哈工大钢结构课件2.ppt

结构的功能要求 结构在规定的设计使用年限内应满足的功能有： (1) 正常施工和正常使用时，能承受可能出现各种作用； (2) 正常使用时具有良好的工作性能； (3) 正常维护下具有足够的耐久性； (4) 在设计规定的偶然事件（如地震、火灾、爆炸、撞击等）发生时及发生后，仍能保持必须的整体稳定性。 二. 结构的可靠度 结构在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的概率。 一般建筑物的设计基准期为50年。 三. 结构的极限状态 极限状态-整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求。 承载力极限状态 强度破坏、疲劳破坏、结构和构件丧失稳定。 (2) 正常使用极限状态 影响结构、构件和非结构构件正常使用或耐久性能的局部损坏。 可靠指标 μ表示平均值，确定曲线位置； σ表示离散程度，确定形状。只要二者确定，正态分布 f (z)就确定 令： 根据结构功能要求，进行承载能力极限状态设计时，应考虑作用效应的基本组合，必要时应考虑作用效应的偶然性（如火灾、爆炸、撞击、地震等偶然事件的组合） (1)??? 基本组合 可变荷载效应控制的组合： 永久荷载效应控制的组合：  对于一般排架、框架结构，可采用简化式计算：由可变荷载效应控制的组合： (2)??偶然组合 极限状态设计表达式宜按下列原则确定： 偶然作用的代表值不乘分项系数；与偶然作用同时出现的可变荷载，应根据观测资料和工程经验采用适当的代表值 具体的设计表达式及各种系数，应符合专门规范的规定。 1.4.3 设计方法的新发展 设计方法还有待发展 开展整个框架结构体系为对象的二阶非弹性分析 f (z) Z β指标确定了 f (z)的分布，由其可确定失效概率Pf §1-3 钢结构的设计方法 半概率法是分别考虑荷载效应与抗力的变异性，概率法是用可靠指标将荷载与抗力的变异性对结构的影响联合考虑。 五. 设计表达式 按照概率表达式不符合人们习惯 将公式转化为设计人员熟悉的分项系数设计式： Z=R－S 1. 承载力极限状态表达式 §1-3 钢结构的设计方法 结构重要性系数 荷载效应值 分项系数 组合值系数 §1-3 钢结构的设计方法 构件本身的承载能力（抗力）R是材料性能和构件几何因素的函数： 材料强度的标准值 抗力分项系数 几何因素（截面积或截面抵抗矩） 材料或连接设计强度 §1-3 钢结构的设计方法 由永久荷载效应控制的组合，仍按上式进行计算 §1-3 钢结构的设计方法 2. 正常使用极限状态表达式 结构只考虑荷载的标准组合，其设计式为： §1-3 钢结构的设计方法 * 钢结构基本原理及设计 一、钢结构的特点 2. 塑性、韧性好，各向同性、力学性能与力学假定符合程度好，抗震性能好； 1. 强度/重量比大；稳定性 3. 具可焊性、易加工制造、具良好的装配性； 4. 密封性好； 5. 可以重复利用； 6. 有一定的耐热性，但是耐火性较差； 7. 易锈蚀、有焊接残余应力； 8. 低温冷脆。 §1-2 钢结构特点及应用 §1-2 钢结构特点及应用 工业化程度高 （具可焊性、易加工制造、具良好的装配性） §1-2 钢结构特点及应用 密封性能好 §1-2 钢结构特点及应用 耐火性不好，易锈蚀 钢结构通常在450～650℃ 温度中就会失去承载能力 发生很大的变形，导致钢柱、钢梁弯曲，因过大变形不能使用 一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右。 §1-2 钢结构特点及应用 A. 外包层 在钢结构外表添加外包层，可以现浇成型，可以采用喷涂法。 B. 充水(水套) 空心型钢结构内充水是抵御火灾最有效的防护措施。 提高钢结构耐火性的措施 §1-2 钢结构特点及应用 屏蔽 钢结构设置在耐火材料组成的墙体或顶棚内，或将构件包藏在两片墙之间的空隙里 增加少许耐火材料或不增加即能达到防火的目的 一种经济的防火方法。? D. 膨胀材料 采用钢结构防火涂料保护构件 具有防火隔热性能好、施工不受钢结构几何形体限制等优点 一般不需要添加辅助设施，涂层质量轻，美观 先进防火技术措施。 §