页数：64页文件大小：2.68 MB来源： 建筑结构与施工图ppt课件
本课件为课程开篇，从建筑与建筑结构的概念切入，说明结构应满足的平衡、稳定、承载能力与适用性要求，并按材料与受力性能两条线索梳理混凝土、砌体、钢、木及混合结构的特点，进而讲解作用与荷载分类、荷载代表值、结构抗力、结构功能与极限状态设计表达式。
模块1.1建筑结构简介建筑供人们生产、生活或从事其他活动的场所房屋、楼房两个特质外在特质—美观内在特质—安全适用耐久工业建筑民用建筑工民建。
二、建筑结构设计原则技术先进，经济合理，安全适用，确保质量建筑结构房屋的骨架上部结构：屋架、大梁、楼板墙、柱下部结构：基础。
三、建筑结构的类型和特点1按材料分类建筑结构材料分类混凝土结构砌体结构钢结构木结构混合结构。
易燃易腐变形较大木材受到国家严格限制，城市建设中木结构较少采用。古建筑重修都采用仿古建筑—钢筋混凝土，如黄鹤楼、滕王阁，还有“更上一层楼”。加拿大等国家欲在中国推销其装配式木结构。
按结构受力性能分类建筑结构受力分类平面结构空间结构排架结构框架结构剪力墙结构筒体结构网格结构悬索结构膜结构管桁结构……。
本页以图示为主，建议结合「建筑结构类型：按受力性能分类」对照原课件图片理解其构造与做法。
束筒结构代表——西尔斯大厦结构形式钢结构束筒：9个22.86m×22.86m的钢框筒美国Chicago1974年建成442m高，110层。
跨越水平距离、形成大空间的主要受力结构部分，由一系列按一定规律布置的高强钢索及联系钢索之间的杆件组成。
管桁结构薄壁钢管形成的桁架式结构，与普通桁架的区别在于节点，普通桁架需要节点板，管桁是相贯节点、直接焊接。
2结构的功能及极限状态的含义3极限状态设计表达式及各符号含义一.学习目标二.能力目标学会1荷载和材料各代表值的取用2荷载效应设计值计算。
结构上的“作用”使结构或构件产生效应(内力、变形等)的各种原因的总称直接作用间接作用是指直接以力的不同集结形式（集中力或均布力）施加在结构上的作用，通常也称为荷载。
可变荷载(活荷载)永久荷载(恒荷载)在结构设计基准期内，其作用量值随时间而变化，其变化幅度与平均值相比不可忽略不计的荷载在结构设计基准期内，其作用量值不随时间变化，或其变化幅度与平均值相比可以忽略不计的荷载.(随时间的变异性分类)荷载的分类偶然荷载在结构设计基准期内不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间很短的荷载。
荷载效应S荷载效应是指由荷载在结构上产生的各种内力（弯矩、剪力等）和变形（挠度、裂缝等）的统称。
永久荷载标准值Gk可按结构构件的设计尺寸和材料重力密度计算确定，《荷载规范》中给出了常用材料和构件的自重。
| 荷载类别 | 荷载特征 | 分项系数 |
|---|---|---|
| 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 |
| 永久荷载 | 效应对结构不利：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：一般情况 | 1.0 |
| 永久荷载 | 效应对结构有利：对结构的倾覆、滑移或漂浮验算 | 0.9 |
| 可变荷载 | 一般情况下 | 1.4 |
| 可变荷载 | 对标准值＞4kN/m²的工业房屋楼面活荷载 | 1.3 |
材料强度的取值材料强度设计值＝材料强度标准值/材料分项系数考虑由于材料强度的变异以及几何参数和设计模式的不定性可能使结构抗力进一步降低的不利影响。
根据标准试件用标准试验方法测得的具有95％以上保证率的强度值，材料分项系数根据结构可靠度分析，并考虑材料质量的分布规律和一定的保证率确定。
R = R(fc,fs,αk…)结构抗力也是一个随机变量，影响因素主要有材料性能（强度、变形模量等物理力学性能）、构件几何参数、配筋情况以及计算模式的精确性等。
结构应能承受在正常施工和正常使用的情况下可能出现的各种作用，在设计规定的偶然事件发生时及发生后，结构仍能保持必需的整体稳定性，不致发生倒塌。
