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1、建筑结构设计建筑结构设计黄 镇13952031371?结构设计通论结构设计通论结构设计通论结构设计通论?梁板结构梁板结构梁板结构梁板结构?单层厂房结构单层厂房结构单层厂房结构单层厂房结构?多层框架结构多层框架结构多层框架结构多层框架结构?高层建筑结构高层建筑结构高层建筑结构高层建筑结构?砌体结构砌体结构砌体结构砌体结构主要内容主要内容一、课程性质、地位与作用一、课程性质、地位与作用 土木工程专业的主要业务范围包括房屋、桥梁、隧道、地下建筑、矿井等工程项目的设计、施工与管理。土木工程专业的主要业务范围包括房屋、桥梁、隧道、地下建筑、矿井等工程项目的设计、施工与管理。建筑结构设计是结构设计类核心课

2、程、工程基础的综合应用平台、从建筑结构设计是结构设计类核心课程、工程基础的综合应用平台、从“理论设计理论设计”到到“工程设计工程设计”的桥梁、工程实践的交会点。的桥梁、工程实践的交会点。结构设计类课程不仅是设计工作的核心知识，也是施工管理类工作的基础知识；处于培养方案中结构设计类课程不仅是设计工作的核心知识，也是施工管理类工作的基础知识；处于培养方案中“基础基础”“工程基础工程基础”“工程工程”三大模块中的顶层。三大模块中的顶层。对学生的工程素质和工程能力培养具有不可替代的作用对学生的工程素质和工程能力培养具有不可替代的作用房屋建筑学房屋建筑学结构力学结构力学土力学土力学工程结构设计原理工程结

3、构设计原理先修课程平行课程后续课程及环节桥梁工程桥梁工程建筑结构设计建筑结构设计地下结构地下结构基础工程基础工程工程施工工程施工工程结构抗震与防灾工程结构抗震与防灾毕业设计毕业设计大跨空间结构大跨空间结构特种结构特种结构二、教学理念二、教学理念开放、交叉、融合开放、交叉、融合交叉是手段，融合是目的，开放是前提。交叉是手段，融合是目的，开放是前提。从从使用功能和审美角度使用功能和审美角度介绍房屋的组成，侧重房屋的介绍房屋的组成，侧重房屋的“形形”从从既有结构模型出发既有结构模型出发，研究各种结构类型的分析方法；是上部结构分析的基础，研究各种结构类型的分析方法；是上部结构分析的基础介绍土的介绍土的

4、工程性质工程性质；各种；各种地基模型地基模型的计算方法的计算方法介绍梁、板、柱、墙、杆、索等介绍梁、板、柱、墙、杆、索等基本构件基本构件在各种受力状态下在各种受力状态下抗力抗力1.结构设计通论3.单层厂房结构4.多层框架结构5.高层建筑结构6.砌体结构三、内容组织三、内容组织章节安排章节安排2.梁板结构荷载与设计方法荷载与设计方法梁板结构梁板结构柱下独立基础框架结构柱下独立基础框架结构桁架结构桁架结构条形、筏形基础条形、筏形基础单层多层水平结构体系浅基础墙体结构筒体结构复合结构墙体结构筒体结构复合结构剪力墙承重墙竖向结构体系三、内容组织三、内容组织教学方法教学方法?讲课、自学、讨论、设计，多种

5、教学形式交替精讲重点分析模型的合理选取；自学现有分析、设计方法；专题研讨3人一组、自行组合、自由选题；课程设计自主选择题型、1人1题。?讲一、做二、考三作业包括不讲课的自学部分，逐章综合；试卷有作业没有出现过的题型?角色互换，教师、学生轮流主导讲课-教师主导；专题研讨-学生主持、评定成绩；课程设计-学生自主完成、教师不讲课、只提供答疑。1.1 1.1 绪论绪论绪论绪论1.2 1.2 建筑结构的作用建筑结构的作用建筑结构的作用建筑结构的作用1.3 1.3 结构的耐火设计结构的耐火设计结构的耐火设计结构的耐火设计第第第第1 1章章章章 结构设计通论结构设计通论结构设计通论结构设计通论1.4 1.4

