特殊荷载的定义、设计和作用分析学习教案.pptx
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1、会计学1特殊荷载特殊荷载(hzi)的定义、设计和作用分的定义、设计和作用分析析第一页,共46页。FF温温温温度度度度的的的的梯梯梯梯度度度度问问问问题题题题:温温温温度度度度对对对对构构构构件件件件的的的的影影影影响响响响也也也也不不不不是是是是均均均均匀匀匀匀的的的的。对对对对钢钢钢钢构构构构件件件件由由由由于于于于截截截截面面面面很很很很薄薄薄薄,当当当当温温温温度度度度变变变变化化化化时时时时,可可可可以以以以认认认认为为为为截截截截面面面面中中中中的的的的温温温温度度度度也也也也会会会会产产产产生生生生均均均均匀匀匀匀的的的的变变变变化化化化。但但但但是是是是对对对对混混混混凝凝凝凝土
2、土土土构构构构件件件件则则则则不不不不同同同同,由由由由于于于于截截截截面面面面厚厚厚厚大大大大,表表表表面面面面温温温温度度度度很很很很难难难难达达达达到到到到(d(d do)do)里里里里面面面面,如如如如下下下下图图图图所所所所示示示示。此此此此时时时时可可可可以以以以认认认认为为为为温温温温度向截面里面是逐渐衰减的。即梯度(线性、非线性)。度向截面里面是逐渐衰减的。即梯度(线性、非线性)。度向截面里面是逐渐衰减的。即梯度(线性、非线性)。度向截面里面是逐渐衰减的。即梯度(线性、非线性)。线性梯度线性梯度 曲线梯度曲线梯度 程序采用不变程序采用不变程序的做法将导致温度程序的做法将导致温度
3、(wnd)(wnd)效应偏大较多效应偏大较多第2页/共46页第二页,共46页。温度温度温度温度(wnd)(wnd)变化的设计控制变化的设计控制变化的设计控制变化的设计控制FF竖竖竖竖向向向向温温温温差差差差的的的的控控控控制制制制:其其其其对对对对结结结结构构构构顶顶顶顶部部部部的的的的梁梁梁梁将将将将引引引引起起起起较较较较大大大大的的的的弯弯弯弯矩矩矩矩、剪剪剪剪力力力力;对对对对结结结结构构构构底底底底部部部部的的的的内内内内外外外外竖竖竖竖向向向向构构构构件件件件会会会会引引引引起起起起较较较较大大大大弯弯弯弯矩矩矩矩、轴轴轴轴力力力力(拉拉拉拉、压压压压)。因因因因此此此此,(1 1
4、)结结结结构构构构设设设设计计计计宜宜宜宜对对对对底底底底部部部部竖竖竖竖向向向向构构构构件件件件的的的的轴轴轴轴压压压压比比比比留留留留有有有有余余余余地地地地,保保保保证证证证适适适适合合合合的的的的配配配配筋筋筋筋率率率率;顶顶顶顶部部部部若若若若干干干干层层层层梁梁梁梁的的的的配配配配筋筋筋筋也也也也要要要要留留留留有有有有余余余余地地地地。(2 2)对结构外露应做好保温隔热措施。)对结构外露应做好保温隔热措施。)对结构外露应做好保温隔热措施。)对结构外露应做好保温隔热措施。FF水水水水平平平平温温温温差差差差的的的的控控控控制制制制:其其其其对对对对受受受受到到到到剪剪剪剪力力力力墙
5、墙墙墙约约约约束束束束的的的的水水水水平平平平构构构构件件件件(楼楼楼楼板板板板、梁梁梁梁)将将将将会会会会引引引引起起起起较较较较大大大大的的的的轴轴轴轴力力力力,反反反反过过过过来来来来对对对对剪剪剪剪力力力力墙墙墙墙产产产产生生生生较较较较大大大大的的的的剪剪剪剪力力力力。因因因因此此此此,(1 1)对对对对剪剪剪剪力力力力墙墙墙墙的的的的轴轴轴轴压压压压比比比比、剪剪剪剪压压压压比比比比留留留留有有有有余余余余地地地地,下下下下部部部部楼楼楼楼层层层层梁梁梁梁、板板板板考考考考虑虑虑虑偏偏偏偏心心心心受受受受拉拉拉拉的的的的配配配配筋筋筋筋。(2 2)主主主主动动动动释释释释放放放放温
