1.2 建筑结构上的作用建筑结构主要内容1.2.1荷载的分类1.2.2荷载的代表值1.2.3荷载分项系数及荷载设计值重点1、掌握荷载的分类、掌握荷载的分类2、掌握荷载的代表值、掌握荷载的代表值3、掌握荷载的标准值与设计值关系、掌握荷载的标准值与设计值关系4、材料强度值、材料强度值难点荷载的代表值荷载的代表值1.2.1 结构上的作用构上的作用F、、作用效作用效应S、、结构抗力构抗力R•结构上的作用构上的作用——施加在施加在结构上的集中力或分布构上的集中力或分布力(力(直接作用,也称直接作用,也称为荷荷载)和引起)和引起结构外加构外加变形或形或约束束变形的原因(形的原因(间接作用接作用) •作用效作用效应——由于直接作用或由于直接作用或间接作用作用于接作用作用于结构构件上,在构构件上,在结构内构内产生的生的内力和内力和变形形(如如轴力、力、弯矩、剪力、扭矩、弯矩、剪力、扭矩、挠度、度、转角和裂角和裂缝等等) •结构抗力构抗力——结构或构或结构构件承受内力和构构件承受内力和变形的形的能力能力(如构件的如构件的承承载能力、能力、刚度度等等) 结结构上的作用、作用效构上的作用、作用效构上的作用、作用效构上的作用、作用效应应、、、、结结构抗力均是随机构抗力均是随机构抗力均是随机构抗力均是随机变变量量量量 •结构上的作用分构上的作用分类 1. 1.按随按随按随按随时间时间的的的的变变异分异分异分异分类类:::: 永久作用永久作用永久作用永久作用 — —在在在在设计设计基准期内其量基准期内其量基准期内其量基准期内其量值值不随不随不随不随时间变时间变化,或其化,或其化,或其化,或其变变化化化化与平均与平均与平均与平均值值相比可以忽略不相比可以忽略不相比可以忽略不相比可以忽略不计计的作用。
的作用 可可可可变变作用作用作用作用——在在在在设计设计基准期内其量基准期内其量基准期内其量基准期内其量值值随随随随时间变时间变化,且其化,且其化,且其化,且其变变化与平化与平化与平化与平均均均均值值相比不可忽略的作用相比不可忽略的作用相比不可忽略的作用相比不可忽略的作用 偶然作用偶然作用偶然作用偶然作用——在在在在设计设计基准期内出基准期内出基准期内出基准期内出现现或不一定出或不一定出或不一定出或不一定出现现,而一旦出,而一旦出,而一旦出,而一旦出现现其量其量其量其量值值很大且持很大且持很大且持很大且持续时间续时间很短的作用很短的作用很短的作用很短的作用 2.2.按随空按随空按随空按随空间间位置的位置的位置的位置的变变异分异分异分异分类类 固定作用固定作用固定作用固定作用——在在在在结结构空构空构空构空间间位置上具有固定分布的作用位置上具有固定分布的作用位置上具有固定分布的作用位置上具有固定分布的作用 可可可可动动作用作用作用作用——在在在在结结构空构空构空构空间间位置上的一定范位置上的一定范位置上的一定范位置上的一定范围围内可以任意分布的作内可以任意分布的作内可以任意分布的作内可以任意分布的作用用用用。
3.3.按按按按结结构的反构的反构的反构的反应应分分分分类类 静静静静态态作用作用作用作用——使使使使结结构构构构产产生的加速度可忽略不生的加速度可忽略不生的加速度可忽略不生的加速度可忽略不计计的作用 动态动态作用作用作用作用——使使使使结结构构构构产产生的加速度不可忽略的作用生的加速度不可忽略的作用生的加速度不可忽略的作用生的加速度不可忽略的作用 1.2.2 荷荷载分分类 结构上的荷构上的荷载可分成三可分成三类:: 永久荷永久荷载—在在结构使用期内,其构使用期内,其值随随时间因素因素的的变化不大,或其化不大,或其变化与其平均化与其平均值相比可以忽略相比可以忽略的荷的荷载 可可变荷荷载—在在结构使用期内,其构使用期内,其值随随时间变化,化,且其且其变化与其平均化与其平均值相比不可以忽略的荷相比不可以忽略的荷载 偶然荷偶然荷载—在在设计使用期内不一定出使用期内不一定出现,一旦,一旦出出现其其值很大且持很大且持续时间很短的荷很短的荷载 1.2.3 荷荷载代表代表值•建筑建筑结构构设计时,,对不同荷不同荷载应采用不同的采用不同的设计值。
