钢筋混凝土第2章钢筋混凝土结构设计计算原理资料.ppt

第 2 章 钢筋混凝土结构设计计算原理 第四节 荷载代表值和材料强度标准值 1、荷载的标准值Sk 荷载标准值是荷载的基本代表值。指结构构件在使用期间的正常情况下可能出现的最大荷载值，采用数理统计的方法确定的具有一定概率的最大荷载值称为荷载的标准值Sk。 一、荷载代表值: 当结构构件承受两种或两种以上的可变荷载时，各种可变荷载不可能同时以其最大值（标准值）出现，除一个主要可变荷载外，其余可变荷载应在标准值上乘以小于1的组合系数对可变荷载标准值进行折减。《水工规范》不考虑可变荷载组合时的折减。 2、荷载组合值 4、荷载频遇值 可变荷载的量值是随时间变化的，时大时小，有时甚至不出现。荷载频遇值就是指：在设计基准期内，可变荷载中经常存在着的那一部分荷载。可变荷载标准值乘以小于1的频遇系数对可变荷载标准值进行折减。 荷载的准永久值指可变荷载在结构设计基准期内一直存在的那部分荷载。可变荷载的最大值并非长期作用于结构之上，在考虑荷载长期效应组合时，应对其标准值进行折减。 3、荷载准永久值 1、混凝土的强度标准值 （1）混凝土立方体抗压强度标准值fcu,k 例如：平均值 变异系数 则 立方体抗压强度标准值为 二、材料强度标准值 （2）混凝土轴心抗压强度标准值fck 试验结果： 实际构件： 轴心抗压强度标准值fck 假定 （3）混凝土轴心抗拉强度标准值ftk 2、钢筋强度标准值 热轧钢筋的强度标准值用fyk表示。《规范》取国家冶金局标准规定的钢筋出厂检验的废品限值就是热轧钢筋的屈服强度，其保证率不小于95%。 预应力钢绞线、钢丝和热处理钢筋的强度标准值根据极限抗拉强度fptk确定。 第五节 《水工混凝土结构设计规范》实用设计表达式 针对直接采用可靠指标进行设计的复杂性和困难性，提出了实用设计表达式。SL 191-2008规范在规定的材料强度和荷载取值条件下，采用极限状态设计法进行设计。但是在多系数分析基础上，将几个系数合并为一个安全系数，采用安全系数K 表达的方式进行设计的。 1.结构重要性系数γ0 建筑物的结构构件安全级别不同，要求的目标可靠指标也不同。对结构安全级别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的结构构件，分别取为1.1、1.0及0.95。 一. 水工混凝土结构设计规范采用的分项系数 水工建筑物结构安全级别和重要性系数 0.95 III 4，5 1.0 II 2，3 1.1 I 1 结构重要性系数 水工建筑物结构安全级别 水工建筑物级别 （SL191-2008） 3. 结构系数gd 考虑荷载效应和结构抗力计算模式不定性、几何尺寸不定性以及其它变异因素。钢筋混凝土和预应力混凝土结构中，结构系数取为1.20。 2. 设计状况系数? 三种设计状况： ⑴持久状况：运行过程中，持续时间长，取? 1.0； ⑵短暂状况：施工、安装、检修过程，短暂出现取? 1.0； ⑶偶然状况：使用过程中，出现概率很小，持续期很短? 0.85。 计算K值时，对基本组合，设计状况系数?取1.0；对偶然组合， ?取0.85。 安全系数K 承载力极限状态的设计表达式： 安全系数： 表2-7 钢筋混凝土和预应力混凝土结构构件的承载力安全系数K 4. 荷载分项系数γG、γQ 用来考虑荷载超过标准值的可能性，在水工建筑物设计中，它实质上就是“超载系数”。 荷载标准值乘以相应的荷载分项系数后即为荷载设计值。 按《水工建筑物荷载设计规范》取用，其值大小主要依据荷载的变异程度大小。 永久荷载 （不利作用） 自重、设备等荷载G1k 土压力、淤沙压力及围岩压力永久荷载G2k γ G1 1.05 γ G2 1.20 可变荷载 一般可变荷载Q1k 可控制其不超出限值的可变荷载Q2k γ Q1 1.20 γ Q2 1.10 永久荷载（有利作用）： γG1 γG2 0.95 5. 混凝土和钢筋强度分项系数gc、 gs－材料强度设计值 混凝土： gc 1.40 普通热轧钢筋（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级）：gs＝1.10 预应力用高强钢筋（钢丝、钢绞线等）： gs＝1.20 第2章 钢筋混凝土结构设计计算原理 水工钢筋混凝土结构学 本章重点 1、了解极限状态设计法的基本原理； 2、掌握荷载和材料强度的取值方法； 3、掌握极限状态设计表达式的基本概念及其应用。 随着钢筋混凝土结构在房屋建筑、水利水电、公路桥涵等工程领域中的广泛应用。积累了丰富的实践经验，其设计理论也在不断的改进发展，大体上分为三个阶段： 按许可应力法设计 按破坏阶段法设计 按极限状态法设计 第一节 混凝土结构设计方法 1、按许可应力法设计 1）假定钢筋混凝土为弹性材料； 2）规定的“使用荷载”凭经验取值； 3）无法用试验来验证所设计的结构构件截面承载力是否安全。 4）按许可应力计算方法进行设计，概念明确，