6、 结构设计的一般要求结构设计的一般要求结构设计的一般要求结构设计的一般要求建筑工程设计内容建筑工程设计内容建筑设计结构设计给排水设计暖通设计电气设计工程设计基本要求工程设计基本要求功能要求美观要求经济要求环保要求建筑设备工艺设计1.1 1.1 绪论绪论绪论绪论1.1.1 1.1.1 1.1.1 1.1.1 建筑结构的类型建筑结构的类型建筑结构的类型建筑结构的类型?建筑按用途建筑按用途构筑物建筑物构筑物建筑物?按层数单层多层高层超高层按层数单层多层高层超高层?按结构材料按结构材料木结构砌体结构砼结构钢结构混合结构砌体结构砼结构钢结构混合结构高规规定高规规定10 层及以上或房屋高度超过层及以上或房

7、屋高度超过28m的住宅或高度超过的住宅或高度超过24m 的其它民用建筑物的其它民用建筑物工业建筑民用建筑工业建筑民用建筑公共建筑居住建筑公共建筑居住建筑木结构木结构建筑结构上部结构(0.00以上以上)下部结构(0.00以下以下)水平结构体系竖向结构体系由房屋中的由房屋中的水平构件组成水平构件组成，包括各层楼盖和屋盖。有三个作用：，包括各层楼盖和屋盖。有三个作用：?直接承受作用在楼屋面的竖向荷载，并将它们传递给竖向结构体系；直接承受作用在楼屋面的竖向荷载，并将它们传递给竖向结构体系；?为竖向构件之间提供水平联系，提高竖向结构体系抵抗水平荷载的能力；为竖向构件之间提供水平联系，提高竖向结构体系抵抗

8、水平荷载的能力；?把整体结构上的水平荷载传递和分配给各竖向构件把整体结构上的水平荷载传递和分配给各竖向构件由房屋中的由房屋中的竖向构件组成竖向构件组成，所有的荷载（包括水平荷载和竖向荷载）最终都是由它传递给基础；整体结构体系的名称也常常取决于竖向结构体系。，所有的荷载（包括水平荷载和竖向荷载）最终都是由它传递给基础；整体结构体系的名称也常常取决于竖向结构体系。?按结构形式按结构形式建筑结构上部结构(0.00以上以上)下部结构(0.00以下以下)水平结构体系竖向结构体系大跨结构梁板结构网架结构桁架结构壳体结构拱结构索结构膜结构框架结构墙体结构筒体结构复合结构排架结构刚架结构承重墙结构(砌体房屋)

9、剪力墙结构?按结构形式按结构形式平面复合竖向复合大跨结构桁架结构桁架结构拱结构拱结构四角锥体网架四角锥体网架三角锥体网架三角锥体网架网架结构网架结构大跨结构平面桁架系网架平面桁架系网架两向正交两向正交三向三向壳体壳体圆顶圆顶筒壳筒壳折板折板双曲扁壳双曲扁壳双曲抛物面壳双曲抛物面壳大跨结构大跨结构索、膜结构索、膜结构建筑结构上部结构(0.00以上以上)下部结构(0.00以下以下)水平结构体系竖向结构体系?按结构形式按结构形式地下室基础地下室基础独立基础十字型基础箱型基础条形基础筏形基础独立基础十字型基础箱型基础条形基础筏形基础浅基础深基础桩基础地下连续墙沉井浅基础深基础桩基础地下连续墙沉井柱下独

10、立基础柱下独立基础建筑工程常用基础形式柱下条形基础柱下条形基础墙下条形基础墙下条形基础十字形基础十字形基础片筏基础片筏基础箱形基础箱形基础桩基础桩基础承台承台桩桩柱柱1.1.2 结构设计的程序1.1.2 结构设计的程序方案设计方案设计结构分析结构分析构件设计构件设计绘施工图绘施工图上部结构类型基础选型上部结构类型基础选型一、方案设计一、方案设计定位轴线构件布置设置变形缝定位轴线构件布置设置变形缝结构选型结构选型结构布置结构布置尺寸估算尺寸估算水平位置（构件与轴线的关系）竖向位置（结构标高）水平位置（构件与轴线的关系）竖向位置（结构标高）水平构件（根据变形条件和稳定条件）竖向构件（根据侧向位移限

