仍可以其标准值为代表值外，其他伴随荷载均应以小于标准值的荷载值为代表值，此即可变荷载组合值。以小于标准值的荷载值为代表值，此即可变荷载组合值。可变荷载组合值可表示为可变荷载组合值可表示为 c ck k 。其中。其中 c c 为可变荷载组合值系数，为可变荷载组合值系数，其值按前表查取。其值按前表查取。1.1 1.1 荷载分类及荷载代表值荷载分类及荷载代表值 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则4.4.可变荷载频遇值可变荷载频遇值 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（率或超越频率为规定频率的荷载值（总的持续时间不低于总的持续时间不低于5050年年），称），称为可变荷载频遇值。为可变荷载频遇值。可变荷载频遇值可表示为可变荷载频遇值可表示为 f fk k。其中。其中 f f为可变荷载频遇值系数，其为可变荷载频遇值系数，其值按前表查取。值按前表查取。1.2 1.2 建筑结构概率极限状态设计法建筑结构概率极限状态设计法 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则（1 1）结构的安全等级结构的安全等级建筑结构可靠度设计统一标准建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001GB50068-2001（以下简称统一标准）（以下简称统一标准）规定，建筑结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命、规定，建筑结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等）的严重性，采用不同的造成经济损失、产生社会影响等）的严重性，采用不同的安全等级安全等级。1.2.1 1.2.1 极限状态极限状态建筑结构的安全等级建筑结构的安全等级安全等级安全等级破坏后果破坏后果建筑物类型建筑物类型一级一级很严重很严重重要的房屋重要的房屋二级二级严重严重一般的房屋一般的房屋三级三级不严重不严重次要的房屋次要的房屋1.2 1.2 建筑结构概率极限状态设计法建筑结构概率极限状态设计法 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则结构的设计使用年限分类结构的设计使用年限分类设计设计使使 用用 年年 限限 示示 例例5 5临时性结构临时性结构2525易于替换的结构构件易于替换的结构构件5050普通房屋和构筑物普通房屋和构筑物100100纪念性建筑和纪念性建筑和特别重要的建筑结构特别重要的建筑结构（2 2）设计使用年限设计使用年限，是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可，是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。按其预定目的使用的时期。1.2 1.2 建筑结构概率极限状态设计法建筑结构概率极限状态设计法 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则（3 3）结构的功能要求）结构的功能要求 能承受正常施工和使用时的各种作用，以及能承受正常施工和使用时的各种作用，以及偶然事件发生时，仍能保持整体稳定性。偶然事件发生时，仍能保持整体稳定性。在正常使用时，能保证具有良好的工作性能，在正常使用时，能保证具有良好的工作性能，不出现过大的变形和裂缝。不出现过大的变形和裂缝。在正常使用及维护下，具有足够的耐久性能，在正常使用及维护下，具有足够的耐久性能，不发生锈蚀和风化现象。不发生锈蚀和风化现象。安全性安全性适用性适用性耐久性耐久性例如，不会出现影响正常使用的过大变形或振动；不会产生使使用者感到例如，不会出现影响正常使用的过大变形或振动；不会产生使使用者感到不安的裂缝宽度等。不安的裂缝宽度等。例如，结构材料不致出现影响功能的损坏，钢筋混凝土构件的钢筋不致因保例如，结构材料不致出现影响功能的损坏，钢筋混凝土构件的钢筋不致因保护层过薄或裂缝过宽而锈蚀等。护层过薄或裂缝过宽而锈蚀等。即结构仅产生局部的损坏而不致发生连续倒塌。即结构仅产生局部的损坏而不致发生连续倒塌。1.2 1.2 建筑结构概率极限状态设计法建筑结构概率极限状态设计法 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则结构的结构的安全性安全性、适用性适用性和和耐久性耐久性是结构可靠的标志，总称为结构的是结构可靠的标志，总称为结构的可可靠性靠性。