混凝土结构（第三版）3钢筋混凝土结构的设计方法.ppt

第三章〓钢筋混凝土结构的设计方法
本章主要介绍混凝土结构的基本构件及结构设计时共同采用的方法,即极限状态设计法及其基本知识。
学****时要求掌握荷载取值或计算,掌握按承载力极限状态和正常使用极限状态进行混凝土结构设计的计算方法。理解结构功能要求、极限状态、荷载代表值等基本概念。
结构设计是根据建筑方案确定结构布置方案,进行荷载汇集、内力计算之后,确定结构构件功能要求所需要的截面尺寸、材料及其强度等级、配筋及构造措施。
〓结构的功能要求和极限状态
〓结构的功能要求
结构设计必须满足下列各项功能要求:
1. 安全性
结构在预计的使用期限内,能承受正常施工和正常使用过程中可能出现的各种作用;在偶然事件发生时及发生后,仍能保持必要的整体稳定性,即使建筑物有局部破坏,也不至于引起建筑物的连续破坏或倒塌。
2. 适用性
结构在正常使用时具有良好的工作性能,例如不发生超过规定限值的变形、裂缝及振幅。
3. 耐久性
结构在正常使用和正常维护下,能完好地使用到规定的年限,具有足够的耐久性能。如不发生钢筋严重锈蚀,混凝土严重风化、脱落等现象。
结构的安全性、适用性和耐久性统称为结构的可靠性,亦即结构在规定的时间内(目前我国规定设计基准期一般为50年)及规定的条件下(正常设计、正常施工和正常使用及维护),完成预定功能要求的能力。但设计基准期并不等于建筑结构的寿命,超过了50年基准期后,建筑物不一定损坏而不能使用,只是结构完成预定功能的能力越来越差。
〓结构功能的极限状态
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,此特定状态称为该功能的极限状态。
结构功能的极限状态分为两类:承载能力极限状态和正常使用极限状态。
1. 承载能力极限状态
该极限状态指结构或结构构件达到了最大承载能力、出现疲劳现象或产生了不适于继续承载的变形,丧失了完成安全性功能的能力。当出现下列状态之一时,即认为超过了承载能力极限状态:
1) 整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(倾覆、滑移等)。
2) 结构构件或构件间的连接因超过相应材料强度而破坏(包括疲劳破坏或因过大塑性变形而不适于继续承载)。
3) 结构转变为机动体系(几何不变体系变为可变体系)。
4) 结构或构件丧失稳定(如柱子压屈)。