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第一章第一章 结构设计概论结构设计概论混凝土与砌体结构设计混凝土与砌体结构设计结构设计概论一、引言1. 建筑结构建筑结构：房屋建筑的空间受力骨架体系，由竖向承重结建筑结构：房屋建筑的空间受力骨架体系，由竖向承重结 构、水平承重结构和下部结构组成构、水平承重结构和下部结构组成建筑结构的功能：满足使用和美观的需求，并且抵御自然建筑结构的功能：满足使用和美观的需求，并且抵御自然 界的各种作用界的各种作用 结构设计概论一、引言2. 建筑结构的种类按建筑结构所使用按建筑结构所使用的主要建筑材料的主要建筑材料混凝土结构混凝土结构----本课程的对象本课程的对象砌体结构砌体结构------本课程的对象本课程的对象钢结构钢结构木结构木结构组合结构组合结构结构设计概论一、引言2. 建筑结构的种类按用途按用途工业厂房结构工业厂房结构民用建筑结构民用建筑结构结构设计概论一、引言2. 建筑结构的种类按建筑体型和高度按建筑体型和高度单层建筑结构单层建筑结构多层建筑结构多层建筑结构高层建筑结构高层建筑结构大跨建筑结构大跨建筑结构结构设计概论一、引言2. 建筑结构的种类按主要结构形式按主要结构形式墙体结构墙体结构----本课程的对象本课程的对象框架结构框架结构筒体结构筒体结构排架结构排架结构----本课程的对象本课程的对象拱结构拱结构网架结构网架结构空间薄壁结构空间薄壁结构结构设计概论一、引言2. 建筑结构的种类常用的混凝土常用的混凝土建筑结构形式建筑结构形式单层工业厂房结构单层工业厂房结构----本课程的对象本课程的对象多层框架结构多层框架结构高层建筑结构高层建筑结构大跨度建筑结构大跨度建筑结构结构设计概论天窗架屋架屋架下弦水平支撑排架柱基础围护墙屋面板天沟板连系梁天窗架垂直支撑托架抗风柱屋架端部垂直支撑吊车梁柱间支撑基础梁混凝土单层工业厂房结构混凝土单层工业厂房结构一、引言2. 建筑结构的种类结构设计概论钢筋混凝土多层结构钢筋混凝土多层结构一、引言2. 建筑结构的种类结构设计概论一、引言2. 建筑结构的种类常用的砌体建常用的砌体建筑结构形式筑结构形式单层混合结构单层混合结构----本课程的对象本课程的对象多层混合结构多层混合结构----本课程的对象本课程的对象结构设计概论单层混合结构房屋单层混合结构房屋一、引言2. 建筑结构的种类砌体砌体钢筋混凝钢筋混凝土屋盖土屋盖结构设计概论多层混合结构房屋多层混合结构房屋一、引言2. 建筑结构的种类砌体砌体钢筋混凝钢筋混凝土楼盖土楼盖结构设计概论二、结构的设计准则 1. 设计理论允许应力允许应力设计法设计法破坏阶段破坏阶段设计法设计法极限状态设极限状态设计法计法半经验半概率法半经验半概率法近似概率法近似概率法全概率法全概率法生命全过程设计法生命全过程设计法材料力学的方法材料力学的方法按经验法确定安全系数按经验法确定安全系数建筑结构建筑结构基于概率的极限状态设计法基于概率的极限状态设计法结构设计概论二、结构的设计准则 2. 混凝土及砌体结构设计规范常用的规范常用的规范混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范砌体结构设计规范砌体结构设计规范结构设计概论三、结构设计的基本内容 1. 建筑工程设计内容建筑工程建筑工程设计内容设计内容建筑设计建筑设计结构设计结构设计给排水设计给排水设计暖通设计暖通设计电气设计电气设计建建筑筑设设备备工艺设计工艺设计结构设计概论三、结构设计的基本内容 2. 工程设计的基本要求工程设计工程设计基本要求基本要求功能要求功能要求美观要求美观要求经济要求经济要求环保要求环保要求结构设计概论二、结构设计的基本内容 3. 结构设计的过程方案设计方案设计结构分析结构分析构件设计构件设计绘施工图绘施工图结构设计概论二、结构设计的基本内容 3. 结构设计的过程•结构选型结构选型上部结构类型上部结构类型下部结构选型下部结构选型(1).方案设计方案设计结构设计概论三、结构设计的基本内容 3. 结构设计的过程(1). 方案设计方案设计•结构布置结构布置定位轴线定位轴线构件布置构件布置设置变形缝设置变形缝•主要构件截面尺寸估算主要构件截面尺寸估算水平构件水平构件竖向构件竖向构件伸缩缝伸缩缝沉降缝沉降缝防震缝防震缝结构设计概论三、结构设计的基本内容 3. 