结构的结构的可靠度可靠度是结构可靠性的是结构可靠性的概率度量概率度量，即对结构可靠性的，即对结构可靠性的定量描述定量描述。结构结构可靠性可靠性的定义是，结构在规定时间内，规定条件下，完成预定功的定义是，结构在规定时间内，规定条件下，完成预定功能的能力。能的能力。注意注意1：结构可靠度与结构使用年限长短有关。统一标准以结构的设计结构可靠度与结构使用年限长短有关。统一标准以结构的设计 使用年限为计算结构可靠度的时间基准。使用年限为计算结构可靠度的时间基准。注意注意2：当结构的使用年限当结构的使用年限超过设计使用年限超过设计使用年限后，并不意味着结构就要报后，并不意味着结构就要报 废，但其废，但其可靠度可靠度将将逐渐降低逐渐降低。（3 3）结构的功能要求）结构的功能要求 1.2 1.2 建筑结构概率极限状态设计法建筑结构概率极限状态设计法 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则2.2.结构功能的结构功能的极限状态极限状态 （1 1）承载能力承载能力极限状态极限状态针对针对安全性安全性如：整个结构或结构的一部分作为刚体失如：整个结构或结构的一部分作为刚体失 去稳定；去稳定；结构构件或连接因材料强度不够而坏；结构构件或连接因材料强度不够而坏；结构转变为机动体系；结构转变为机动体系；结构或结构构件丧失稳定等。结构或结构构件丧失稳定等。定义：整个结构或结构的一部份，超过某一特定状态就不能满足设定义：整个结构或结构的一部份，超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能（安全性、适用性、耐久性）要求，该特定状态计规定的某一功能（安全性、适用性、耐久性）要求，该特定状态称为该功能的称为该功能的极限状态极限状态。结构极限状态分为以下两类：。结构极限状态分为以下两类：结构超过承载能力结构超过承载能力极限状态的示例极限状态的示例1.2 1.2 建筑结构概率极限状态设计法建筑结构概率极限状态设计法 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则2.2.结构功能的结构功能的极限状态极限状态 （2 2）正常使用正常使用极限状态极限状态针对针对适用性适用性和和耐久性耐久性如：出现影响正常使用或外观的变形；如：出现影响正常使用或外观的变形；影响正常使用或耐久性的局部损坏；影响正常使用或耐久性的局部损坏；影响正常使用的振动。影响正常使用的振动。工程设计时，一般先按承载力极限状态设计结构构件，工程设计时，一般先按承载力极限状态设计结构构件，再按正常使用极限状态验算。再按正常使用极限状态验算。1.2 1.2 建筑结构概率极限状态设计法建筑结构概率极限状态设计法 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则结构的功能函数结构的功能函数 （1 1）作用效应）作用效应 S S作用（荷载）对结构产生的各种效应，作用（荷载）对结构产生的各种效应，如如弯矩、剪力、轴力、变形、裂缝弯矩、剪力、轴力、变形、裂缝等等 M V N f w结构构件抵抗各种作用效应的能力。结构构件抵抗各种作用效应的能力。如如抗弯、抗剪、抗压、抗拉、抗扭抗弯、抗剪、抗压、抗拉、抗扭承载力承载力以及以及抗变形、抗裂缝抗变形、抗裂缝的能力。的能力。（2 2）结构抗力）结构抗力 R R1.2 1.2 建筑结构概率极限状态设计法建筑结构概率极限状态设计法 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则结构的功能函数结构的功能函数 当当0 0 即即 R RS S 时，结构处于时，结构处于可靠状态可靠状态；当当0 0 即即 R RS S 时，结构处于时，结构处于失效状态失效状态；当当=0 0 即即 R R=S S 时，结构处于时，结构处于极限状态极限状态。关系式关系式(S(S，R)R)R RS S0 0 称为极限状态方程。称为极限状态方程。1.2.2 1.2.2 实用设计表达式实用设计表达式（1 1）实用表达式：）实用表达式：SRSR R R结构构件的承载力设计值，即抗力设计值结构构件的承载力设计值，即抗力设计值 S S荷载效应基本组合或偶然组合的设计值荷载效应基本组合或偶然组合的设计值（2 2）荷载效应基本组合设计值）荷载效应基本组合设计值 S S 对于基本组合，荷载效应组合的设计值对于基本组合，荷载效应组合的设计值S S应从由可变荷载效应从由可变荷载效应控制的组合和由永久荷载效应控制的组合中取最不利值确定。应控制的组合和由永久荷载效应控制的组合中取最不利值确定。