11、制条件）水平构件（根据变形条件和稳定条件）竖向构件（根据侧向位移限制条件）（包括：伸缩缝、沉降缝和防震缝）（包括：伸缩缝、沉降缝和防震缝）定位轴线 DCBADCBA250120D封闭结合非封闭结合二、结构分析计算结构在各种作用下的效应计算结构在各种作用下的效应计算模型计算模型计算单元计算单元(从整体结构中选取的有代表性的部分）计算简图从整体结构中选取的有代表性的部分）计算简图(实际结构简化、抽象后得到的计算图式实际结构简化、抽象后得到的计算图式)荷载计算计算简图简化原则简化原则（适用条件）尽可能反映实际受力特性（适用条件）尽可能反映实际受力特性分析影响因素分析影响因素偏于安全偏于安全保证结构可

12、靠度保证结构可靠度简单简单满足工程精度满足工程精度分析内容分析内容分析方法分析方法静力分析（内力和变形）动力分析静力分析（内力和变形）动力分析计算理论数学方法线弹性塑性非线性计算理论数学方法线弹性塑性非线性材料非线性几何非线性材料非线性几何非线性解析法数值法解析法数值法三、构件设计三、构件设计荷载与内力组合控制截面选取截面设计节点设计构造荷载与内力组合控制截面选取截面设计节点设计构造结构布置图构件施工图大样图施工说明四、绘制施工图结构布置图构件施工图大样图施工说明四、绘制施工图要求：正确、规范、简洁、美观要求：正确、规范、简洁、美观?在结构设计中，一部分内容根据计算确定，另一部分内容则根据构造

13、规定确定。在结构设计中，一部分内容根据计算确定，另一部分内容则根据构造规定确定。?构造是计算的重要补充，二者同等重要。构造是计算的重要补充，二者同等重要。?构造处理的原因：构造处理的原因：?作为计算假定的保证作为计算假定的保证?作为计算中忽略某个因素或某项内容的弥补和补充作为计算中忽略某个因素或某项内容的弥补和补充1.2 建筑结构的作用1.2 建筑结构的作用1.2.1 作用的种类作用的种类楼（屋）面可变荷载风荷载吊车荷载楼（屋）面可变荷载风荷载吊车荷载永久荷载（重力荷载、土压力等）可变荷载偶然荷载（如爆炸、撞击）直接作用间接作用（如地震作用、地基变形、材料收缩、焊接应力、温度变化等。）作用使结

14、构产生效应的各种原因的总称。使结构产生效应的各种原因的总称。荷载需了解其形式、大小、作用位置和作用方向荷载需了解其形式、大小、作用位置和作用方向1.2.2 1.2.2 荷载代表值任何荷载都具有不同性能的变异性，但在设计中不可能直接引用反映荷载变异性的各种统计参数，通过复杂的概率运算进行具体设计。任何荷载都具有不同性能的变异性，但在设计中不可能直接引用反映荷载变异性的各种统计参数，通过复杂的概率运算进行具体设计。故在设计时，除了采用能便于设计者使用的设计表达式外，对荷载仍应赋予一个规定的量值，称为故在设计时，除了采用能便于设计者使用的设计表达式外，对荷载仍应赋予一个规定的量值，称为荷载代荷载代表

15、值表值。载荷可根据不同的设计要求，规定不同的代表值，使之能更确切反映其在设计中的特点。载荷可根据不同的设计要求，规定不同的代表值，使之能更确切反映其在设计中的特点。1、永久荷载：标准值标准值 组合值组合值2、可变荷载使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率与该荷载单独出现时相应的概率一致的荷载值。可变荷载的组合值取标准值乘以组合值系数c标准值标准值（特征值）结构使用期间可能出现的最大荷载值主导荷载仍以其标准值为代表值 频遇值频遇值 准永久值准永久值可变荷载的频遇值取标准值乘以频遇值系数f可变荷载的准永久值取标准值乘以准永久值系数q可见，可变荷载的四个代表值，除标准值外，其余三项均是在标准值的

