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工程力学与结构 目录 目录 学习情境七学习建筑结构计算 工程力学与结构 学习情境七学习建筑结构计算 通常情况下 结构应满足下列各项功能要求 1 安全性 要求结构能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用 以及在偶然事件发生时和发生后 仍能保持必需的整体稳定性 2 适用性 要求结构在正常使用时能保证其具有良好的工作性能 不出现过大的变形和裂缝 3 耐久性 要求结构在正常维护下具有良好的耐久性能 学习情境七学习建筑结构计算 结构的极限状态可分为以下几类 一 承载能力极限状态当结构或结构构件达到最大承载力 或达到不适合于继续承载的变形状态时 称该结构或结构构件达到承载能力极限状态 当结构或结构构件出现下列状态之一时 即认为超过了承载能力极限状态 1 整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡 如倾覆等 2 结构构件或连接因超过材料强度而破坏包括疲劳破坏等 3 结构转变为机动体系 4 结构或结构构件丧失稳定 5 地基丧失承载力而破坏 二 正常使用极限状态当结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态 为正常使用 学习情境七学习建筑结构计算 的极限状态 当结构或结构构件出现下列状态之一时 即认为超过了正常使用极限状态 1 影响正常使用或外观产生过大的变形 如梁产生超过了挠度限值的过大的挠度 2 影响正常使用或耐久性的局部破坏 裂缝 3 影响正常使用的振动 4 影响正常使用的其他特定状态 学习情境七学习建筑结构计算 以对应于结构的各种功能要求的极限状态作为结构设计依据的设计方法 称为 极限状态设计法 一 承载能力极限状态计算1 在极限状态设计方法中 结构构件的承载力计算应采用下列表达式 式中 重要性系数 S 承载能力极限状态的荷载效应组合设计值 R 结构构件的承载力设计值 在抗震设计时 应除以承载力抗震调整系数 R 结构构件的承载力函数 fc fs 混凝土 钢筋的强度设计值 ak 几何参数的标准值 当几何参数的变异性对结构性能有明显的不利影响时 可另增减一个附加值 学习情境七学习建筑结构计算 2 由可变荷载效应控制的组合 3 由永久荷载效应控制的组合 4 对于一般排架 框架结构 基本组合可采用简化规则 并应按下列组合值中取最不利值确定 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 学习情境七学习建筑结构计算 二 正常使用极限状态计算在正常使用极限状态计算中 应根据不同的设计要求 采用荷载的标准组合 频遇组合或准永久组合 按下列设计表达式进行设计 式中S 正常使用极限状态的荷载效应组合的设计值 C 结构构件达到正常使用要求的规定限值 应按各有关建筑结构设计规范的规定采用 学习情境七学习建筑结构计算 1 材料的质量 2 钢筋的锈蚀 3 混凝土的抗渗及抗冻性 4 除冰盐对混凝土的破坏 学习情境七学习建筑结构计算 1 一类 二类和三类环境中 对于设计使用年限为50年的结构混凝土耐久性的基本要求见表7 4 注 1 氯离子含量系指其占水泥用量的百分率 2 预应力构件混凝土中的氯离子质量分数不得超过0 06 水泥用量不应少于300kg m3 最低混凝土强度等级应按表中规定提高两个等级 表7 4设计使用年限为50年的结构混凝土耐久性的基本要求 学习情境七学习建筑结构计算 3 当混凝土中加入活性掺合料或能提高耐久性的外加剂时可酌情降低水泥用量 4 当有工程经验时 处于一类和二类环境中的混凝土强度等级可降低一级 5 当使用非碱活性骨料时 对混凝土中的碱含量可不进行限制 2 一类环境中 对于设计使用年限为100年且处于一类环境中的混凝土结构应符合以下规定 1 结构混凝土强度等级不应低于C30 预应力混凝土结构混凝土强度等级应不低于C40 2 混凝土中的最大氯离子含量为0 06 3 宜使用非碱活性骨料 当使用碱活性骨料时 混凝土中的碱含量不得超过3 0kg m3 4 混凝土保护层厚度宜增加40 在使用过程中宜采取表面防护 定期维护等有效措施 3 处于严寒及寒冷地区潮湿环境中的结构混凝土应满足抗冻要求 混凝土抗冻等级应符合有关标准的要求 学习情境七学习建筑结构计算 4 有抗渗要求的混凝土结构 混凝土的抗渗等级应符合有关标准的要求 5 三类环境中的结构或构件 其受力钢筋宜采用环氧涂层带肋钢筋 预应力钢筋应有防护措施 且宜采用有利于提高耐久性的高性能混凝土 混凝土强度等级不得低于C30 6 四类和五类环境中的混凝土结构 其耐久性要求应符合有关标准的规定 7 对临时性混凝土结构 可不考虑耐久性要求 8 未经技术鉴定或设计许可 不得改变结构的使用环境和用途 。