6、温温温差差差差变变变变形形形形(bin(bin xng)xng),如如如如:混混混混凝凝凝凝土土土土低低低低温温温温入入入入模模模模养养养养护护护护、设设设设后后后后浇浇浇浇带带带带、减减减减少少少少混混混混凝凝凝凝土土土土收收收收缩缩缩缩应应应应变变变变、改改改改善善善善使用环境等。使用环境等。使用环境等。使用环境等。第3页/共46页第三页,共46页。温差温差温差温差(wnch)(wnch)定定定定义义义义第4页/共46页第四页,共46页。节点温差节点温差节点温差节点温差(wnch)(wnch)定义定义定义定义第5页/共46页第五页,共46页。温度作用内力温度作用内力温度作用内力温度作用内力
7、(nil)(nil)的输的输的输的输出出出出第6页/共46页第六页,共46页。温度作用温度作用温度作用温度作用(zuyng)(zuyng)(zuyng)(zuyng)的特点的特点的特点的特点 vv高层建筑结构不仅平面尺寸大,而且竖向的高度也很大,高层建筑结构不仅平面尺寸大,而且竖向的高度也很大,高层建筑结构不仅平面尺寸大,而且竖向的高度也很大,高层建筑结构不仅平面尺寸大,而且竖向的高度也很大,其竖向构件截面尺寸较大,温度变化和混凝土收缩不仅会其竖向构件截面尺寸较大,温度变化和混凝土收缩不仅会其竖向构件截面尺寸较大,温度变化和混凝土收缩不仅会其竖向构件截面尺寸较大,温度变化和混凝土收缩不仅会产生
8、较大的水平方向的变形和内力,而且也会产生竖向的产生较大的水平方向的变形和内力,而且也会产生竖向的产生较大的水平方向的变形和内力,而且也会产生竖向的产生较大的水平方向的变形和内力,而且也会产生竖向的变形和内力。变形和内力。变形和内力。变形和内力。vv根据有关资料统计,工程实践中结构物的裂缝原因属于由根据有关资料统计,工程实践中结构物的裂缝原因属于由根据有关资料统计,工程实践中结构物的裂缝原因属于由根据有关资料统计,工程实践中结构物的裂缝原因属于由变形作用(温度、收缩、不均匀沉降)引起的约占变形作用(温度、收缩、不均匀沉降)引起的约占变形作用(温度、收缩、不均匀沉降)引起的约占变形作用(温度、收缩
9、、不均匀沉降)引起的约占80%80%以上,以上,以上,以上,属于由荷载引起的约占属于由荷载引起的约占属于由荷载引起的约占属于由荷载引起的约占20%20%左右,可见高层建筑结构设计中左右,可见高层建筑结构设计中左右,可见高层建筑结构设计中左右,可见高层建筑结构设计中考虑考虑考虑考虑(k(k olol)变形作用的影响是很重要的,不容忽视。变形作用的影响是很重要的,不容忽视。变形作用的影响是很重要的,不容忽视。变形作用的影响是很重要的,不容忽视。vv高层建筑结构的温度变形与应力应该引起设计人员的重视。高层建筑结构的温度变形与应力应该引起设计人员的重视。高层建筑结构的温度变形与应力应该引起设计人员的重
10、视。高层建筑结构的温度变形与应力应该引起设计人员的重视。第7页/共46页第七页,共46页。有关有关有关有关(yugun)(yugun)(yugun)(yugun)规规规规定定定定vv高规宣讲培训材料(高规宣讲培训材料(高规宣讲培训材料(高规宣讲培训材料(P4-17P4-17):高层钢筋混凝土结构一般不计):高层钢筋混凝土结构一般不计):高层钢筋混凝土结构一般不计):高层钢筋混凝土结构一般不计算由于温度、收缩算由于温度、收缩算由于温度、收缩算由于温度、收缩(shu su)(shu su)而产生的内力。因为一方面高层建筑而产生的内力。因为一方面高层建筑而产生的内力。因为一方面高层建筑而产生的内力。
