工程荷载-重力侧压力.ppt.ppt
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1、工程荷载-重力侧压力.ppt Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望上海超高层建筑上海超高层建筑迪拜塔迪拜塔建于公元595-605年,李春,国际土木工程历史古迹(InternationalHistoricCivilEngineeringLandmark)赵州桥1889年建成,塔高320米,总重7000吨,晴天可观赏70公里的景色山西应县木塔,辽代建筑,1056年落成,67.31米高,底层直径30.27米,呈平面八角形。五层六檐,实为九层,共用红松木料300
2、0立方,约2600多吨重。历经950年风霜雨雪和地震仍巍然屹立。38岁的丹麦建筑师D.J.乌茨设计,1957年方案中选,19591973,中间两次停工,历时14年才建成。预算造价350万英镑,实际造价5000万英镑。设计方案由10片薄壳组成,但结构不合理,后改为三铰拱结构。本门课程主要知识点工程结构荷载工程结构荷载(重力、侧压力、风载等)、(重力、侧压力、风载等)、地震作用与其他作用(温度、沉降、爆炸、地震作用与其他作用(温度、沉降、爆炸、浮力等作用)浮力等作用)工程结构可靠度设计原理工程结构可靠度设计原理(荷载和结构抗(荷载和结构抗力的统计分析、结构可靠度分析、结构概力的统计分析、结构可靠度
3、分析、结构概率可靠度设计法)率可靠度设计法)典型工程结构的荷载计算典型工程结构的荷载计算(工民建结构、(工民建结构、桥梁结构、隧道衬砌结构)。桥梁结构、隧道衬砌结构)。相关规范建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001Unifiedstandardforreliabilitydesignofbuildingstructures建筑地基基础设计规范GB50007-2002Codefordesignofbuildingfoundation建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006年版)Loadcodeforthedesignofbuildingstructures建筑抗震设计规范G
4、B50011-2001Codeforseismicdesignofbuildings混凝土结构设计规范GB50010-2002Codefordesignofconcretestructures高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002Technicalspecificationforconcretestructuresoftallbuilding工程结构可靠度设计统一标准 GB50153-92参考书:1李国强等李国强等.工程结构荷载与可靠度设计原理工程结构荷载与可靠度设计原理.中中国建筑工业出版社国建筑工业出版社.2001.4第二版第二版2白国良等白国良等.荷载与结构设计方法荷载与结构设计方
5、法.高等教育出版高等教育出版社社.2003.103罗福午等罗福午等.建筑结构概念设计及案例建筑结构概念设计及案例.清华大学清华大学出版社出版社.2003.124叶列平叶列平.混凝土结构混凝土结构.清华大学出版社清华大学出版社.2005.8第第二版二版结构功能的基本要求:结构功能的基本要求:安全安全 适用适用 耐久耐久 经济经济 美观美观盘锦燃气爆炸盘锦燃气爆炸第四章 结构设计方法4.1 结构的功能第四章 结构设计方法4.1 结构的功能LondonRonanPoint公寓公寓天然气爆炸引起连续倒塌天然气爆炸引起连续倒塌龙卷风袭田纳西房屋严重破坏第一篇工程结构荷载第一章荷载类型1.1荷载与作用荷载
6、各种材料的自重人群和家具、设备车辆重力、制动力与冲击力风压力、水压力和土压力爆炸、冲击、制动、离心和其他物体的惯性力直接作用。地震温度变化不均匀沉陷焊接间接作用将由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力称为荷载。荷载、作用及作用效应将能使结构产生效应(内力、应力、位移、应变、裂缝、挠度等)的因素统称为作用;将可归结为作用在结构上的力的因素成为直接作用(荷载);将不是作用力但同样引起结构效应的其他因素称为间接作用。结构上作用的效果如内力、变形等称为作用效应。1.21.2 作用的分类作用的分类 永久荷载/作用(permanent load/action)设计基准期内其量值不随时间变化,或其变化
7、与平均值相比可以忽略不计 可变荷载/作用(variable load/action)设计基准期内其量值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略 偶然荷载/作用(accidental load/action)设计基准期内出现或不一定出现,而一旦出现其量值很大且持续时间很短1.按随时间的变异分类:按随时间的变异分类:2.按随空间位置的变异分类 固定作用在结构空间位置上固定分布 可动作用在结构空间位置上的一定范围内任意分 布3.按结构的反应分类静态荷载/作用(staticload/action)对结构或结构部件不产生加速度或其加速度可忽略动态荷载/作用(Dynamicload/action)对结构或
