结构设计概论  §1.1 建筑结构类型　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 §1.2　结构设计的基本要求　　　　　　　　　　　　　　　一．结构设计的一般程序：　　　　　　　　　　　　　　　　 1. 方案设计：结构选型、结构布置、结构截面尺寸估算　　　　2. 结构分析　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3.构件设计：截面设计、节点设计　　　　　　　　　　　　　 4.绘制结构施工图　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　二、结构设计的基本内容： 满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求，具体内容包括： 1. 所有的结构构件均应进行承载能力（包括屈曲失稳）计算，必要时尚应进行结构的倾覆（刚体失稳）、滑移和漂浮验算，处于抗震设防区的建筑尚应进行抗震的承载力计算； 2. 直接承受动力的构件应进行疲劳强度验算； 3. 对使用尚需要控制变形值的结构构件应进行变形验算； 4. 对于可能出现裂缝的结构构件（如混凝土构件），当使用中要求不出现裂缝时，应进行抗裂验算；当使用中允许出现裂缝时，应进行裂缝宽度验算； 5. 混凝土构件尚应进行耐久性设计。  结构设计概论 §1.3　建筑结构的作用 概念： “作用”是指使结构和构件产生内力、变形和裂缝的各种原因。 一、结构作用的种类： 有直接作用和间接作用（地基不均匀沉降、温度、材料收缩变形等）。具体包括： 1. 永久荷载：包括结构自重、土压力、预应力等。对常用材料和构件可参考《建筑结构荷载规范》附录A采用。 2. 可变荷载： 1）楼面均布活荷载，见表1.1，1.2，1.3  2）屋面活荷载 屋面活荷载包括屋面均布活荷载、雪荷载和积灰荷载。屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑。 屋面水平投影面上的均布活荷载应按表1-4采用： 积灰荷载，其水平投影面上的屋面积灰荷载应按《建筑结构荷载规范》取值。 屋面水平投影面上的雪荷载标准值，应按下式计算：	 sk=μrs0                               式中sk-——雪荷载标准值（kN/m2）； μr——屋面积雪分布系数，与屋面形状有关，可查《建筑结构荷载规范》；  s0--——基本雪压（kN/m2---），以当地一般空旷平坦地面上. 统计所得50年一遇最大积雪的自重确定，可查《建筑结构荷载规范》，对雪荷载敏感的结构，基本雪压应适当的调整，并应由有关的结构设计规范具体规定。     结构设计概论 3）其它活荷载 设计屋面板、檩条、钢筋混凝土挑檐、雨蓬和预制小梁时，应考虑其施工或检修荷载。这些构件的施工或检修集中荷载（人和小工具的自重）应取1.0kN，并应在最不利位置进行验算。对于轻型构件或较宽构件，当施工荷载超过上述荷载时，应按实际情况验算，或采用加垫板、支撑等临时设施承受。当计算挑檐、雨蓬承载力时，应沿板宽每隔1.0m取一个集中荷载；在验算雨蓬、挑檐倾覆时，应沿板宽每隔2.5~3.0m取一个集中荷载。 楼梯、看台、阳台和上人屋面等的栏杆应进行承载力计算，栏杆顶部水平荷载应按下列规定采用：住宅、宿舍、办公楼、旅馆、医院、托儿所、幼儿园应取0.5kN/m；学校、食堂、剧场、电影院、车站、礼堂、展览馆或体育馆等人群较集中的场合，应取1.0kN/m。 施工荷载、检修荷载及栏杆水平荷载不参与荷载准永久组合。  结构设计概论 4）风荷载 风荷载是指风遇到建筑物时在其表面产生的一种压力或吸力。风荷载与风压大小与建筑物表面形状以及建筑物的动力特性有关。垂直于建筑物表面上的风荷载标准值按下式计算：                         式中     ——风荷载标准值（kN/m2）; --——高度Z处的风振系数，综合考虑了结构在风荷载作用下的动力响应，其中包括风速随时间、空间的变异性和结构的阻尼特性等因素。   （   ——脉动增大系数，   ——脉动影响系数，    ——振型系数） 多层建筑取1.0；   ——风荷载体型系数； ——风压高度变化系数；   ——基本风压（kN/m2）， （其中为    空气密度，    为基本风速，即空旷平地离地面10m处，50年一遇最大风速，由风速仪测得的10的平均风速。基本风压可由规范查得。）  结构设计概论 一、荷载代表值 标准值：荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值。 组合值：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：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。 准永久值：对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值。 ★注：恒载以标准值作为其代表值； 活载以标准值、组合值、频遇值、准永久值作为其代表值； 偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。  结构设计概论 三、荷载组合 一）承载能力极限状态：按荷载效应的基本组合或偶然组合进行荷载效应组合，其表达式为：  1．对于基本组合，S取以下最不利者 1）由可变荷载效应控制的组合：   对于框架、排架可取：     或       2）由永久荷载效应控制的组合：   1）对于偶然组合，荷载效应组合的设计值宜按下列规定确定： 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。  结构设计概论 二）正常使用极限状态： C——结构或构件达到正常使用要求的规定限值  1.????? 标准组合：  2.????? 频遇组合：  3.准永久组合：   §1.4 结构分析 结构分析的基本原则如下： 1. 结构分析的基本要求 2. 结构计算简图 3. 结构分析的基本条件 （1）力学平衡条件 （2）变形协调条件 （3）本构关系  结构设计概论 ????? 4.结构分析方法及手段 目前常用的结构分析方法有以下五类： （1）．线弹性分析方法； （2）．塑性内力重分布分析方法； （3）．塑性极限分析方法； （4）．非线性分析方法； （5）．试验分析方法。 §1.4 结构的耐久和耐火性设计 一、 耐火设计 耐火性能的衡量指标为：燃烧性能、耐火极限 1.燃烧性能：结构或构件遇火或高温时的燃烧特点。 2.耐火极限：从构件受到火的作用时间起到失去稳定性或失去完整性或失去绝缘性为止的时间。 二、 结构耐久性设计 1.混凝土结构的耐久性：目前只能根据环境类别和设计使用年限对混凝土结构提出相应的限制和要求，以保证其耐久性。 2.影响因数：混凝土碳化、化学侵蚀、冻融循环、温湿度变化、碱骨料反应等。   第二章    梁板结构     目的要求： 通过该课题的学习，学生能了解楼盖的结构类型并能进行单向板楼盖的结构布置；掌握单向板肋梁楼盖和双向板楼盖的设计方法与构造要求，并能进行楼盖设计；掌握楼梯、雨蓬的设计要点。教学重点： 1.单向板肋梁楼盖设计与构造要求；　      2.双向板楼盖设计与构造要求 　教学难点：单向板肋梁楼盖设计；混凝土双向板肋梁楼盖设计    教学内容和步骤:      1.梁板结构的类型，单向板肋梁楼盖设计：结构布置、弹性理论计算方法、塑性理论计算方法、截面设计与构造要求。 2.混凝土双向板肋梁楼盖设计：弹性理论计算方法、塑性理论计算方法。 3.装配式楼盖：预制构件形式、构件布置与连接、设计要点。 4.楼梯设计、雨

溷凝土结构设计PP教案.ppt