钢筋混凝土结构设计.ppt

钢筋混凝土结构设计.ppt

《钢筋混凝土结构设计.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢筋混凝土结构设计.ppt（209页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

教学情境一：

钢筋混教学情境一：

钢筋混凝土结构设计凝土结构设计任务任务1受弯构件承载力计算受弯构件承载力计算任务任务2纵向受力构件计算纵向受力构件计算任务任务3钢筋混凝土楼盖设计钢筋混凝土楼盖设计任务任务4钢筋混凝土多层及高钢筋混凝土多层及高层房屋层房屋任务任务5钢筋混凝土结构施工钢筋混凝土结构施工图识读图识读教学情境一：

钢筋教学情境一：

钢筋混凝土结构设计混凝土结构设计任务任务1钢筋混凝土受弯钢筋混凝土受弯构件计算构件计算1建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则v本章提要本章提要本章讲述了建筑结构承受的各种作用，包本章讲述了建筑结构承受的各种作用，包括直接作用和间接作用。

主要讲述了括直接作用和间接作用。

主要讲述了建筑结构荷载建筑结构荷载规范规范（GB500092001）中的各种荷载。

讨论了荷）中的各种荷载。

讨论了荷载的分类，荷载代表值，各类荷载标准值的确定。

载的分类，荷载代表值，各类荷载标准值的确定。

v本本章章内内容容v1.1荷载的分类代表值荷载的分类代表值1.2建筑结构概率极限设计法建筑结构概率极限设计法在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的荷载。

也称恒化与平均值相比可以忽略不计的荷载。

也称恒荷载或恒载。

比如结构自重或土压力等。

荷载或恒载。

比如结构自重或土压力等。

在结构使用期间，其值随时间变化在结构使用期间，其值随时间变化，或其变化或其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。

也称活与平均值相比不可以忽略不计的荷载。

也称活荷载或活载。

比如楼面活载、屋面活载、雪荷荷载或活载。

比如楼面活载、屋面活载、雪荷载、风荷载、吊车荷载等。

载、风荷载、吊车荷载等。

在结构使用期间不一定出现，而一旦出现在结构使用期间不一定出现，而一旦出现,其量其量值很大而持续时间较短的荷载。

比如爆炸力、值很大而持续时间较短的荷载。

比如爆炸力、撞击力等。

撞击力等。

a.a.永久荷载永久荷载b.b.可变荷载可变荷载c.c.偶然荷载偶然荷载按时间变异分类按时间变异分类1.1.11.1.11.1.11.1.1、荷载分类及荷载代表值、荷载分类及荷载代表值、荷载分类及荷载代表值、荷载分类及荷载代表值1.1.2荷载代表值荷载代表值荷载的代表值荷载的代表值结构计算时，需根据不同的设计要求采用不结构计算时，需根据不同的设计要求采用不同的荷载数值。

同的荷载数值。

u对永久荷载应采用标准值对永久荷载应采用标准值（K）作为代表值。

作为代表值。

u对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。

频遇值或准永久值作为代表值。

u对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。

1.荷载标准值荷载标准值v荷载标准值荷载标准值:

是荷载的基本代表值，指结构在使用期是荷载的基本代表值，指结构在使用期间可能出现的最大荷载值。

间可能出现的最大荷载值。

GK

（1）:

永久荷载标准值永久荷载标准值:

主要包括构件的自重、构造层的主要包括构件的自重、构造层的自重等。

常见材料构件的单位自重见自重等。

常见材料构件的单位自重见荷载规范荷载规范:

钢筋混凝土钢筋混凝土:

25KN/m3水泥砂浆水泥砂浆20KN/m3混合砂浆混合砂浆17KN/m3普通砖普通砖19KN/m3。

民用建筑楼面活荷载是指作用在楼面上的人员、民用建筑楼面活荷载是指作用在楼面上的人员、家具、设备等荷载。

屋面上的活荷载因家具、设备等荷载。

屋面上的活荷载因“上人上人”和和“不上人不上人”而不同。

而不同。

v楼面均布活荷载的标准值及其组合值、频遇值和楼面均布活荷载的标准值及其组合值、频遇值和准永久值系数准永久值系数见表见表1.1.。

v设计墙、柱及基础时应对各层楼面的楼面活荷载设计墙、柱及基础时应对各层楼面的楼面活荷载标准值进行折减。

楼面活荷载折减系数见标准值进行折减。

楼面活荷载折减系数见表表1.2、表表1.3

（2）可变荷载标准值可变荷载标准值表表1.4屋面均布活荷载屋面均布活荷载项次类别标准值（kN/m2）组合值系数c频遇值系数f准永久值系数q1不上人的屋面0.50.70.502上人的屋面2.00.70.50.43屋顶花园3.00.70.60.52.可变荷载准永久值可变荷载准永久值v在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准值一半（可以理解为总持续时间不低于准值一半（可以理解为总持续时间不低于25年）年）的荷载值，也就是经常作用于结构上的可变荷的荷载值，也就是经常作用于结构上的可变荷载。

载。

v其值等于可变荷载标准值乘以可变荷载准永久其值等于可变荷载标准值乘以可变荷载准永久值系数值系数：

表表1.2楼面活荷载折减系数楼面活荷载折减系数3.可变荷载组合值可变荷载组合值v当结构同时承受两种或两种以上的可变荷载当结构同时承受两种或两种以上的可变荷载时，考虑到荷载同时达到最大值的可能性较时，考虑到荷载同时达到最大值的可能性较小，因此除主导荷载（产生最大荷载效应的小，因此除主导荷载（产生最大荷载效应的荷载）仍以其标准值为代表值外，荷载）仍以其标准值为代表值外，对其它伴对其它伴随荷载，可以将它们的标准值乘以一个小于随荷载，可以将它们的标准值乘以一个小于或等于或等于1的荷载组合系数作为代表值，称为的荷载组合系数作为代表值，称为可变荷载组合值，即可变荷载组合值，即4.可变荷载频遇值可变荷载频遇值v在设计基准期内，其超越的总时间为规在设计基准期内，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定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。

它相当于在结构上时而或多次荷载值。

它相当于在结构上时而或多次出现的较大荷载，但总是小于荷载的标出现的较大荷载，但总是小于荷载的标准值。

准值。

v其值等于可变荷载标准值乘以可变荷载其值等于可变荷载标准值乘以可变荷载频遇值系数：

频遇值系数：

1.2建筑结构概率极限设计法建筑结构概率极限设计法

（1）、结构的安全等级结构的安全等级（一级一级,二级二级,三级三级）

（2）、结构设计使用年限、结构设计使用年限（25年年.50年年,100年年）（3）、结构的功能要求：

结构的功能要求：

在在设计基准期设计基准期（一般一般50年年）内，满足功能要求，）内，满足功能要求，即即安全性安全性，适用性，耐久性适用性，耐久性。

安全性：

满足特定的与建筑物功能相适应的承载力安全性：

满足特定的与建筑物功能相适应的承载力适用性：

保证结构在日常使用中具有良好的的工作适用性：

保证结构在日常使用中具有良好的的工作性能性能.耐久性：

保证结构的承载力的持续时间与环境适应耐久性：

保证结构的承载力的持续时间与环境适应度度一一.极限状态极限状态1.结构的功能要求结构的功能要求v结构的可靠性结构的可靠性:

即结构在规定的时间内，即结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。

在规定的条件下，完成预定功能的能力。

（结构的安全性、适用性和耐久性结构的安全性、适用性和耐久性）v可靠度：

可靠度：

“结构在规定的时间内，在规结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。

定的条件下，完成预定功能的概率。

”故结构可靠度是可靠性的概率度量故结构可靠度是可靠性的概率度量。

2结构功能的极限状态结构功能的极限状态极限状态极限状态整个结构或结构的一部分超过某一整个结构或结构的一部分超过某一特定状态特定状态,或不能满足设计规定的某一功能要或不能满足设计规定的某一功能要求的特定状态。

求的特定状态。

A、承载能力极限状态、承载能力极限状态结构或构件达到最大结构或构件达到最大承载力或产生不适于继续承载的变形。

如倾覆、承载力或产生不适于继续承载的变形。

如倾覆、疲劳破坏、压屈等。

疲劳破坏、压屈等。

B、正常使用极限状态、正常使用极限状态结构或构件达到正常结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。