8、结构部件产生的加速度不可忽略风荷载地震作用温度作用爆炸作用基础不均匀沉降第二章第二章重力重力2.1结构自重结构自重结构自重:是由地球引力产生的组成结构的材料重结构自重:是由地球引力产生的组成结构的材料重力,一般而言,只要知道结构各部件或构件的尺寸力,一般而言,只要知道结构各部件或构件的尺寸及所使用的材料资料,就可以根据材料的重度,算及所使用的材料资料,就可以根据材料的重度,算出构件的自重。出构件的自重。(2-1)(2-2)土的自重土的自重:参见地基基础教材:参见地基基础教材土的自重应力土的自重应力即为土自身有效重力在土体中所引起的应力。成层土深度成层土深度Z处的竖直有效自重应力的计算公式:处的
9、竖直有效自重应力的计算公式:2.2土的自重土的自重应力应力莫斯科市中心的鲍曼市场发生屋顶坍塌事件莫斯科市中心的鲍曼市场发生屋顶坍塌事件雪压:单位面积地面上积雪的自重雪压:单位面积地面上积雪的自重基本雪压:当地空旷平坦地面上根据气象记录资料基本雪压:当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。值。雪重度雪重度雪深雪深雪的雪的深度、温度、风速、海拔高度深度、温度、风速、海拔高度都会对基本雪压大小产都会对基本雪压大小产生影响。生影响。2.3雪荷载雪荷载(一)基本雪压(一)基本雪压省市名城市名海拔高度(m)风压(kNm2
10、)雪压(kNm2)雪荷载准永久值系数分区n10 n50 n100 n10 n50 n100山东青岛市76.00.450.600.700.150.200.25烟台46.70.400.550.600.300.400.45威海46.60.450.650.750.300.450.50菏泽市49.70.250.400.450.200.300.35兖州51.70.250.400.450.250.350.45莒县107.40.250.350.400.200.350.40临沂87.90.300.40O.450.250.400.45日照市16.10.300.400.45屋面雪压的影响因素:风、屋面形式(坡度)、
11、屋面散热屋面雪压的影响因素:风、屋面形式(坡度)、屋面散热(二)屋面雪压(二)屋面雪压1、风的影响(漂积作用)、风的影响(漂积作用)高低屋面上漂积雪的分布高低屋面上漂积雪的分布风会把部分本将飘落在屋面风会把部分本将飘落在屋面上的雪吹积到附近的地面上上的雪吹积到附近的地面上或其他较低的物体上或其他较低的物体上多跨屋面上的积雪分布多跨屋面上的积雪分布2、屋面坡度的影响、屋面坡度的影响屋面雪荷载与屋面坡度密切屋面雪荷载与屋面坡度密切相关,一般随坡度的增加而相关,一般随坡度的增加而减小,主要原因是风的作用减小,主要原因是风的作用和雪滑移所致。和雪滑移所致。较低侧的雪的堆积。造成很大的局部堆积雪荷载双坡
12、屋面一侧融化产生的非对称荷载。当坡度大到一定角度时,积雪滑移或滑落,坡度越大滑落的雪越多。253035404550r1.00.80.60.40.20屋面坡度对屋面积雪系数的影响屋面坡度对屋面积雪系数的影响r屋面积雪分布系数,即屋面雪载与地面雪载之比。3、屋面温度的影响、屋面温度的影响采暖房屋的积雪小;采暖房屋的积雪小;不连续加热的可能危害;不连续加热的可能危害;冰棱及冰坝形成附加荷载冰棱及冰坝形成附加荷载楼面活荷载(楼面活荷载(live loadlive load)房屋中生活或工作房屋中生活或工作的人群、家具、用品、设施等产生的荷载。的人群、家具、用品、设施等产生的荷载。2.4 2.4 楼面活
13、荷载楼面活荷载考虑楼面活考虑楼面活荷载位置的任意性,为工程应用荷载位置的任意性,为工程应用上方便,一般将楼面活荷载处理为楼面均布上方便,一般将楼面活荷载处理为楼面均布荷载。荷载。项项次次类类别别标准值标准值(kNm2)组合值组合值系数系数c频遇值频遇值系数系数f准永久值准永久值系数系数q1(1)住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿所、幼儿园托儿所、幼儿园(2)教室、试验室、阅览室、会议室、教室、试验室、阅览室、会议室、医院医院门诊室门诊室2.00.70.50.60.40.52食堂、餐厅、一般资料档案室食堂、餐厅、一般资料档案室2.50.70.60.53(
14、1)礼堂、剧场、影院、有固定座位的看台礼堂、剧场、影院、有固定座位的看台(2)公共洗衣房公共洗衣房3.03.00.70.70.50.60.30.54(1)商店、展览厅、车站、港口、机场大厅及商店、展览厅、车站、港口、机场大厅及其旅客等候室其旅客等候室(2)无固定座位的看台无固定座位的看台3.53.50.70.70.60.50.50.35(1)健身房、演出舞台健身房、演出舞台(2)舞厅舞厅4.04.00.70.70.60.60.50.36(1)书库、档案库、贮藏室书库、档案库、贮藏室(2)密集柜书库密集柜书库5.012.00.90.90.87通风机房、电梯机房通风机房、电梯机房7.00.90.9
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