11、因为一方面高层建筑的温度场分布和收缩的温度场分布和收缩的温度场分布和收缩的温度场分布和收缩(shu su)(shu su)参数等都难以准确确定;另一方面参数等都难以准确确定;另一方面参数等都难以准确确定;另一方面参数等都难以准确确定;另一方面混凝土又不是弹性材料,它既有塑性变形,还有徐变和应力松弛,混凝土又不是弹性材料,它既有塑性变形,还有徐变和应力松弛,混凝土又不是弹性材料,它既有塑性变形,还有徐变和应力松弛,混凝土又不是弹性材料,它既有塑性变形,还有徐变和应力松弛,实际的内力要远小于按弹性结构的计算值。实际的内力要远小于按弹性结构的计算值。实际的内力要远小于按弹性结构的计算值。实际的内力要
12、远小于按弹性结构的计算值。vv广州白云宾馆(广州白云宾馆(广州白云宾馆(广州白云宾馆(3333层、高层、高层、高层、高112m112m、长、长、长、长70m70m)的温度应力计算结果表明,)的温度应力计算结果表明,)的温度应力计算结果表明,)的温度应力计算结果表明,温度温度温度温度-收缩收缩收缩收缩(shu su)(shu su)应力计算值过大,难以作为设计依据。应力计算值过大,难以作为设计依据。应力计算值过大,难以作为设计依据。应力计算值过大,难以作为设计依据。vv曾经计算过温度曾经计算过温度曾经计算过温度曾经计算过温度-收缩收缩收缩收缩(shu su)(shu su)应力的其它建筑也遇到类
13、似的情况。应力的其它建筑也遇到类似的情况。应力的其它建筑也遇到类似的情况。应力的其它建筑也遇到类似的情况。第8页/共46页第八页,共46页。有关有关有关有关(yugun)(yugun)(yugun)(yugun)规定规定规定规定vv但由于种种原因,诸如高层建筑各处的温度场、混凝土收缩、但由于种种原因,诸如高层建筑各处的温度场、混凝土收缩、但由于种种原因,诸如高层建筑各处的温度场、混凝土收缩、但由于种种原因,诸如高层建筑各处的温度场、混凝土收缩、徐变等随时间变化的变量因素还难以直接采用数值准确徐变等随时间变化的变量因素还难以直接采用数值准确徐变等随时间变化的变量因素还难以直接采用数值准确徐变等随
14、时间变化的变量因素还难以直接采用数值准确(zh(zh nqu)nqu)量化,混凝土收缩、徐变的弹塑性特征使分析处理量化,混凝土收缩、徐变的弹塑性特征使分析处理量化,混凝土收缩、徐变的弹塑性特征使分析处理量化,混凝土收缩、徐变的弹塑性特征使分析处理复杂,所以一般很难准确复杂,所以一般很难准确复杂,所以一般很难准确复杂,所以一般很难准确(zh(zh nqu)nqu)地计算结构的温度收缩地计算结构的温度收缩地计算结构的温度收缩地计算结构的温度收缩应力,并且作为设计的依据。因此,高规不要求直接计算非应力,并且作为设计的依据。因此,高规不要求直接计算非应力,并且作为设计的依据。因此,高规不要求直接计算非
15、应力,并且作为设计的依据。因此,高规不要求直接计算非荷载作用,而强调由构造措施来解决。荷载作用,而强调由构造措施来解决。荷载作用,而强调由构造措施来解决。荷载作用,而强调由构造措施来解决。vv高规宣讲培训材料(高规宣讲培训材料(高规宣讲培训材料(高规宣讲培训材料(P4-17P4-17):):):):vv钢筋混凝土高层建筑结构的温度钢筋混凝土高层建筑结构的温度钢筋混凝土高层建筑结构的温度钢筋混凝土高层建筑结构的温度-收缩问题,主要由构收缩问题,主要由构收缩问题,主要由构收缩问题,主要由构造措施来解决。造措施来解决。造措施来解决。造措施来解决。第9页/共46页第九页,共46页。程序实现程序实现程序