1.2 1.2 建筑结构概率极限状态设计法建筑结构概率极限状态设计法 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则 ：结构构件的重要性系数，对安全等级为一级或设计：结构构件的重要性系数，对安全等级为一级或设计使用年限为使用年限为100100年及以上的结构构件，不应小于年及以上的结构构件，不应小于1.11.1；对安全；对安全等级为二级或设计使用年限为等级为二级或设计使用年限为5050年的结构构件，不应小于年的结构构件，不应小于1.01.0；对安全等级为三级或设计使用年限为；对安全等级为三级或设计使用年限为5 5年及以下的结构构件，年及以下的结构构件，不应小于不应小于0.90.9；在抗震设计中，不考虑结构构件的重要性系数。；在抗震设计中，不考虑结构构件的重要性系数。1 1）由可变荷载效应控制的组合）由可变荷载效应控制的组合1.2 1.2 建筑结构概率极限状态设计法建筑结构概率极限状态设计法 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则(1.2.3)G：永久荷载分项系数，按表：永久荷载分项系数，按表1.2.3 采用；采用；SGk：永久荷载标准值：永久荷载标准值Gk 计算的荷载效应值；计算的荷载效应值；Qi：第：第i个可变荷载的分项系数；按表个可变荷载的分项系数；按表1.2.3 采用；采用；SQik：按可变荷载标准值：按可变荷载标准值Qi计算的荷载效应值计算的荷载效应值;ci：可变荷载：可变荷载Qi的组合值系数，民用建筑楼面均布活的组合值系数，民用建筑楼面均布活 荷载、屋面均布活荷载的组合值系数；荷载、屋面均布活荷载的组合值系数；第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则1.2 1.2 建筑结构概率极限状态设计法建筑结构概率极限状态设计法(1.2.3)表1.2.3 荷载分项系数的取值荷载特性荷载分项系数永久荷载永久荷载效应对结构不利由可变荷载效应控制的组合1.2由永久荷载效应控制的组合1.35永久荷载效应对结构有利1.0倾覆、滑移或飘浮验算0.9可变荷载一般情况1.4对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载取1.3返回1.2 1.2 建筑结构概率极限状态设计法建筑结构概率极限状态设计法 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则应用（）、式（）时应注意以下问题：应用（）、式（）时应注意以下问题：当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时，参与组当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时，参与组合的可变荷载仅限于竖向荷载。合的可变荷载仅限于竖向荷载。2 2）由永久荷载效应控制的组合）由永久荷载效应控制的组合(1.2.4)荷载分项系数的取值荷载分项系数的取值荷载特性荷载特性分项系数分项系数永久永久荷载荷载永久荷载效应对永久荷载效应对结构不利结构不利由可变荷载效应控制的组合由可变荷载效应控制的组合1.21.2由永久荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合1.351.35永久荷载效应对结构有利永久荷载效应对结构有利1.01.0倾覆、滑移或飘浮验算倾覆、滑移或飘浮验算0.90.9可变可变荷载荷载一般情况一般情况1.41.4对标准值大于对标准值大于4kN/m4kN/m2 2的工业房屋楼面结构的活荷载取的工业房屋楼面结构的活荷载取1.31.3 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则1.2 1.2 建筑结构概率极限状态设计法建筑结构概率极限状态设计法 混凝土结构和砌体结构设计采用内力表达式。此时，式（）、式混凝土结构和砌体结构设计采用内力表达式。此时，式（）、式（）实质上就是永久荷载和可变荷载同时作用时，在结构上产生的内（）实质上就是永久荷载和可变荷载同时作用时，在结构上产生的内力（轴力、弯矩、剪力、扭矩等）的组合，其目标是求出结构可能的力（轴力、弯矩、剪力、扭矩等）的组合，其目标是求出结构可能的最大内力。例如跨度为最大内力。例如跨度为l l0 0的简支梁，在跨中集中荷载的简支梁，在跨中集中荷载F 作用下的跨中作用下的跨中最大弯矩最大弯矩M=Fl l0 0/4/4，在均布荷载，在均布荷载q 作用下的跨中最大弯矩作用下的跨中最大弯矩 M M=ql l0 02 2/8/8。