结构设计的过程(1). 方案设计方案设计立面图立面图1-11-1剖面图剖面图平面图平面图1 11 1竖向承重构件：墙体竖向承重构件：墙体 材料：砌体材料：砌体 水平承重构件：梁、板水平承重构件：梁、板 材料：混凝土材料：混凝土 混合结构方案混合结构方案 结构平面布置图结构平面布置图梁梁板板初步确定构件截面尺寸初步确定构件截面尺寸结构设计概论三、结构设计的基本内容 3. 结构设计的过程(1). 方案设计方案设计立面图立面图1-11-1剖面图剖面图平面图平面图1 11 1竖向承重构件：柱竖向承重构件：柱 材料：混凝土材料：混凝土 水平承重构件：梁、板水平承重构件：梁、板 材料：混凝土材料：混凝土 混凝土框架结构方案混凝土框架结构方案 板板初步确定构件截面尺寸初步确定构件截面尺寸结构平面布置图结构平面布置图柱柱梁梁结构设计概论三、结构设计的基本内容 3. 结构设计的过程(2). 结构分析结构分析•计算简图计算简图简化三原则简化三原则尽可能反映实际受力特性尽可能反映实际受力特性偏于安全偏于安全简单简单•荷载荷载竖向荷载竖向荷载水平荷载水平荷载结构设计概论三、结构设计的基本内容 3. 结构设计的过程(2). 结构分析结构分析•计算理论计算理论线弹性线弹性塑性塑性非线性非线性材料非线性材料非线性几何非线性几何非线性•数学方法数学方法解析解解析解数值解数值解结构设计概论三、结构设计的基本内容 3. 结构设计的过程(3). 构件设计构件设计•截面设计截面设计•节点设计节点设计(4). 绘制施工图绘制施工图•正确正确•规范规范•简洁简洁•美观美观结构设计概论三、结构设计的基本内容 4. 结构计算的一般要求(1). ). 计算内容计算内容承载能力极承载能力极限状态计算限状态计算承载力承载力( (强度、稳定）强度、稳定）倾覆倾覆滑移滑移漂浮漂浮结构设计概论三、结构设计的基本内容 4. 结构计算的一般要求(1). . 计算内容计算内容正常使用极正常使用极限状态计算限状态计算变形变形抗裂和裂缝宽度抗裂和裂缝宽度耐久性耐久性疲劳疲劳结构设计概论三、结构设计的基本内容 4. 结构计算的一般要求(2). 荷载效应组合荷载效应组合由可变荷载效应控制由可变荷载效应控制。

效应最大的一项可变荷载以标准值为代表效应最大的一项可变荷载以标准值为代表值，其余可变荷载（伴随荷载）以组合值为代表值值，其余可变荷载（伴随荷载）以组合值为代表值•承载能力极限状态的一般组合：承载能力极限状态的一般组合：由永久荷载效应控制由永久荷载效应控制所有的可变荷载均以组合值为代表值，永所有的可变荷载均以组合值为代表值，永久荷载分项系数取久荷载分项系数取1.35结构设计概论三、结构设计的基本内容 4. 结构计算的一般要求(2). 荷载效应组合荷载效应组合仅考虑荷载效应最大的一项可变荷载，以标准值为代表值仅考虑荷载效应最大的一项可变荷载，以标准值为代表值 所有可变荷载以组合值为代表值，组合系数取所有可变荷载以组合值为代表值，组合系数取0.9•承载能力极限状态的简化组合（排架、框架结构）：承载能力极限状态的简化组合（排架、框架结构）：由可变荷载效应控制由可变荷载效应控制由永久荷载效应控制同一般组合由永久荷载效应控制同一般组合结构设计概论三、结构设计的基本内容 4. 结构计算的一般要求(2). 荷载效应组合荷载效应组合准永久组合准永久组合：：(所有可变荷载均以准永久值为代表值所有可变荷载均以准永久值为代表值)标准组合标准组合 ：：(荷载效应最大的一项可变荷载取标准值，其余可变荷载取组合值荷载效应最大的一项可变荷载取标准值，其余可变荷载取组合值)频遇组合频遇组合：：(一项可变荷载取频遇值，其余可变荷载取准永久值一项可变荷载取频遇值，其余可变荷载取准永久值)•正常使用极限状态的组合正常使用极限状态的组合结构设计概论三、结构设计的基本内容 4. 结构计算的一般要求(3). 内力组合内力组合水平构件水平构件竖向构件竖向构件最大弯矩最大弯矩最大剪力最大剪力最大轴力及相应的弯矩和剪力最大轴力及相应的弯矩和剪力最小轴力及相应的弯矩和剪力最小轴力及相应的弯矩和剪力最大弯矩及相应的轴力和剪力最大弯矩及相应的轴力和剪力较大弯矩及相应的较大或较小的轴力较大弯矩及相应的较大或较小的轴力As1(As2)小偏心受压小偏心受压大偏心受压大偏心受压As1(As2)As1>As2As1As2NM2)4)3)1)结构设计概论。