16、基础上乘以某个系数，可变荷可变荷载的标准值称为基本代表值载的标准值称为基本代表值。在结构上时而出现的较大荷载值具有较长的总持续时间，对结构的影响有如永久荷载3、偶然荷载按结构使用特点确定其代表值1.2.3 楼面和屋面可变荷载1.楼面均布可变荷载楼面均布活荷载可分为持久性可变荷载和临时性可变荷载。楼面均布活荷载可分为持久性可变荷载和临时性可变荷载。2.屋面可变荷载 雪荷载雪荷载 屋面均布可变荷载屋面均布可变荷载 屋面积灰荷载屋面积灰荷载屋面可变荷载均按水平投影面积屋面可变荷载均按水平投影面积计算；屋面均布可变荷载与雪荷载不同时考虑。计算；屋面均布可变荷载与雪荷载不同时考虑。0SSrk=kS雪荷载

17、标准值；雪荷载标准值；r屋面积雪分布系数，与屋面形状有关；屋面积雪分布系数，与屋面形状有关；0S基本雪压，根据当地空旷平坦地面统计所得50年一遇最大积雪的自重确定。基本雪压，根据当地空旷平坦地面统计所得50年一遇最大积雪的自重确定。雪荷载的组合值系数取雪荷载的组合值系数取0.7，频遇值系数取，频遇值系数取0.6，确定准永久值系数时全国分为三个地区。，确定准永久值系数时全国分为三个地区。雪荷载计算雪荷载计算1.2.4 风荷载对于对于主要承重结构主要承重结构，风载标准值的表达可有两种形式：，风载标准值的表达可有两种形式：（1）平均风压加上由脉动风引起导致结构风振的等效风压；）平均风压加上由脉动风引

18、起导致结构风振的等效风压；（2）平均风压乘以风振系数。）平均风压乘以风振系数。因结构风振计算中，一般第1振型起主要作用，故我国与大多数国家一样，因结构风振计算中，一般第1振型起主要作用，故我国与大多数国家一样，采用第（2）种表达形式采用第（2）种表达形式，即采用风振系数（综合考虑结构在风载作用下的动力响应，包括风速随时间、空间的变异性和结构的阻尼特性等因素）。，即采用风振系数（综合考虑结构在风载作用下的动力响应，包括风速随时间、空间的变异性和结构的阻尼特性等因素）。风荷载标准值计算公式0wwrzszk=0w基本风压。z风压高度系数；s风载体形系数；z风振系数；r重现期调整系数；式中风荷载的组合

19、值系数取0.6，频遇值系数取0.4，准永久值系数为0。2.2.风压高度系数z基本风压是建立在空旷平坦地面离地高10米处的风速基础上，对于不同的高度和地貌情况，需要对风压进行修正，故用风压高度系数来反映。1.基本风压0w根据当地空旷平坦地面离地高10米10分钟平均风速，经统计确定重现期为50年的最大风速，作为当地基本风速，再按贝努利公式确定基本风压。0v20021vw=ze0001.000125.0=空气密度空气密度0501001502002503003504004505005500.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.91相对风速高度z(m)A类B类C类D类在梯度风高度范围内，任意

20、高度z的风速与H高度风速的关系为在梯度风高度范围内，任意高度z的风速与H高度风速的关系为=HzvvHz为地面粗糙指数，对于A、B、C、D类，分别为0.12、为地面粗糙指数，对于A、B、C、D类，分别为0.12、0.150.15、0.22、0.3。基本风速是B类地面上空10m高度处的风速，因而B类地面任意高度处的风速为、0.22、0.3。基本风速是B类地面上空10m高度处的风速，因而B类地面任意高度处的风速为(1.2.12)(1.2.13)0.150.15000.70810Bzzvvzv=由于大气本身具有一定的粘性，能承受一定的剪应力，因此导致风速随地貌情况和离地面的高度而变化。但当到达一定高度