这也就是式中的计算方法。这也就是式中的计算方法。钢结构设计采用应力表达，式（）、式（）实质上就是永久荷载钢结构设计采用应力表达，式（）、式（）实质上就是永久荷载和可变荷载同时作用时，在构件截面上产生的最大应力。和可变荷载同时作用时，在构件截面上产生的最大应力。1.2 1.2 建筑结构概率极限状态设计法建筑结构概率极限状态设计法 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则 当当考考虑虑以以竖竖向向的的永永久久荷荷载载效效应应控控制制的的组组合合时时，参参与与组组合合的的可可变变荷荷载仅限于竖向荷载。载仅限于竖向荷载。【例例】某某办办公公楼楼钢钢筋筋混混凝凝土土矩矩形形截截面面简简支支梁梁，安安全全等等级级为为二二级级，截截面面尺尺寸寸bh bh=200mm400mm200mm400mm，计计算算跨跨度度 l ln n=5m5m，净净跨跨度度 l l0 0 =4.86m=4.86m。承承受受均均布布线线荷荷载载：活活荷荷载载标标准准值值7kN/m7kN/m，恒恒荷荷载载标标准准值值10kN/m10kN/m（不不包包括括自自重重）。试试计计算按承载能力极限状态设计时的跨中弯矩设计值和支座边缘截面剪力设计值。算按承载能力极限状态设计时的跨中弯矩设计值和支座边缘截面剪力设计值。第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则1.2 1.2 建筑结构概率极限状态设计法建筑结构概率极限状态设计法【解解】由由表表查查得得活活荷荷载载组组合合值值系系数数=0.7=0.7。安安全全等等级级为为二二级级，则则结结构构重重要要性系数性系数=1.0=1.0。钢钢 筋筋 混混 凝凝 土土 的的 重重 度度 标标 准准 值值 为为 25kN/m25kN/m3 3，故故 梁梁 自自 重重 标标 准准 值值 为为250.20.4=2 kN/m250.20.4=2 kN/m。总恒荷载标准值总恒荷载标准值g gk k=10+2=12kN/m=10+2=12kN/m 恒恒载载产产生生的的跨跨中中弯弯矩矩标标准准值值和和支支座座边边缘缘截截面面剪剪力力标标准准值值分分别别为为：MMg gk k=g=gk kl l0 02 2/8/8 =125=1252 2/8=37.5kNm/8=37.5kNm V Vgkgk=g gk kl ln/2=/2=124.86/2=29.16 kN124.86/2=29.16 kN 活荷载产生的跨中弯矩标准值和支座边缘截面剪力标准值分别为：活荷载产生的跨中弯矩标准值和支座边缘截面剪力标准值分别为：Mqk=qk kl l 0 02 2/8/8 =75=752 2/8=21.875kNm /8=21.875kNm Vgk=qk kl ln/2=7 4.86/2=17.01 kN/2=7 4.86/2=17.01 kN 本本例例只只有有一一个个活活荷荷载载，即即为为第第一一可可变变荷荷载载。故故计计算算由由活活载载弯弯矩矩控控制制的的跨跨中中弯弯矩矩设设计计值值时时，GG=1.2=1.2，QQ=Q1Q1=1.4=1.4。由由式式（）得得由由活活荷荷载载弯弯矩矩控控制制的的跨跨中中弯弯矩矩设设计计值值和和支支座座边缘截面剪力设计值分别为：边缘截面剪力设计值分别为：0(GMgk+Q1Mq1k)=0(GMgk+QMqk)=1.0(1.237.5+1.421.875)=75.625 kNm0(GVgk+Q1Vq1k)=0(GVgk+QVqk)=1.0(1.229.16+1.417.01)=75.625 kNm 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则1.2 1.2 建筑结构概率极限状态设计法建筑结构概率极限状态设计法取较大值得跨中弯矩设计值取较大值得跨中弯矩设计值M=75.625kNm，支座边缘截面剪力设计值，支座边缘截面剪力设计值V=58.806 kN 计计算算由由恒恒载载弯弯矩矩控控制制的的跨跨中中弯弯矩矩设设计计值值时时，GG=1.35=1.35，QQ =1.4=1.4，c c =0.7=0.7。由由式式（）得由恒载弯矩控制的跨中弯矩设计值和支座边缘截面剪力设计值分别为：（）得由恒载弯矩控制的跨中弯矩设计值和支座边缘截面剪力设计值分别为：0(GMgk+c QMqk)=1.0(1.3537.5+0.71.421.875）=72.063 kNm 0(GVgk+c QVqk)=1.0（1.3529.16+0.71.417.01）=56.036 kN一般排架、框架结构的简化表达式一般排架、框架结构的简化表达式对对于于一一般般排排架架、框框架架结结构构，可可不不区区分分第第一一可可变变荷荷载载和和第第ii个个可可变变荷荷载载，并并采采用用相相同同的的组组合合值值系系数数，其其荷荷载载效效应应组组合合设设计计值值取取由由可可变变荷荷载载效效应应控控制制和和由由永永久久荷荷载载效效应应控控制制的的组组合合值值中的最不利值中的最不利值。