第3章 结设计基本原理(教学版).pptVIP

1承载能力极限状态设计表达式 荷载设计值 荷载分项系数与荷载标准值的乘积。 荷载组合值系数yci 考虑各可变荷载最大值在同一时刻出现的概率很小，若设计中仍采用各荷载效应设计值叠加，则可能造成结构可靠度不一致，因而必须对可变荷载设计值再乘以调整系数，即荷载组合值系数。 荷载组合值yci Qik 可变荷载标准值乘以荷载组合值系数。 1承载能力极限状态设计表达式 小结 荷载效应组合的设计值 S 考虑各种荷载同时作用且同时达到最大的可能性。 永久荷载效应控制的组合，可变荷载效应控制的组合 两种情况下的可靠度一致 永久荷载分项系数取1.2或1.0，考虑不利或有利 荷载组合值系数， 各种可变荷载同时达到最大值的概率较小 材料分项系数 gc，gs 为了考虑材料的离散性和施工中不可避免的偏差带来的不利影响，再将材料强度标准值除以一个大于1的系数，这个系数叫材料分项系数。 确定钢筋和混凝土材料分项系数时，对于具有统计资料的材料，按设计可靠指标[b]通过可靠度分析确定；对统计资料不足的情况，则以工程经验为主要依据，通过对规范(TJ10-74）结构构件的校准计算确定。 混凝土的材料分项系数 gc=1.4 热轧钢筋的材料分项系数 gs=1.1 预应力钢筋的材料分项系数 =1.2 材料强度设计值 材料强度标准值除以材料分项系数，即材料强度设计值： 2 正常使用极限状态设计表达式 可变荷载的频遇值和准永久值 可变荷载的一个样本 Qx T t1 t2 ti tn t Q O 荷载超过某水平Qx的表示方式可用总持续时间∑ti与设计基准期T的比率mx= ∑ti / T 来表示。 可变荷载的四种代表值 标准值 组合值 频遇值 准永久值 2 正常使用极限状态设计表达式 可变荷载的频遇值和准永久值 可变荷载的频遇值 在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率(mx= ∑ti / T ≤0.1)或超越频率为规定频率的荷载值。在结构上较频繁出现且量值较大的荷载值，但小于荷载标准值。 由可变荷载的频遇值系数乘以可变荷载标准值求得 频遇值系数： 办公楼：0.5； 教室：0.6； 书库：0.9 正常使用极限状态设计表达式 可变荷载的准永久值 在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准期一半(mx≈ 0.5)的荷载值。 由可变荷载的准永久值系数乘以可变荷载标准值求得。 准永久值系数 办公楼：0.4； 教室：0.5； 书库：0.8 2 正常使用极限状态设计表达式 正常使用极限状态设计表达式 基本表达式 S ≤ C 对于标准组合 对于频遇组合 对于准永久组合 仅适用于荷载效应为线性的情况 2 正常使用极限状态设计表达式 正常使用极限状态特点 作用效应取标准组合、频遇组合、准永久组合，不乘荷载分项系数，可靠度指标在0~1.5 正常使用极限状态验算规定 对结构构件进行抗裂验算时，应按荷载效应标准组合进行计算，其计算值不应超过规范规定的相应限值。 结构构件的裂缝宽度，对钢筋混凝土构件，按荷载准永久组合并考虑长期作用影响进行计算；对预应力混凝土构件，按荷载标准组合并考虑长期作用影响进行计算；构件的最大裂缝宽度不应超过规范规定的最大裂缝宽度限值。 受弯构件的最大挠度，对钢筋混凝土构件，按荷载准永久组合进行计算，对预应力混凝土构件，应按荷载标准组合进行计算，并均应考虑荷载长期作用的影响，其计算值不应超过规范规定的挠度限值。 对有舒适度要求的大跨度混凝土楼盖结构，应进行竖向自振频率验算，其自振频率宜符合下列要求：住宅和公寓不宜低于5Hz；办公楼和旅馆不宜低于4Hz；大跨度公共建筑不宜低于3Hz。大跨度混凝土楼盖结构竖向自振频率的计算方法可参考相关设计手册 。 2 正常使用极限状态设计表达式 本章主要内容 混凝土结构设计理论的发展? 结构的极限状态 ? 结构的可靠性、可靠度、可靠指标和设计可靠指标 结构极限状态设计表达式 ? 一、混凝土结构构件设计计算方法的发展 以弹性理论为基础的容许应力计算法 考虑混凝土塑性破坏阶段的计算方法 极限状态计算法（“三系数法”） 以概率论为基础的极限状态设计法 一、 混凝土结构构件设计计算方法的演变 容许应力法 特点：计算简单；未考虑材料的塑性；经验的安全系数 按破坏阶段的设计方法 特点：考虑材料塑性，计算结果较准确；经验的安全系数 多系数极限状态设计法 特点：较全面地考虑了主要因素；不能计算结构的可靠度 概率极限状态设计法 水准I — 半概率法 把可以统计的因素（荷载值和材料强度值等）用概率方法