如过大变形、使用或耐久性能的某项规定限值。

如过大变形、开裂、振动等开裂、振动等我国结构设计是以概率理论为基础的极限状态设计法。

我国结构设计是以概率理论为基础的极限状态设计法。

承载力极限状态承载力极限状态v当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了承载能力极限状态超过了承载能力极限状态1）、整个结构或结构的一部分作为刚体）、整个结构或结构的一部分作为刚体失去平失去平衡衡（如（如阳台、雨篷的倾覆阳台、雨篷的倾覆）；）；2）、结构构件或连接因超过）、结构构件或连接因超过材料强度而破坏材料强度而破坏（包括（包括疲劳破坏），或因过度变形而不适于继续承载；疲劳破坏），或因过度变形而不适于继续承载；3）、结构转变为）、结构转变为机动体系机动体系；4）、结构或结构构件）、结构或结构构件丧失稳定丧失稳定（如压屈等）；（如压屈等）；5）、地基）、地基丧失承载能力丧失承载能力而破坏（如失稳等）而破坏（如失稳等）正常使用极限状态正常使用极限状态v当结构或结构构件出现下列状态之一时，当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了正常使用极限状态应认为超过了正常使用极限状态1）影响正常使用或外观的变形；影响正常使用或外观的变形；2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝，如水池开裂引起渗漏）（包括裂缝，如水池开裂引起渗漏）3）影响正常使用的振动；影响正常使用的振动；4）影响正常使用的其它特定状态影响正常使用的其它特定状态。

作用作用（或荷载）或荷载）作用效应作用效应（S）施加在结构上的集中力或分布力，称为作用施加在结构上的集中力或分布力，称为作用直接作用直接作用引起结构外加变形或约束变形的原因引起结构外加变形或约束变形的原因间接作用间接作用由作用引起的结构或构件的反应由作用引起的结构或构件的反应（内力内力N、M、V、T）结构抗力（结构抗力（RR）结构或结构构件承受效应的能力结构或结构构件承受效应的能力qM33结构的功能函数及有关概念结构的功能函数及有关概念结构的功能函数及有关概念结构的功能函数及有关概念1）、作用效应和结构抗力的概念作用效应和结构抗力的概念l“功能函数功能函数”:

结构抗力与荷载效应之差结构抗力与荷载效应之差，Z=g（S,R）=R-Sl结果分析结果分析vZ=R-S0：

处于可靠状态：

处于可靠状态vZ=R-S25dC25dC301.5dhC、弯起钢筋、弯起钢筋弯起段承受剪力和弯矩引起的主拉力，弯起后水平段弯起段承受剪力和弯矩引起的主拉力，弯起后水平段承受支座负弯矩承受支座负弯矩弯起角度：

弯起角度：

当梁高不大于当梁高不大于800mm时，采用时，采用45当梁高大于当梁高大于800mm时，时，采用采用60BB、架立钢筋、架立钢筋作用：

固定箍筋，形成钢筋骨架，作用：

固定箍筋，形成钢筋骨架，直径：

当跨度小于直径：

当跨度小于4m时，时，不宜小于不宜小于8mm；当跨度等于当跨度等于46m时，不宜小于时，不宜小于10mm；当跨度大于当跨度大于6m时，时，不小于不小于12mm。

弯起钢筋放置弯起钢筋放置:

s第一排第一排：

实际工程中弯起钢筋的弯终点距支座边缘为：

实际工程中弯起钢筋的弯终点距支座边缘为50mm第二排第二排：

前一排弯起钢筋的弯起点距后一排弯起钢筋弯终点：

前一排弯起钢筋的弯起点距后一排弯起钢筋弯终点的距离的距离表表3.1.4中的中的Smax。

表表3.1.4梁中箍筋和弯起钢筋的最大间距梁中箍筋和弯起钢筋的最大间距梁高hv0.7ftbhov0.7ftbho150h300150200300h500200300500800300400f.箍筋箍筋作用：

作用：

承受剪力和弯矩引起的主拉力，固定纵向筋承受剪力和弯矩引起的主拉力，固定纵向筋箍筋直径：

箍筋直径：

箍筋直径：

箍筋直径：

1/41/4纵筋纵筋纵筋纵筋dd常用直径：

常用直径：

常用直径：

常用直径：

d=6.8.10d=6.8.10箍筋间距箍筋间距箍筋间距箍筋间距表表表表3.1.43.1.4图图3.1.6箍筋的形式和肢数箍筋的形式和肢数（a）箍筋的形式；（箍筋的