由可变荷载效应控制的组合按下式计算：由可变荷载效应控制的组合按下式计算：（1.2.5）由永久荷载效应控制的组合仍按式（）采用由永久荷载效应控制的组合仍按式（）采用。(1.2.6)第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则1.2 1.2 建筑结构概率极限状态设计法建筑结构概率极限状态设计法 对对于于正正常常使使用用极极限限状状态态，应应根根据据不不同同的的设设计计要要求求，采采用用荷荷载载效效应应的的标标准准组组合合、频频遇遇组组合合或或准准永永久久组组合合，按按下下列列设设计表达式进行设计：计表达式进行设计：SC (1.2.7)式中式中S变形、裂缝等荷载效应的设计值；变形、裂缝等荷载效应的设计值；C结结构构构构件件达达到到正正常常使使用用要要求求所所规规定定的的限限值值，如如变变形形、裂缝宽度等。裂缝宽度等。混混凝凝土土结结构构的的正正常常使使用用极极限限状状态态主主要要是是验验算算构构件件的的变变形形、抗裂度或裂缝宽度，使其不超过相应的规定限值；抗裂度或裂缝宽度，使其不超过相应的规定限值；钢结构钢结构通过构件的变形（刚度）验算保证；通过构件的变形（刚度）验算保证；砌体结构砌体结构一般情况下不做验算，由相应的构造措施保证。一般情况下不做验算，由相应的构造措施保证。第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则1.2 1.2 建筑结构概率极限状态设计法建筑结构概率极限状态设计法2.按正常使用极限状态设计的实用表达式按正常使用极限状态设计的实用表达式（1）实用表达式）实用表达式1 1）对于标准组合，其荷载效应组合的表达式为）对于标准组合，其荷载效应组合的表达式为 (1.2.8)2)2)对对于于频频遇遇组组合，其荷合，其荷载载效效应组应组合的表达式合的表达式为为(1.2.9)可变荷载可变荷载 Q1 Q1 的频遇系数的频遇系数可变荷载可变荷载 Q Q1 1 的准永久值系数的准永久值系数（2）荷载效应组合设计值）荷载效应组合设计值 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则1.2 1.2 建筑结构概率极限状态设计法建筑结构概率极限状态设计法3 3）对于准永久组合，荷载效应组合的表达式为）对于准永久组合，荷载效应组合的表达式为（2）荷载效应组合设计值）荷载效应组合设计值 第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则1.2 1.2 建筑结构概率极限状态设计法建筑结构概率极限状态设计法(1.2.10)注意：与承载能力极限状态设计相同，对式（）注意：与承载能力极限状态设计相同，对式（）式（），混凝土结构采式（），混凝土结构采用内力表达，而钢结构采用应力表达用内力表达，而钢结构采用应力表达。第一章第一章 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则1.2 1.2 什么是荷载代表值？永久荷载、可变荷载的代表值分别是什么什么是荷载代表值？永久荷载、可变荷载的代表值分别是什么？1.4 1.4 建筑结构应满足哪些功能要求？其中最重要的一项是什么？建筑结构应满足哪些功能要求？其中最重要的一项是什么？1.6 1.6 什么是结构功能的极限状态？承载能力极限状态和正常使用极什么是结构功能的极限状态？承载能力极限状态和正常使用极限状态的含义分别是什么？限状态的含义分别是什么？1.7 1.7 试用结构功能函数描述结构所处的状态。试用结构功能函数描述结构所处的状态。习 题1.1 某住宅楼面梁，由恒载标准值引起的弯矩Mgk=45kNm，由楼面活荷载标准值引起的弯矩Mqk=25kNm，活荷载组合值系数c=0.7，结构安全等级为二级。试求按承载能力极限状态设计时梁的最大弯矩设计值M。1.2 某钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸bh=200mm500mm，计算跨度l0=4m，梁上作用恒载标准值(不含自重)14kN/m，活荷载标准值9kN/m，活荷载组合值系数c=0.7，梁的安全等级为二级。试计算按承载能力极限状态设计时的跨中弯矩设计值。思考题思考题:点击返回点击返回钢筋混凝土结构Bulding Structure