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

1.4 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） 知识目标 能力目标 情感目标 了解结构重要性系数的选取，掌握极限状态实用设计表达式。 掌握承载能力极限状态的相关计算，并能解决实际问题。使学生具备独立进行结构极限状态计算的能力。 通过对基础知识的学习把握，提升学生的学习兴趣和自信心，使学生具有良好的职业道德，爱岗敬业、团结协作、勇挑重担的精神。 三维目标 构施工图，掌握图 知识点复习与回顾 ？ 1.建筑结构功能性要求？ 2.结构极限状态分类？ 3.结构极限状态方程。 你了解什么是建筑结构？生活中你见过哪些常见的结构？ 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。 2）、每组派出代表回答老师提问 3）、学生分组相互评价 4）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 建筑荷载作用在建筑上产生的效果有哪些？ 建筑结构安全等级及概率极限状态设计法。 探索新知 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。 一、概念 探索新知 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： 二、概率极限状态设计法的计算内容 探索新知 (1)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。 (2)对使用上需要控制变形值的结构构件，应进行变形验算。 (3)对混凝土结构构件的裂缝控制情况，应进行裂缝控制验算。 (4)对直接承受吊车的构件，应进行疲劳验算。 学习新知 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，其设计表达式分为： （一）承载能力极限状态设计表达式 （二）正常使用极限状态设计表达式 三、极限状态实用设计表达式 学习新知 （一）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 式中0——结构重要性系数； Sd——内力组合的效应设计值(荷载效应); Rd——结构或结构构件的抗力设计值。 时间 学习新知 1. 结构重要性系数0的确定 《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0分别不应小于 1.1、1.0和0.9。 时间 学习新知 2. 内力组合的效应设计值Sd的确定 (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： (1-6) 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： (1-7) 时间 学习新知 2. 内力组合的效应设计值Sd的确定 建筑结构考虑结构设计使用年限的荷载调整系数L 结构设计使用年限/年 5（临时性建筑结构） 50（普通房屋和构筑物） 100（标志性建筑和特别重要的建筑结构） L 0.9 1.0 1.1 时间 学习新知 2. 内力组合的效应设计值Sd的确定 (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，具体的设计表达式见《统一标准》第8.2.5条。