第二章 结构上的荷载与荷载效应02（课件）《建筑结构》同步教学（化工版）

第二章 结构上的荷载与荷载效应 目录 第一节 结构上的荷载 第二节 概率极限状态设计法 第二节 概率极限状态设计法 一、作用效应和结构抗力 结构上的各种作用，将使结构或结构构件内产生内力(轴力、弯矩、剪力、扭矩等)和变形(如挠度、转角、裂缝等)，这些内力和变形总称为作用效应，用S表示。 结构或结构构件承受内力和变形的能力称为结构抗力，如构件的承载力、刚度、抗裂度等，用R表示。 二、概率极限状态设计法的实用表达式 1.按承载力极限状态设计的实用表达式 结构构件的承载力设计应采用下列极限状态设计表达式： 式中 R～结构构件的承载力设计值，即抗力设计值； S～承载力极限状态的荷载效应组合设计值； ～结构构件的重要性系数。 二、概率极限状态设计法的实用表达式 2.按正常使用极限状态设计的实用表达式 对于正常使用极限状态，应按下列设计表达式进行设计 S≤C 式中 S～变形、裂缝等荷载效应组合值； C～结构构件达到正常使用要求所规定的限值，如变形、裂缝宽 度、应力等。 三、荷载效应组合 荷载效应组合是指在设计结构和结构构件时，在所有可能出现的多种荷载作用下，确定结构或结构构件内产生的荷载总效应，并分别对承载能力和正常使用两种极限状态进行组合。在所有可能的组合中，选取对结构或构件产生总效应为最不利的组合进行结构或构件截面设计。 1.承载能力极限状态设计 一般考虑荷载效应的基本组合。 对于基本组合，荷载效应组合的设计值S，应从下列组合中取其最不利值确定： 按永久荷载标准值 计算的荷载效应值 按可变荷载标准值 计算的荷载效应值 可变荷载效应 中的最大值 永久荷载分项系数 第i个可变荷载 的分项系数 第1个可变荷载 的分项系数 可变荷载的组合值系数 1）由可变荷载效应控制的组合 2）由永久荷载效应控 制的组合 恒荷载 效应设计值　 活荷载 效应设计值 荷载分项系数的取值 荷载特性 分项系数 永久 荷载 永久荷载效应对结构不利 由可变荷载效应控制的组合 1.2 由永久荷载效应控制的组合 1.35 永久荷载效应对结构有利 1.0 倾覆、滑移或飘浮验算 0.9 可变 荷载 一般情况 1.4 对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载取 1.3 2.正常使用极限状态 应根据不同的设计要求，采用荷载效应的标准组合、频遇组合或准永久组合（请参阅教材）。 一般情况下，由于荷载与荷载效应之间呈线性关系，因此可以先进行荷载组合，算得荷载设计值，然后再求荷载效应设计值。 特别提示 钢筋混凝土雨篷板的挑出长度 m，板宽2.4m，板厚在其根部为70mm，在悬臂端面为50mm，如图2-16。作用在板上的荷载除防水层自重、板自重和板下抹灰自重外，在板的悬臂端的任意点处还作用有施工检修荷载Pk＝1.2kN。结构的安全等级为二级。试求该雨篷板在根部截面弯矩设计值。 提示：查《荷载规范》，防水砂浆自重为20kN/m3，混凝土自重为25kN/m3，抹灰自重为17kN/m3。可按1m宽板带计算。 技能训练 图2-16 雨篷板 建筑结构计算基本原则 1.2 什么是荷载代表值？永久荷载、可变荷载的代表值分别是什么？ 1.4 建筑结构应满足哪些功能要求？其中最重要的一项是什么？ 1.6 什么是结构功能的极限状态？承载能力极限状态和正常使用极限状态的含义分别是什么？ 1.7 试用结构功能函数描述结构所处的状态。 小组协作思考题: 建筑结构计算基本原则 习 题 1.1 某住宅楼面梁，由恒载标准值引起的弯矩Mgk=45kN·m，由楼面活荷载标准值引起的弯矩Mqk =25kN·m，活荷载组合值系数ψc=0.7，结构安全等级为二级。试求按承载能力极限状态设计时梁的最大弯矩设计值M。 1.2 某钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸b×h=200mm×500mm，计算跨度l0=4m，梁上作用恒载标准值(不含自重)14kN/m，活荷载标准值9kN/m，活荷载组合值系数ψc=0.7，梁的安全等级为二级。试计算按承载能力极限状态设计时的跨中弯矩设计值。 $$