结构的功能要求耐久性结构在正常使用和正常维护条件下应具有足够的耐久性能，以保证结构能够正常使用到预定的设计使用期限。
结构设计的目的就是使所设计的结构在规定的设计使用年限内，用最经济的手段获得预定条件下满足设计所预期的各种功能的要求。
结构的可靠性在规定的时间内（设计使用年限），在规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用和维修），结构完成预定功能（安全性、适用性、耐久性）的能力是指结构在设计使用年限内，在正常设计、施工、使用和维护的条件下完成预定功能的概率。
安全性、适用性、耐久性的统称结构的可靠度结构完成预定功能的能力不能事先确定，只能用概率来描述。
设计使用年限：设计使用年限是设计规定的一个期限，指按规定指标设计的建筑结构或构件，在正常施工、正常使用和维护下，不需进行大修即可达到其预定功能要求的使用年限。
| 类别 | 设计使用年限（年） | 示例 |
|---|---|---|
| 1 | 1～5 | 临时性建筑 |
| 2 | 25 | 易于替换的结构构件 |
| 3 | 50 | 普通房屋和构筑物 |
| 4 | 100及以上 | 纪念性建筑和特别重要的建筑结构 |
说明：设计基准期是为确定荷载代表值及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数，我国取50年；使用年限达到或超过设计基准期并不意味结构立即报废，而是可靠度逐步降低。
结构功能的极限状态能够满足功能要求不能满足功能要求特定状态可靠度可靠失效极限状态承载能力极限状态正常使用极限状态。
适用性安全性Z＜0,即R＜S耐久性Z＞0,即R＞S承载能力极限状态正常使用极限状态Z=g(R,S)=R-S功能函数结构抗力荷载效应Z=0,即R=S可靠状态极限状态失效状态结构可靠工作的基本条件为:Z≥0或R≥S。
承载能力极限状态实用设计表达式γ0S≤R结构重要性系数结构构件抗力设计值R＝R（fc，fs，αk…）安全等级为三级（或５年）γ0≥０.９安全等级为一级（或100年及以上）γ0≥1.1安全等级为二级（或５０年）γ0≥1.０。
【例1】已知由永久荷载产生的弯矩标准值Mgk=11kN·m，起控制作用的可变荷载产生的弯矩标准值Mqk=16kN·m，安全等级为二级，求弯矩设计值。
【例2】某教学楼楼面采用预制板，计算跨度l0=5.70m，板宽0.9m，板自重2.2kN/m2。
板自重2.2kN/m2作用在板上的永久荷载线荷载标准值为gk=(0.65+0.34+2.2)×0.9=2.871kN/m。
(2)板的跨中截面弯矩设计值永久荷载产生的弯矩标准值Mgk=1/8gkl02=11.66kN·m可变荷载产生的弯矩标准值M=1/8qkl2=7.31kN·m。
由可变荷载效应控制的组合γG=1.2，γQ=1.4M=γGMgk+γQMqk=24.22kN·m由永久荷载效应控制的组合γG=1.35，γQ=1.4,ψci=0.7M=γGMgk+γQψciMqk=22.90kN·m由计算知，楼板荷载效应组合值由可变荷载效应控制。
《统一标准》规定：计算时荷载及材料强度均取标准值，不再考虑荷载和材料分项系数，也不考虑结构的重要性系数γ0。
荷载效应组合值S，应根据不同的设计目的，分别按荷载效应的标准组合、频遇组合和准永久组合进行设计。
1、某办公楼楼面采用钢筋混凝土单向板，安全等级为二级，板计算跨度3.18m，板自重、板抹灰等永久荷载标准值为3.5kn/m2，可变荷载标准值为2kn/m2，试计算板的最大跨中弯矩设计值？。
2、某办公楼采用钢筋混凝土矩形截面简支梁，安全等级为二级，截面尺寸200x400mm，计算跨度5m，承受均布线荷载，活荷载标准值7kn/m，恒荷载10.7kn/m，（不含自重），试计算最大。
本页以图示为主，建议结合「极限状态设计表达式与课堂练习」对照原课件图片理解其构造与做法。
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