结构设计要求与作用效应组合课件.ppt
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1、1第4章 结构设计要求与作用效应组合主讲:郭剑虹主讲:郭剑虹24.1 荷载效应组合及最不利内力荷载效应组合及最不利内力荷载荷载 竖向荷载竖向荷载 恒荷载恒荷载活荷载活荷载风荷载风荷载水平地震作用水平地震作用 水平荷载水平荷载 满足:承载能力极限状态满足:承载能力极限状态 正常使用极限状态正常使用极限状态31、荷载效应荷载效应:指结构或构件在某种荷载作用下的结构的指结构或构件在某种荷载作用下的结构的 内力和位移内力和位移。2、荷载效应组合:指在所有可能同时出现的诸荷载组合下,、荷载效应组合:指在所有可能同时出现的诸荷载组合下,结构或构件内产生的效应。其中最不利组结构或构件内产生的效应。其中最不利
2、组 合是指所有可能产生的荷载组合中,对结合是指所有可能产生的荷载组合中,对结 构构件产生总效应为最不利的一组。构构件产生总效应为最不利的一组。一基本概念一基本概念43600BA图1qkgkBAMGK图MGK跨中=4.3kN.mBAMQK图MQK跨中=3.24kN.m荷载效应+荷载效应组合5二、控制截面及最不利内力二、控制截面及最不利内力构件截面设计是以控制截面上的最不利内力为依据的构件截面设计是以控制截面上的最不利内力为依据的控制截面:内力最大的截面控制截面:内力最大的截面最不利内力:配筋可能最大的内力最不利内力:配筋可能最大的内力1 1、框架梁框架梁:两端支座两端支座 跨中跨中上下部主筋ma
3、xM箍筋maxV下部主筋maxM62 2、框架柱(墙)、框架柱(墙)上下端上下端:maxmaxminmax4)()3()2()1(VNMMNMNNM上端或下端:比较小或比较大比较大,)(可能小偏压和相应的和相应的和相应的2023-2-47三、组合前的框架粱柱内力调整三、组合前的框架粱柱内力调整(1 1)将梁柱轴线端内力调)将梁柱轴线端内力调整至构件边缘端(控制整至构件边缘端(控制截面)的内力,当梁柱截面)的内力,当梁柱截面高度较小时,此项截面高度较小时,此项调整可略去(偏安全)调整可略去(偏安全)M=M-Vb/2V=V-(g+q)b/22023-2-48(2 2)竖向荷载()竖向荷载(只限于竖
4、向荷载只限于竖向荷载)可考虑梁端出现塑铰产生)可考虑梁端出现塑铰产生的塑性内力重分布。通常是降低支座负弯矩,以减少支座的塑性内力重分布。通常是降低支座负弯矩,以减少支座处上部配筋,方便施工处上部配筋,方便施工 支座负弯矩调整系数,对于现浇梁可取支座负弯矩调整系数,对于现浇梁可取0.80.80.90.9,对于装,对于装配整体式梁取配整体式梁取0.70.70.80.8 支座弯矩确定后,为了安全,跨中弯矩必须满足两个要求支座弯矩确定后,为了安全,跨中弯矩必须满足两个要求 按简支梁计算时跨中弯矩按简支梁计算时跨中弯矩 经内力调整并组合后的支座弯矩经内力调整并组合后的支座弯矩21MM、MMMMMMM2/
5、1)(2/100219支座弯矩调幅系数支座弯矩调幅系数0.80.9跨中弯矩乘以跨中弯矩乘以1.11.2增大系数或增大系数或按平衡条件求得按平衡条件求得调幅前调幅前调幅后调幅后竖向荷载下框架梁的塑性调整竖向荷载下框架梁的塑性调整10四、荷载的布置(四、荷载的布置(1)恒载()恒载(2)活荷载布置)活荷载布置hhhP Phhh可以考虑活荷载的不利布置,采用与恒载相同的满布方可以考虑活荷载的不利布置,采用与恒载相同的满布方式,为了安全起见,框架梁的弯矩乘以式,为了安全起见,框架梁的弯矩乘以1.11.211四、荷载的布置(3)风荷载及地震作用方向 风、地震的方向任意,一般沿主轴方向,可能正、风、地震的