对永久荷永久荷载应采用采用标准准值作作为代表代表值;; 对可可变荷荷载应根据根据设计要求采用要求采用标准准值、、组合合值、、频遇遇值或准永久或准永久值作作为代表代表值;; 对偶然荷偶然荷载应按建筑按建筑结构使用的特点确定其代表构使用的特点确定其代表值• •1.1.荷荷荷荷载标载标准准准准值值 荷荷载的基本代表的基本代表值,是指,是指结构在其使用期构在其使用期间, 正正常情况下可能出常情况下可能出现的最大荷的最大荷载值• ((1)永久荷)永久荷载标准准值•((2)可)可变荷荷载标准准值•1)民用建筑楼面均布活荷)民用建筑楼面均布活荷载•2)屋面活荷)屋面活荷载•3)雪荷)雪荷载•4))风荷荷载• •2.2.可可可可变变荷荷荷荷载频载频遇遇遇遇值值 是正常使用极限状是正常使用极限状态按按频遇遇组合合设计采用的采用的一种可一种可 变荷荷载代表代表值 • •3.3.可可可可变变荷荷荷荷载载准永久准永久准永久准永久值值 是正常使用极限状是正常使用极限状态按准永久按准永久组合和合和频遇遇组合合设计采用的一种可采用的一种可变荷荷载代表代表值。
• •4. 4. 可可可可变变荷荷荷荷载组载组合合合合值值 是当是当结构承受两种或两种以上可构承受两种或两种以上可变荷荷载时,,承承载能力极限状能力极限状态按基本按基本组合合设计和正常使用极限状和正常使用极限状态按按标准准组合合设计采用的可采用的可变荷荷载代表代表值 1.2.5 荷荷载分分项系数和系数和荷荷载设计值•永久荷永久荷载分分项系数系数rG 当永久荷当永久荷载效效应对结构构件的承构构件的承载能力不利且可能力不利且可变荷荷载起控制作用起控制作用时,取取1.2; 当永久荷当永久荷载效效应对结构构件的承构构件的承载能力不利且永能力不利且永久荷久荷载起控制作用起控制作用时,取取1.35; 当永久荷当永久荷载效效应对结构构件的承构构件的承载能力有利能力有利时,不不应大于大于1.0•可可变荷荷载分分项系数系数rQ 一般情况取一般情况取1.4,当可,当可变荷荷载效效应对结构构件承构构件承载能力有利能力有利时,取,取0荷载设计值荷载设计值荷载设计值荷载设计值=荷载标准值荷载标准值×荷载分项系数荷载分项系数1.2.6 材料材料强度度标准准值、、设计值及分及分项系数系数•具有不小于具有不小于95%的保%的保证率的材料率的材料强度度值称称为材料材料强度度标准准值 1.钢材的材的强度度标准准值 《《规范》将范》将热轧钢筋的筋的强度度标准准值取取为冶金部冶金部门颁布的屈服布的屈服强度度废品限品限值 ,其保,其保证率率为97.73%。
% 2.混凝土的混凝土的强度度标准准值 取保取保证率率为95%的的强度度值为混凝土混凝土强度度标准准值 混凝土材料混凝土材料强度分度分项系数系数rCrC=1.4钢筋材料筋材料强度分度分项系数系数rSrS=1.1 ~ 1.2材料强度设计值材料强度设计值材料强度设计值材料强度设计值=材料强度设计值材料强度设计值÷材料分项系数材料分项系数如如 C25砼轴心抗压强度设计值砼轴心抗压强度设计值fc计算如下:计算如下: fc=fck÷rc=16.7÷1.4=11.9N/mm2材料强度设计值材料强度设计值=材料强度设计值材料强度设计值÷材料分项系数材料分项系数 对预应力钢丝、钢绞线和热处理钢筋的设计值系根对预应力钢丝、钢绞线和热处理钢筋的设计值系根据其条件屈服点(在构件承载力设计时,取极限抗拉强据其条件屈服点(在构件承载力设计时,取极限抗拉强度的度的85%作为条件屈服点)确定的如作为条件屈服点)确定的如fptk=1770N/mm2的预应力钢丝,其强度设计值的预应力钢丝,其强度设计值fpy=1770×0.85÷1.2=1253N/mm2,取整,取整1250N/mm2。