文档介绍：总则一、结构极限状态设计原理 1、结构功能要求: 安全性、适用性、耐久性?三个功能要求同时满足,称结构是“可靠”的或“有效”的。反之,则结构为“不可靠”或“失效”。?区分结构“可靠”与“失效”的临界工作状态称为“极限状态”。?整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的要求,该状态称为该功能的极限状态。钢筋混凝土简支梁的可靠、失效和极限状态概念结构的功能可靠极限状态失效安全性受弯承载力 M<M u M = M u M > M u 适用性挠度变形 f < [f ] f = [f] f > [f] 耐久性裂缝宽度 w max < [w max ]w max = [w max ]w max > [w max ] 2、承载力极限状态计算? 0 S ?R 式中 S–––内力组合设计值? 0 –––结构构件的重要性系数, 对一、二、三级分别取 , , R–––结构构件的承载力设计值 R = R ( · ) = R(f c, f s, ? k ,…) 内力组合设计值基本组合: ????? ni i ci Qi QiQcγQcGcS 2 kk1 Q1 1QkGG???式中? G –––永久荷载分项系数。有利时取 , 不利时取 G k –––永久荷载标准值。由数理统计分析按一定保证率确定的值,可根据荷载规范取值。一般情况取? Q = ,当楼面活荷载标准值大于 4 kN/m 2,取? Q = Q ik–––活荷载标准值。 c G, c Q1, c Qi,–––永久荷载及活荷载的作用效应系数? ci–––第i个可变荷载的组合系数无风 有风 ? Qi–––活荷载分项系数。由数理统计分析按一定保证率确定的值。(95% 保证率) ?结构或构件超过正常使用极限状态时所造成的财产和生命损失要小于超过承载力极限状态的后果, 故其可靠度指标要低一些。在荷载效应及结构抗力计算中均。采用标准值?结构或构件在持荷作用下,其裂缝和变形会随时间的推移而发展,因此讨论其荷载组合时应考虑和的组合。短期效应长期效应 3 正常使用极限状态设计表达式变形及裂缝宽度的验算?变形验算式中 f–––受弯构件按荷载短期效应组合并考虑长期效应组合影响计算的最大挠度。 f lim–––《规范》允许挠度 f?f lim ?裂缝验算《规范》按使用阶段对结构构件裂缝的不同要求,将裂缝控制等级分为三级: 一级: 严格要求不裂,使用阶段不允许出现拉应力。二级: 一般要求不裂,使用阶段允许出现拉应力,但应作限制。三级: 允许开裂,应验算裂缝宽度 w max ?w lim ?荷载的标准组合 S k:????? ni i ciSSSS 2 kQ Q1k Gk k??荷载的准永久组合 S q: ???? ni i qi qSSS 1 kQ Gk?式中, ? qi–––第i个可变荷载的准永久值系数可变荷载标准值可变荷载的准永久值? qi?二、几种主要的结构材料 1、钢材?? A B’B C % ??? 有明显流幅的钢筋(热轧钢筋、冷拉钢筋) 无明显流幅的钢筋(钢丝、热处理钢筋) 强度指标*明显流幅的钢筋:下屈服点对应的强度作为设计强度的依据,因为,钢筋屈服后会产生大的塑性变形,钢筋混凝土构件会产生不可恢复的变形和不可闭合的裂缝,以至不能使用*无明显流幅的钢筋:残余应变为 % 时所对应的应力作为条件屈服强度变形指标*伸长率:钢筋拉断后的伸长与原长的比值*冷弯要求:将直径为 d的钢筋绕直径为 D的钢辊弯成一定的角度而不发生断裂 2、混凝土 OA –––弹性阶段? A : f c AB –––弹塑性阶段?: f c~ f c裂缝稳定阶段 BC –––裂缝不稳定阶段?: f c~ f c CBDE f c?? 0? 0??? A? cu??