1、 单元单元8 建筑结构设计概论建筑结构设计概论1 学习目标学习目标(1)掌握建筑结构的分类。(2)理解荷载效应组合的概念。(3)了解荷载的代表值、设计值及分项系数。技能目标技能目标l(1)能够根据建筑功能选择合理的结构形式。l(2)可以对实际建筑结构进行基本设计。238.1 建筑结构的分类建筑结构的分类8.1.1 按所用材料分类按所用材料分类1.混凝土结构2.钢结构3.砌体结构4.钢-钢筋混凝土组合结构5.预应力钢筋混凝土结构48.1.2 按结构体系分类按结构体系分类1.框架结构2.剪力墙结构3.框架-剪力墙结构4.筒体结构5.空间结构58.2 建筑结构的设计方法建筑结构的设计方法8.2.1
2、结构设计的基本要求结构设计的基本要求1.设计基准期和设计使用年限2.结构的性能要求(1)安全性。(2)耐久性。(3)适用性。68.2.2 结构的极限状态结构的极限状态1.承载能力极限状态(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡。(2)结构构件或其连接因超过材料强度而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的变形而不适于继续承载。(3)结构转变为机动体系。(4)结构或构件丧失稳定(如压屈等)。72.正常使用极限状态(1)影响正常使用及外观要求所规定的变形极限值,如吊车梁变形过大、梁的挠度过大等。(2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏,如水池壁开裂漏水等。(3)影响正常使用的振动。(4)影响正常使用的其
3、他特定状态。8.3 建筑结构的荷载建筑结构的荷载8.3.1 荷载的分类及代表值荷载的分类及代表值1.荷载的分类荷载的分类(1)永久荷载(2)可变荷载(3)偶然荷载82.荷载的代表值荷载的代表值1)荷载的标准值(1)永久荷载的标准值。(2)可变荷载的标准值。92)可变荷载组合值 10kccQQcQ11 3)可变荷载频遇值 (8-2)fQkcfQQ4)可变荷载的准永久值 (8-3)上述系数 、的值具体见建筑结构荷载规范。12f qQkcqQQcfq3.荷载分项系数及荷载设计值荷载分项系数及荷载设计值1)荷载分项系数l(1)永久荷载的分项系数 。当其效应对结构不利时,对由可变荷载效应控制的组合,取1
4、.2;对由永久荷载效应控制的组合,取1.35。当其效应对结构有利时,一般情况下取1.0;对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,取0.9。l(2)可变荷载的分项系数 。一般情况下取1.4;对标准值大于4 kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载取1.3。2)荷载的设计值13GQ4.恒载恒载5.楼面及屋面活荷载楼面及屋面活荷载1)民用建筑楼面活荷载146.风及雪荷载风及雪荷载1)风荷载 (8-4)2)雪荷载(1)雪荷载标准值(Sk)及基本雪压(S0)。屋面水平投影面上的雪荷载标准值,应按下式计算:(8-5)(2)关于山区雪荷载。(3)与雪荷载有关的系数取值。150szk0kSS8.3.2 荷载组合荷载组合1.
5、承载能力极限状态下的荷载组合承载能力极限状态下的荷载组合1)荷载效应基本组合(1)由可变荷载效应控制组合。(8-6)(2)由永久荷载效应控制组合。(8-7)2)偶然组合16QikCiQGKGSSSn1iiikn2iiik11kQCQQQGGSSSS2.正常使用极限状态下的荷载组合正常使用极限状态下的荷载组合1)标准组合对于标准组合,荷载效应组合的设计值S应按下式采用:(8-8)17iKn2iciQQIKGKSSSS2)频遇组合对于频遇组合,荷载效应组合的设计值S应按下式采用:(8-9)18KQQIKGKSSSSin2iqi1f3)准永久组合对于准永久组合,荷载效应组合的设计值S可按下式采用:(8-10)19KQGSSSin1iqik