结构设计概论.ppt

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1、第一章 结构设计概论,一、引言1.建筑结构,建筑结构：房屋建筑的空间受力骨架体系，由竖向承重结 构、水平承重结构和下部结构组成。,建筑结构的功能：满足使用和美观的需求，并且抵御自然 界的各种作用,一、引言2.建筑结构的种类,按建筑结构所使用的主要建筑材料,混凝土结构-本课程的对象,砌体结构-本课程的对象,钢结构,木结构,组合结构,一、引言2.建筑结构的种类,按用途,工业厂房结构,民用建筑结构,一、引言2.建筑结构的种类,按建筑体型和高度,单层建筑结构,多层建筑结构,高层建筑结构,大跨建筑结构,一、引言2.建筑结构的种类,按主要结构形式,墙体结构-本课程的对象,框架结构,筒体结构,排架结构-本课

2、程的对象,拱结构,网架结构,空间薄壁结构,一、引言2.建筑结构的种类,常用的混凝土建筑结构形式,单层工业厂房结构-本课程的对象,多层框架结构,高层建筑结构,大跨度建筑结构,混凝土单层工业厂房结构,一、引言2.建筑结构的种类,钢筋混凝土多层结构,一、引言2.建筑结构的种类,一、引言2.建筑结构的种类,常用的砌体建筑结构形式,单层混合结构-本课程的对象,多层混合结构-本课程的对象,单层混合结构房屋,一、引言2.建筑结构的种类,多层混合结构房屋,一、引言2.建筑结构的种类,二、结构的设计准则 1.设计理论,允许应力设计法,破坏阶段设计法,极限状态设计法,半经验半概率法,近似概率法,全概率法,生命全过

3、程设计法,材料力学的方法,按经验法确定安全系数,建筑结构,基于概率的极限状态设计法,二、结构的设计准则 2.混凝土及砌体结构设计规范,常用的规范,混凝土结构设计规范,建筑结构荷载规范,建筑地基基础设计规范,砌体结构设计规范,三、结构设计的基本内容 1.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,工艺设计,三、结构设计的基本内容 2.工程设计的基本要求,工程设计基本要求,功能要求,美观要求,经济要求,环保要求,二、结构设计的基本内容 3.结构设计的过程,方案设计,结构分析,构件设计,绘施工图,二、结构设计的基本内容 3.结构设计的过程,结构选型,上部结构类型,下部结构选

4、型,(1).方案设计,三、结构设计的基本内容 3.结构设计的过程,(1).方案设计,结构布置,定位轴线,构件布置,设置变形缝,主要构件截面尺寸估算,三、结构设计的基本内容 3.结构设计的过程,(1).方案设计,竖向承重构件：墙体 材料：砌体,水平承重构件：梁、板 材料：混凝土,混合结构方案,初步确定构件截面尺寸,三、结构设计的基本内容 3.结构设计的过程,(1).方案设计,竖向承重构件：柱 材料：混凝土,水平承重构件：梁、板 材料：混凝土,混凝土框架结构方案,初步确定构件截面尺寸,三、结构设计的基本内容 3.结构设计的过程,(2).结构分析,计算简图,荷载,竖向荷载,水平荷载,三、结构设计的基

5、本内容 3.结构设计的过程,(2).结构分析,线弹性,塑性,材料非线性,几何非线性,解析解,数值解,三、结构设计的基本内容 3.结构设计的过程,(3).构件设计,截面设计,节点设计,(4).绘制施工图,正确,规范,简洁,美观,三、结构设计的基本内容 4.结构计算的一般要求,(1).计算内容,承载力(强度、稳定）,倾覆,滑移,漂浮,三、结构设计的基本内容 4.结构计算的一般要求,(1).计算内容,正常使用极限状态计算,变形,抗裂和裂缝宽度,耐久性,疲劳,三、结构设计的基本内容 4.结构计算的一般要求,(2).荷载效应组合,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（

6、伴随荷载）以组合值为代表值。,承载能力极限状态的一般组合：,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。,三、结构设计的基本内容 4.结构计算的一般要求,(2).荷载效应组合,仅考虑荷载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,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。,三、结构设计的基本内容 4.结构计算的一般要求,(2).荷载效应组合,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),正常使用极限状态的组合,三、结构设计的基本内容 4.结构计算的一般要求,(3).内力组合,水平构件,竖向构件,最大弯矩,最大剪力,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,最大弯矩及相应的轴力和剪力,较大弯矩及相应的较大或较小的轴力,