16、实现程序实现vv程序提供了计算温度应力程序提供了计算温度应力程序提供了计算温度应力程序提供了计算温度应力(yngl)(yngl)(yngl)(yngl)、支座沉降以及设置弹簧、支座沉降以及设置弹簧、支座沉降以及设置弹簧、支座沉降以及设置弹簧支座的功能。支座的功能。支座的功能。支座的功能。vv设计人员可以通过给定温差或基础支座沉降值来计算结设计人员可以通过给定温差或基础支座沉降值来计算结设计人员可以通过给定温差或基础支座沉降值来计算结设计人员可以通过给定温差或基础支座沉降值来计算结构的温度和基础支座沉降产生的效应。从而能较正确地构的温度和基础支座沉降产生的效应。从而能较正确地构的温度和基础支座沉
17、降产生的效应。从而能较正确地构的温度和基础支座沉降产生的效应。从而能较正确地估计温度、基础支座沉降的影响,有助于设计人员采取估计温度、基础支座沉降的影响,有助于设计人员采取估计温度、基础支座沉降的影响,有助于设计人员采取估计温度、基础支座沉降的影响,有助于设计人员采取相应对策与措施。相应对策与措施。相应对策与措施。相应对策与措施。第10页/共46页第十页,共46页。温度温度温度温度(wnd)(wnd)(wnd)(wnd)应力计算情况应力计算情况应力计算情况应力计算情况高层建筑的温度分析可考虑下列三种情况:高层建筑的温度分析可考虑下列三种情况:高层建筑的温度分析可考虑下列三种情况:高层建筑的温度
18、分析可考虑下列三种情况:施工阶段施工阶段施工阶段施工阶段当当当当主主主主体体体体结结结结构构构构完完完完成成成成后后后后,未未未未作作作作内内内内外外外外装装装装修修修修和和和和围围围围护护护护结结结结构构构构,结结结结构构构构处处处处于于于于通通通通透状态时的温差透状态时的温差透状态时的温差透状态时的温差(wnch)(wnch)造成的内力。造成的内力。造成的内力。造成的内力。正常使用阶段正常使用阶段正常使用阶段正常使用阶段1 1外外外外墙墙墙墙围围围围护护护护结结结结构构构构已已已已施施施施工工工工,室室室室内内内内处处处处于于于于自自自自然然然然通通通通风风风风状状状状态态态态时时时时的的
19、的的温温温温差差差差(wnch)(wnch)造成的内力。造成的内力。造成的内力。造成的内力。正常使用阶段正常使用阶段正常使用阶段正常使用阶段2 2外外外外墙墙墙墙围围围围护护护护结结结结构构构构已已已已施施施施工工工工,室室室室内内内内空空空空调调调调恒恒恒恒温温温温状状状状态态态态时时时时的的的的温温温温差差差差(wnch)(wnch)造成的内力。造成的内力。造成的内力。造成的内力。第11页/共46页第十一页,共46页。对温度对温度对温度对温度(wnd)(wnd)(wnd)(wnd)作用的简化作用的简化作用的简化作用的简化vv温度变作用表现为:温度变作用表现为:温度变作用表现为:温度变作用表
20、现为:vv(1 1)构件内外)构件内外)构件内外)构件内外(niwi)(niwi)表面温差造成的弯曲;表面温差造成的弯曲;表面温差造成的弯曲;表面温差造成的弯曲;vv(2 2)构构构构件件件件内内内内外外外外(niwi)(niwi)表表表表面面面面温温温温差差差差的的的的平平平平均均均均值值值值比比比比构构构构件件件件初初初初始始始始温度高(低)时造成的伸长(缩短)。温度高(低)时造成的伸长(缩短)。温度高(低)时造成的伸长(缩短)。温度高(低)时造成的伸长(缩短)。vv程程程程序序序序仅仅仅仅考考考考虑虑虑虑了了了了平平平平均均均均温温温温差差差差造造造造成成成成的的的的伸伸伸伸缩缩缩缩作作
