结构设计第一章概论.ppt

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1、第1章结构设计概论1.1建筑结构的类型按用途工业建筑民用建筑按层数单层多层高层超高层按结构材料木结构砌体结构砼结构钢结构组合结构按结构形式排架结构框架结构剪力墙结构筒体结构大跨结构框架—剪力墙结构高规以10层或28m作为界限1dd大跨结构桁架结构拱结构2四角锥体网架三角锥体网架网架结构大跨结构3平面桁架系网架两向正交三向平面桁架系网架两向正交三向4壳体圆顶筒壳折板双曲扁壳双曲抛物面壳大跨结构5大跨结构索、膜结构6上海东方明珠游船码头虹口足球场上海体育馆昆明宝海公园71.2结构设计的基本内容工程设计基本要求功能要求美观要求经济要求环保要求1.2.1结构设计过程：方案设计结构分析构件设

2、计绘施工图建筑设备工艺设计建筑工程设计内容建筑设计结构设计给排水设计暖通设计电气设计强电弱电8结构选型上部结构类型下部结构（基础）选型结构布置定位轴线构件布置设置变形缝一、方案设计截面尺寸估算水平位置竖向位置伸缩缝沉降缝防震缝设计概论1.1结构类型1.2设计内容1.2.1设计过程应体现科学性、先进性、经济性、可实施性9计算简图二、结构分析简化三原则尽可能反映实际受力特性偏于安全简单数学方法解析解数值解计算理论线弹性塑性非线性材料非线性几何非线性设计概论1.1结构类型1.2设计内容1.2.1设计过程10截面设计节点设计三、构件设计四、绘制施工图正确规范简洁美观设计概论1.1结构类型1

3、.2设计内容1.2.1设计过程构件设计工作内容：计算和构造111.2.2结构计算的一般要求1计算内容承载能力极限状态计算正常使用极限状态计算承载力(强度、稳定）倾覆滑移漂浮变形抗裂和裂缝宽度耐久性疲劳设计概论1.1结构类型1.2设计内容1.2.1设计过程1.2.2计算要求122荷载效应组合设计概论1.1结构类型1.2设计内容1.2.1设计过程1.2.2计算要求由可变荷载效应控制。效应最大的一项可变荷载以标准值为代表值，其余可变荷载（伴随荷载）以组合值为代表值。由永久荷载效应控制。所有的可变荷载均以组合值为代表值，永久荷载分项系数取1.35。承载能力极限状态的一般组合：13仅考虑荷载

4、效应最大的一项可变荷载，以标准值为代表值所有可变荷载以组合值为代表值，组合系数取0.9设计概论1.1结构类型1.2设计内容1.2.1设计过程1.2.2计算要求承载能力极限状态的简化组合（排架、框架结构）：由可变荷载效应控制由永久荷载效应控制同一般组合。14准永久组合：（所有可变荷载均以准永久值为代表值）标准组合：（荷载效应最大的一项可变荷载取标准值，其余可变荷载取组合值）频遇组合：（一项可变荷载取频遇值，其余可变荷载取准永久值）设计概论1.1结构类型1.2设计内容1.2.1设计过程1.2.2计算要求正常使用极限状态的组合153内力组合水平构件竖向构件最大弯矩（扭矩）及相应的剪力最大

5、剪力及相应的弯矩（扭矩）最大轴力及相应的弯矩和剪力（最小轴力及相应的弯矩和剪力）最大弯矩及相应的剪力和轴力设计概论1.1结构类型1.2设计内容1.2.1设计过程1.2.2计算要求16设计概论1.1结构类型1.2设计内容1.2.1设计过程1.2.2计算要求1.2.3抗震设计1.2.3抗震设计1我国的抗震设防烈度为6~9度，称为基本烈度。2抗震设防有三个水准目标：“小震不坏、中震可修、大震不倒”第一水准烈度：众值烈度，比基本烈度约低一度半，50年超越概率约为63%，结构处于正常使用状态；第二水准烈度：基本烈度，50年超越概率约为10%，结构进入非弹性工作阶段；第三水准烈度：罕遇地震，5

6、0年超越概率约为2~3%，结构有较大的非弹性变形，但在一定的控制范围内，不致倒塌。173抗震设计内容¢抗震构造；¢多遇地震下的承载力计算和变形验算；¢罕遇地震下的薄弱层弹塑性变形计算。设计概论1.1结构类型1.2设计内容1.2.1设计过程1.2.2计算要求1.2.3抗震设计4抗震承载力计算公式5抗震等级的划分钢筋混凝土结构根据设防烈度、结构类型和房屋高度划分为一~四级抗震等级，抗震计算和抗震构造均与抗震等级有关。18设计概论1.1结构类型1.2设计内容1.2.1设计过程1.2.2计算要求1.2.3抗震设计混凝土结构的抗震等级191.3建筑结构的作用1.3.1建筑作用的种类楼（屋）面

7、可变荷载风荷载吊车荷载永久荷载（重力荷载、土压力等）可变荷载偶然作用（如爆炸、撞击）直接作用间接作用（如地震作用、地基变形、材料收缩、焊接应力、温度变化等。）作用201.3.2荷载代表值1永久荷载：以标准值（特征值）为代表值标准值：在结构使用期间可能出现的最大荷载值]2可变荷载：根据设计要求分别以标准值、组合值、频遇值、准永久值为代表值设计概论1.1结构类型1.2设计内容1.3结构作用1.3.1作用种类1.3.2荷载代表值组合值使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概