21、后、风速达到梯度风速后，不再受地貌的影响。达到梯度风速的高度称为梯度风高度。0501001502002503003504004505005500.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.91相对风速高度z(m)A类B类C类D类A A类：近海海面、海岛、湖岸，沙漠地区类：近海海面、海岛、湖岸，沙漠地区B B类：田野、乡村、丛林、丘陵，房屋比较稀疏的乡村和城市郊区类：田野、乡村、丛林、丘陵，房屋比较稀疏的乡村和城市郊区C C类：有密集建筑群的城市市区类：有密集建筑群的城市市区D D类：有密集建筑群且房屋较高的城市市区类：有密集建筑群且房屋较高的城市市区梯度风速高度分别取：梯度风速高度分别取

22、：A A类类300m;300m;B B类350m;类350m;C C类类450450m;m;D D类类550550m。m。同一地区不同粗糙程度地面上空的梯度风速相同。同一地区不同粗糙程度地面上空的梯度风速相同。DCBAvvvv550450350300=(1.2.13a)0501001502002503003504004500.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.91A类B类C类D类=HzvvHz()()()0.1200.2200.3001.1333100.7377100.512310AzCzDzvvzvvzvvz=风压与风速的平方成正比风压与风速的平方成正比BAvv350300=0

23、.15350035010Bvv=()0.1201.133310Azvvz=()()()()0.2400.3000.4400.6001.2844101.0000100.5443100.262410AzBzCzDzwzwwzwwzwwzw=12.0300300=zvvAAz各类地面的风压高度系数取值参见附表A.7。各类地面的风压高度系数取值参见附表A.7。s3.风载体型系数由风速换算得到的风压是所谓风速压，不能直接作为建筑设计的结构荷载，建筑本身并不是理想地使原自由气流停滞，而是让气流以不同方式在其表面绕过，对气流形成某种干挠。建筑物表面的实际压力与其形状有关，与来流风压的比值用表示。s风载体型系

24、数风载体型系数指风作用在建筑表面上所引起的实际压力（或吸力）与来流风的速度压的比值。其描述的是建筑表面在稳定风压作用下的静态压力的分布规律，主要与建筑物体型和尺度有关，也与周边环境及地面粗糙度有关。风向0s5.0=s风压垂直于建筑物表面风压垂直于建筑物表面对于，新荷载规范7.3.2条提出：对建筑群体对建筑群体要考虑建筑物相互干扰的影响；可将单独建筑乘以相互干扰增大系数或通过风洞试验得出。ss为正时代表风压，即靠近表面；为负时代表风吸，即离开表面。ss复杂建筑物形状的体型系数通过风洞试验测定复杂建筑物形状的体型系数通过风洞试验测定4.风振系数z时间风压长周期风压的变化可以分成两部分：一个是风压的

25、变化可以分成两部分：一个是长周期分量长周期分量；另一个是；另一个是脉动分量脉动分量。为便于分析，可以把实际风压分解为。为便于分析，可以把实际风压分解为平均风压平均风压与与脉动风压脉动风压。规范规定：对于高度大于30m且高宽比H/B大于1.5的房屋结构，以及自振周期T。规范规定：对于高度大于30m且高宽比H/B大于1.5的房屋结构，以及自振周期T1 1大于0.25s高耸结构和大跨屋盖结构必须考虑脉动效应。大于0.25s高耸结构和大跨屋盖结构必须考虑脉动效应。风压时程曲线风压时程曲线风的长周期比一般结构的自振周期大得多，因而对结构的作用相当于静力作用；而风脉动周期只有几秒，与高层和高耸结构的的自振

26、周期相当。风的长周期比一般结构的自振周期大得多，因而对结构的作用相当于静力作用；而风脉动周期只有几秒，与高层和高耸结构的的自振周期相当。2z10z121gI BR=+10m高名义湍流强度，地面A、B、C、D分别取0.12、0.14、0.23、0.3910m高名义湍流强度，地面A、B、C、D分别取0.12、0.14、0.23、0.39峰值因子，取2.5峰值因子，取2.5对一般竖向悬臂结构，可考虑第一振型的影响，通过风振系数反映；对高度不超过150m或高宽比小于5且风振扭转效应不明显的高层建筑，可只考虑顺风向风振。结构顺风向风振系数为考虑脉动效应的等效总风压与静风压（平均风压比值）z脉动风的背景分