21、作作用用用用,而而而而忽忽忽忽略略略略了了了了内内内内外外外外(niwi)(niwi)表面温差造成的弯曲作用。表面温差造成的弯曲作用。表面温差造成的弯曲作用。表面温差造成的弯曲作用。第12页/共46页第十二页,共46页。最不利最不利最不利最不利(bl)(bl)(bl)(bl)温差的确定温差的确定温差的确定温差的确定vv樊樊樊樊小小小小卿卿卿卿在在在在温温温温度度度度作作作作用用用用与与与与结结结结构构构构设设设设计计计计一一一一书书书书中中中中建建建建议议议议:室室室室外外外外空空空空气气气气温温温温度度度度夏夏夏夏季季季季取取取取3030年年年年一一一一遇遇遇遇最最最最高高高高日日日日平平平
22、平均均均均温温温温度度度度,冬冬冬冬季季季季(dngj)(dngj)取取取取3030年年年年一一一一遇遇遇遇最最最最低低低低日日日日平平平平均温度。均温度。均温度。均温度。vv使使使使用用用用阶阶阶阶段段段段室室室室内内内内空空空空气气气气温温温温度度度度夏夏夏夏季季季季取取取取空空空空调调调调设设设设计计计计温温温温度度度度,冬冬冬冬季季季季(dngj)(dngj)取取取取采采采采暖暖暖暖设计温度。设计温度。设计温度。设计温度。vv初始温度取结构成型时的环境空气温度。初始温度取结构成型时的环境空气温度。初始温度取结构成型时的环境空气温度。初始温度取结构成型时的环境空气温度。第13页/共46页
23、第十三页,共46页。计算计算计算计算(j sun)(j sun)(j sun)(j sun)温差的确定温差的确定温差的确定温差的确定vv对于钢结构,最不利温差和计算温差是一致的。对于钢结构,最不利温差和计算温差是一致的。对于钢结构,最不利温差和计算温差是一致的。对于钢结构,最不利温差和计算温差是一致的。vv对对对对于于于于钢钢钢钢筋筋筋筋混混混混凝凝凝凝土土土土结结结结构构构构,最最最最不不不不利利利利温温温温差差差差与与与与计计计计算算算算温温温温差差差差不不不不同同同同,其其其其差差差差异异异异在在在在于钢筋混凝土结构的特点:收缩、徐变以及裂缝。于钢筋混凝土结构的特点:收缩、徐变以及裂缝。
24、于钢筋混凝土结构的特点:收缩、徐变以及裂缝。于钢筋混凝土结构的特点:收缩、徐变以及裂缝。vv王铁梦在工程结构裂缝控制一书中建议:王铁梦在工程结构裂缝控制一书中建议:王铁梦在工程结构裂缝控制一书中建议:王铁梦在工程结构裂缝控制一书中建议:vv(1)(1)温度应力只按弹性计算太保守,造成材料浪费温度应力只按弹性计算太保守,造成材料浪费温度应力只按弹性计算太保守,造成材料浪费温度应力只按弹性计算太保守,造成材料浪费(lngfi)(lngfi)。vv(2)(2)由由由由于于于于结结结结构构构构遭遭遭遭受受受受的的的的年年年年温温温温差差差差及及及及收收收收缩缩缩缩都都都都是是是是在在在在相相相相当当当
25、当长长长长的的的的时时时时段段段段变变变变化化化化中中中中进进进进行的,必须考虑徐变引起应力松弛,从而大幅度降低弹性应力。行的,必须考虑徐变引起应力松弛,从而大幅度降低弹性应力。行的,必须考虑徐变引起应力松弛,从而大幅度降低弹性应力。行的,必须考虑徐变引起应力松弛,从而大幅度降低弹性应力。第14页/共46页第十四页,共46页。钢筋混凝土结构的收缩钢筋混凝土结构的收缩钢筋混凝土结构的收缩钢筋混凝土结构的收缩(shu su)(shu su)(shu su)(shu su)影响影响影响影响vv混混混混凝凝凝凝土土土土收收收收缩缩缩缩可可可可以以以以用用用用收收收收缩缩缩缩当当当当量量量量温温温温差差
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