1.3 概率极限状态设计法的实用设计表达式（课件）-高二《建筑结构》同步精品课堂（高教版—第4版）

1.3概率极限状态设计法的实用设计表达式 建筑结构 同步精品课堂（中职专业课） 1 知识目标 掌握结构设计的原则概念和概率极限状态设计法的计算内容 。 能力目标 根据概念和计算内容把运用极限状态实用设计表达式，并解决相应问题。 情感目标 通过对基础知识的学习把握，提升学生的学习兴趣、自信心和合作意识。培养一丝不苟的工匠精神，确保每一工序的质量，让质量至上、追求卓越成为建筑人的价值导向。 三维目标 问题引入——学会观察和总结 情境引入 1）、以小组为单位回答问题：总结和评价概率极限状态设计法的计算内容。 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 新知学习 结构设计的原则是结构抗力R 不小于荷载效应S 事实上，由于结构抗力、荷载 效应总是存在着不确定性，它们都是随机变量，因此要绝对保证R 总大于S 是不可能 的。 在一般情况下，结构抗力还是有可能小于荷载效应，使结构处于失效状态的。这 种可能性的大小用概率来表示就是失效概率。综合考虑结构具有的风险和经济效果，只要失效概率小到人们可以接受的程度，就认为结构设计是可靠的。 结构设计的原则的概念 新知学习 二、概率极限状态设计法的计算内容 进行结构和结构构件设计时，既要保证它们不超过承载能力极限状态，又要保证它们不超过正常使用极限状态。为此，需要进行下列计算和验算： 01 02 所有结构构件均应进行承载力计算，必要时进行结构的倾覆和滑移验算；地 震区的结构尚应进行结构构件的抗震承载力验算 对使用上需要控制变形值的结构构件，应进行变形验算 新知学习 二、概率极限状态设计法的计算内容 进行结构和结构构件设计时，既要保证它们不超过承载能力极限状态，又要保证它们不超过正常使用极限状态。为此，需要进行下列计算和验算： 03 04 对混凝土结构构件的裂缝控制情况，应进行裂缝控制验算。 对直接承受吊车的构件，应进行疲劳验算。 新知学习 三、极限状态实用设计表达式 为应用方便，《统一标准》提出了一种便于实际使用的设计表达式，即采用基本变 量的标准值(荷载标准值、材料强度标准值等)和分项系数(荷载分项系数、材料强度分项系数等)来表示的方式，其设计表达式如下 01 承载能力极限状态设计表达式： 结构构件的承载力设计应根据荷载效应(内力)的基本组合和偶然组合(必要时)进 行，并以内力和承载力的设计值来表达，其设计表达式为 Y₀S₄≤R, 式中 γo——结构重要性系数； S₄——内力组合的效应设计值(荷载效应); R₄——结构或结构构件的抗力设计值。 新知学习 1. 结构重要性系数γ。的确定 三、极限状态实用设计表达式 《统一标准》根据建筑结构破坏可能产生的后果(危及人的生命、造成经济损失、对 社会或环境产生影响等)的严重程度，将建筑结构划分为三个安全等级。破坏后果很严重的为一级；破坏后果严重的为二级；破坏后果不严重的为三级。 对安全等级为一级、二级和三级的结构构件，其结构重要性系数γ₀分别不应小于 1.1、1.0和0.9。 新知学习 2. 内力组合的效应设计值 S₄的确定 三、极限状态实用设计表达式 (1)基本组合 ①基本组合的效应设计值按式(1-6)中最不利值确定： 式中 S(·)—— 作用组合的效应函数； Gα——第 i 个永久荷载的标准值； P—— 预应力作用的有关代表值 Qk—— 第1个可变荷载的标准值； Qx——第j 个可变荷载的标准值； γc;——第i 个永久荷载的分项系数，见表1-1; γp——预应力作用的分项系数，见表1-1; Yo₁——第1个可变荷载的分项系数，见表1-1; γo——第j 个可变荷载的分项系数，见表1-1; Yt、γ;— 第1个和第j 个考虑结构设计使用年限的荷载调整系数，见表1-2; ψe——第 j 个可变荷载的组合值系数. 新知学习 2. 内力组合的效应设计值 S₄的确定 三、极限状态实用设计表达式 ②当荷载与荷载效应按线性关系考虑时，基本组合的效应设计值按式(1-7)中最不利值确定： 式中 Sc₄——第 i 个永久荷载标准值的效应； Sp——预应力作用有关代表值的效应； So₁——第1个可变荷载标准值的效应； S₀—— 第j 个可变荷载标准值的效应。 新知学习 1. 结构重要性系数γ。的确定 三、极限状态实用设计表达式 (2)偶然组合 偶然组合是指一个偶然荷载(如地震、爆炸等)与其他可变荷载相结合。其发生的概 率很小，持续的时间较短，但对结构造成的危害极大 新知学习 3. 结构或结构构件的抗力设计值R₄ 的确定 三、极限状态实用设计表达式 结构