1、1.第4章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求及作用效果組合，講師：郭，2，4.1荷載效果組合及最不利內(nèi)力、荷載、豎向荷載、恒載、活載、風(fēng)荷載、水平地震作用、水平荷載、滿足：承載力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)，3，1。荷載效應(yīng)：指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在一定荷載作用下的內(nèi)力和結(jié)構(gòu)。荷載效應(yīng)組合：指在所有可能的荷載組合下，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生的效應(yīng)。其中，最不利組合是指在所有可能的荷載組合中，對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件整體影響最不利的一組。一個(gè)基本概念，4、荷載效應(yīng)、荷載效應(yīng)組合，5、2、控制截面和最不利內(nèi)力。構(gòu)件截面的設(shè)計(jì)是基于控制截面上最不利的內(nèi)力。控制截面：內(nèi)力最大、最不利的截面：鋼筋的最大可能內(nèi)力，1、框架梁：兩端支座跨度，6、2、框架柱(墻)(

2、1)將梁柱軸向端的內(nèi)力調(diào)整為構(gòu)件邊緣端的內(nèi)力(控制截面)。當(dāng)梁柱截面高度較小時(shí)，這種調(diào)整可以省略(部分安全)，m=m-VB/2，v=v-(g q) b/2，2020/7/17，8，(2)垂直通常減小支座負(fù)彎矩，以減少支座上部的鋼筋，便于施工。對(duì)于現(xiàn)澆梁，支座負(fù)彎矩的調(diào)整系數(shù)可取為0.80.9，對(duì)于裝配式整體梁，在支座彎矩確定為0.70.8后，為安全起見，中跨彎矩必須滿足兩個(gè)要求：中跨彎矩后的支座彎矩由內(nèi)力調(diào)整，按簡(jiǎn)支梁計(jì)算時(shí)組合，9、支座彎矩。中跨彎矩乘以1.11.2，或根據(jù)平衡條件計(jì)算，調(diào)幅前，調(diào)幅后，框架梁在豎向荷載作用下的塑性調(diào)整，10，4，荷載布置(1)恒載(2)活載布置，H、活載的不

3、利布置可考慮，可采用與恒載相同的全分布方法。出于安全原因，框架梁的彎矩乘以1。對(duì)稱結(jié)構(gòu)計(jì)算一次，內(nèi)力加上 或-，p，h，h，12，1)非抗震設(shè)計(jì)及永久荷載效應(yīng)、樓面活荷載效應(yīng)、風(fēng)荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值；當(dāng)永久荷載效應(yīng)起控制作用時(shí)，分別取樓層活載組合系數(shù)和風(fēng)荷載組合系數(shù)：當(dāng)可變荷載效應(yīng)起控制作用時(shí)，分別取0.7和0.0:1.0、0.6、0.7 (0.9)和1.0，對(duì)于書庫(kù)、檔案室、庫(kù)房、通風(fēng)室和電梯室；5.內(nèi)力組合；13、荷載分項(xiàng)系數(shù)取值：承載力計(jì)算(1)永久荷載分項(xiàng)系數(shù)：對(duì)結(jié)構(gòu)不利：可變荷載效應(yīng)控制組合：1.2永久荷載效應(yīng)控制組合：1.35對(duì)結(jié)構(gòu)有利：1.0 (2)樓層活載分項(xiàng)系數(shù)1.4 (3)風(fēng)荷

4、載分項(xiàng)系數(shù)1.4位移計(jì)算以上分項(xiàng)系數(shù)值為1.0。(不含風(fēng)的恒定荷載控制)(含風(fēng)的活載控制)(含風(fēng)的風(fēng)荷載控制)，荷載效應(yīng)組合，15，2)存在地震效應(yīng)組合時(shí)，荷載效應(yīng)和地震效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值；重力荷載代表值的影響；地震作用水平特征值的影響應(yīng)乘以相應(yīng)的增加系數(shù)或調(diào)整系數(shù)；地震作用的垂直特征值的影響應(yīng)乘以相應(yīng)的增加系數(shù)或調(diào)整系數(shù)；風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的影響；風(fēng)荷載的組合值系數(shù)為0.2，16，部分荷載系數(shù)的值(位移計(jì)算為1.0)，2020/7/17，17，(恒載控制，無(wú)風(fēng))(活載控制，風(fēng))(風(fēng)荷載控制，風(fēng))(地震控制)，18，例如：一個(gè)50m高的框架，試求各種作用下梁端的Mmax，Mmax和框架梁端的標(biāo)準(zhǔn)彎矩值