6、方向任意,一般沿主轴方向,可能正、反两个方向,对称结构计算一次,内力分别加反两个方向,对称结构计算一次,内力分别加“+”或或“-”Phhh121)无地震作用效应组合时:非抗震设计及)无地震作用效应组合时:非抗震设计及6度抗震设防度抗震设防GGKQQQKWWWKSSSSgygyg=+S荷载效应组合的设计值;荷载效应组合的设计值;GKSQKSWKS永久荷载效应、楼面活荷载效应、永久荷载效应、楼面活荷载效应、风荷载效应标准值;风荷载效应标准值;.Qwyy楼面活荷载组合值系数、风荷载组合值系数楼面活荷载组合值系数、风荷载组合值系数 永久荷载效应起控制作用时分别取值:永久荷载效应起控制作用时分别取值:0
7、.7、0.0 可变荷载效应起控制作用时分别取值:可变荷载效应起控制作用时分别取值:1.0、0.6 0.7(0.9)、1.0对书库、档案库、储藏室、通风机房、电梯机房对书库、档案库、储藏室、通风机房、电梯机房 五、内力组合五、内力组合13荷载分项系数的取值:荷载分项系数的取值:承载力计算承载力计算 (1)(1)永久荷载分项系数:永久荷载分项系数:对结构不利:对结构不利:可变荷载效应控制的组合:可变荷载效应控制的组合:1.21.2 永久荷载效应控制的组合:永久荷载效应控制的组合:1.351.35 对结构有利:对结构有利:1.01.0 (2)(2)楼面活荷载分项系数楼面活荷载分项系数 1.41.4
8、(3)(3)风荷载分项系数风荷载分项系数 1.4 1.4 位移计算位移计算 以上各分项系数取值为以上各分项系数取值为1.0 1.0 GgGGGgQwg14(恒荷载起控制,无风恒荷载起控制,无风)(活荷载起控制,有风)活荷载起控制,有风)(风荷载起控制,有风)QKGKSSS4.17.035.1WKQKGKSSSS4.10.14.17.02.1荷载效应组合荷载效应组合 WKQKGKSSSS4.16.04.10.12.1152)有地震作用效应组合时)有地震作用效应组合时 GGEEhEhkEVEVKWW WKSSSSSgggy g=+S荷载效应和地震作用效应组合的设计值;重力荷载代表值的效应;水平地震
9、作用标准值的效应,尚应乘以相应的 增大系数或调整系数;竖向地震作用标准值的效应,尚应乘以相应的 增大系数或调整系数;,GEWSSEhkSEVKS风荷载标准值的效应;风荷载的组合值系数风荷载的组合值系数0.2 0.2 wy16 荷载分项系数的取值荷载分项系数的取值 (位移计算位移计算取取1.01.0)GEhEvW组合组合说明说明重力荷载及水平地震作用重力荷载及水平地震作用1.21.3重力荷载及竖向地震作用重力荷载及竖向地震作用1.21.39度;水平长悬臂度;水平长悬臂8、9度度重力荷载、水平地震及竖重力荷载、水平地震及竖向地震作用向地震作用1.21.30.59度;水平长悬臂度;水平长悬臂8、9度
10、度重力荷载、水平地震作用重力荷载、水平地震作用及风荷载及风荷载1.21.31.460m以上的高层建筑以上的高层建筑重力荷载、水平地震作用重力荷载、水平地震作用、竖向地震作用及风荷载、竖向地震作用及风荷载1.21.30.51.460m以上的高层建筑;以上的高层建筑;9度;水平长悬臂度;水平长悬臂8度、度、9度度所有建筑所有建筑2023-2-417(恒荷载起控制,无风)(恒荷载起控制,无风)(活荷载起控制,有风)(活荷载起控制,有风)(风荷载起控制,有风)(风荷载起控制,有风)(地震作用起控制)(地震作用起控制)QKGKSSS4.17.035.1WKQKGKSSSS4.16.04.10.12.1Q
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