5、(kN.m)。注：1 .永久荷載和活載下的彎矩值已被調(diào)幅；2.計(jì)算重力荷載時(shí)，可變荷載組合值的系數(shù)為0.5，19。解決方案：1 .計(jì)算mmax。1)在無(wú)地震作用的組合恒載下進(jìn)行控制。在無(wú)風(fēng)情況下，活載為1.35(50)0.7 1.4(80)145.9千牛米，在有風(fēng)情況下，活載為1.2(50)1.01.4(80)0.61.4(65)226.6千牛米。風(fēng)1.2(50)0.7 1.4(80)1 . 01 . 4(65)229.4 kN . m 2)地震組合1.2500.5 (80) 1.3 (110)251kN.m，因此Mmax 251kN.m，20，2。計(jì)算Mmax(恒載有利于結(jié)構(gòu))1)無(wú)地震作用

6、的組合1.0 (50)1.0 1.4 (65) 41kN.m 2)有地震作用的組合1.0500.5 (80) 1.3 11053kN.m，所以Mmax 53kN.m，21，補(bǔ)充練習(xí)，一棟辦公樓，已知底部中間柱底部截面的內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值(見下表)顯示彎矩為順時(shí)針正，軸向力為負(fù)要求：計(jì)算底部中間柱底部截面彎矩和軸力的基本組合設(shè)計(jì)值；22、3、舒適度驗(yàn)算；4.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求；1、承載力驗(yàn)算；2、水平側(cè)向位移限值；5、抗震結(jié)構(gòu)的延性要求和抗震等級(jí)；4、穩(wěn)定性和抗傾覆驗(yàn)算；23、忽略地震作用組合；考慮地震作用組合：分別取結(jié)構(gòu)重要度1.1、1.0和0.9的承載力地震調(diào)整系數(shù)；1.承載力驗(yàn)算；24.2.水平橫向位

7、移限制；a)使用階段限制層間位移的原因：1)水平位移過(guò)大(尤其是層間側(cè)向位移過(guò)大)將導(dǎo)致填充墻和裝修開裂或損壞，并使電梯軌道變形。2)水平位移過(guò)大會(huì)使建筑物內(nèi)的人感到不舒服，影響正常使用；3)水平位移過(guò)大會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加內(nèi)力，嚴(yán)重時(shí)會(huì)加速結(jié)構(gòu)的倒塌；4)水平位移過(guò)大會(huì)導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)開裂和損壞。25，樓層間最大位移與高度之比用彈性法計(jì)算，b)水平側(cè)向位移限值的計(jì)算方法，以及用彈性法計(jì)算的方法：(風(fēng)荷載和小震作用)，26，5)結(jié)構(gòu)的隔震和耗能設(shè)計(jì)。彈塑性法計(jì)算(罕遇地震作用下軟弱層的彈塑性變形計(jì)算)，(1)以下結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行彈塑性變形計(jì)算：(1)單層鋼筋混凝土柱廠房橫向排架8度、相似場(chǎng)地9度；2)79

8、度樓板屈服強(qiáng)度系數(shù)小于0.5的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；3)高度大于150米的鋼結(jié)構(gòu)；4)甲類建筑和乙類建筑中9度角的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)；27，4)高度不大于150米的高層鋼結(jié)構(gòu)。(2)下列結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算：(1)高度屬于時(shí)程分析法范圍，屬于豎向不規(guī)則型的高層建筑結(jié)構(gòu)：(2)7度、1度、8度的乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)；3)板柱抗震墻結(jié)構(gòu)和底框磚房；對(duì)于樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)沿高度分布不均勻的結(jié)構(gòu)，可以采用屈服系數(shù)最小且樓層相對(duì)較小的樓層，一般不超過(guò)23層；(3)薄弱樓層的位置；對(duì)于樓板屈服強(qiáng)度系數(shù)沿高度均勻分布的結(jié)構(gòu)，可采用底層樓板；28.(4)屈服系數(shù)：根據(jù)構(gòu)件的實(shí)際配筋和材料在大

9、地震作用下的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度計(jì)算的樓層抗剪承載力，其中h為高地震下軟弱層之間的彈塑性位移，(5)彈塑性位移的限值：(a)彈塑性變形計(jì)算的簡(jiǎn)化方法，(b)彈塑性變形計(jì)算的彈塑性分析法，29為大地震下軟弱層的彈塑性位移增加系數(shù)。當(dāng)軟弱層y不小于相鄰層平均值的80%時(shí)，按下表采用。當(dāng)弱層y小于相鄰層平均值的50%時(shí)，可以使用表中值的1.5倍。對(duì)于其他情況，可以使用插值方法。(a)彈塑性變形計(jì)算的簡(jiǎn)化方法(12層，框架結(jié)構(gòu)，層間橫向剛度無(wú)突變)，彈塑性層間位移增加系數(shù)30，表明薄弱層彈塑性橫向位移應(yīng)在截面設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行驗(yàn)算。彈塑性變形計(jì)算的彈塑性分析法、靜態(tài)彈塑性分析法和彈塑性動(dòng)態(tài)時(shí)程分析法，31。住宅為amax0.15m米/平方米，公寓為amax0.25m米/平方米，酒店為amax0.25m米/平方米。注：根據(jù)風(fēng)荷載每