27、量因子脉动风的背景分量因子脉动风的共振分量因子脉动风的共振分量因子2211101900,5wfxxk w=且()2214 321161xRx=+结构阻尼比：钢结构取0.01，有填充钢结构取0.02，钢筋混凝土与砌体结构取0.05地面粗糙度修正系数，地面A、B、C、D分别取1.28、1.0、0.54、0.26脉动风共振分量因子：脉动风共振分量因子：2R第一阶自振频率：钢结构T1=(0.10.15)n，混凝土框架T1=(0.080.1)n，混凝土框架-剪力墙和框架-筒体T1=(0.060.08)n，剪力墙和筒中筒T1=(0.050.06)n 50 x105050BBeB+=()11zxzzzBkH

28、=脉动风水平和竖直方向的空间相关系数脉动风水平和竖直方向的空间相关系数结构第一阶振型系数结构第一阶振型系数脉动风背景分量因子：脉动风背景分量因子：zB60z106060HHeH+=对于多高层房屋，通常将分布风荷载转换成作用在每层楼面处的集中风荷载。对于多高层房屋，通常将分布风荷载转换成作用在每层楼面处的集中风荷载。5.横风向风振当建筑物受到风力作用时，不但顺风向可能发生风振，且在一定条件下，也能发生横风向的风振。当建筑物受到风力作用时，不但顺风向可能发生风振，且在一定条件下，也能发生横风向的风振。横风向风振由不稳定空气动力形成，性质复杂，包括旋涡脱落、驰振、颤振、扰振等空气动力现象。横风向风振

29、由不稳定空气动力形成，性质复杂，包括旋涡脱落、驰振、颤振、扰振等空气动力现象。如对圆截面柱体结构，当发生旋涡脱落时，若脱落频率与结构自振频率相近，将出现共振。如对圆截面柱体结构，当发生旋涡脱落时，若脱落频率与结构自振频率相近，将出现共振。对重要的柔性结构，应在风洞试验基础上进行设计。对重要的柔性结构，应在风洞试验基础上进行设计。1.2.5 吊车荷载大车行驶方向小车行驶方向?工业厂房中常用的吊车有悬挂吊车、手动吊车、电动葫芦和桥式吊车。工业厂房中常用的吊车有悬挂吊车、手动吊车、电动葫芦和桥式吊车。?桥式吊车由大车（称为桥架）和小车组成。桥式吊车由大车（称为桥架）和小车组成。?吊车按在使用期间内总

30、的工作循环次数分成吊车按在使用期间内总的工作循环次数分成10个利用等个利用等级级；又根据起吊物品达到额定值的频繁程度分为；又根据起吊物品达到额定值的频繁程度分为4个载荷状个载荷状态态，分别称为轻级、中级、重级和超重级。根据利用等级和载荷状态，将吊车划分为，分别称为轻级、中级、重级和超重级。根据利用等级和载荷状态，将吊车划分为8个工作级别个工作级别，分别用，分别用A1A8表示，作为吊车的设计依据。表示，作为吊车的设计依据。?吊车荷载包括吊车荷载包括竖向荷载竖向荷载、横向水平荷载横向水平荷载和和纵向水平荷载纵向水平荷载。一、吊车竖向荷载标准值吊车竖向荷载是由大车轮子、以轮压的形式作用在吊车梁上。吊

31、车竖向荷载是由大车轮子、以轮压的形式作用在吊车梁上。当小车吊有额定起重质量当小车吊有额定起重质量Q开到一侧的极限位置时，该一侧大车的轮压达到最大，称为吊车的最大轮压标准值，用开到一侧的极限位置时，该一侧大车的轮压达到最大，称为吊车的最大轮压标准值，用Pmax,k表示，而另一侧的大车轮压用表示，而另一侧的大车轮压用Pmin,k表示。表示。Pmax,k可直接从吊车的产品目录中查得。对于四轮吊车，可直接从吊车的产品目录中查得。对于四轮吊车，Pmin,k可按下式确定：可按下式确定：形式形式：移动集中载；：移动集中载；位置位置：吊车梁顶面；：吊车梁顶面；方向方向：铅直向下。：铅直向下。kkkkkPGGG

32、Pmax,3,2,1min,2+=(1.2.16)K?G1,k：大车自重标准值：大车自重标准值?G2,k：小车自重标准值：小车自重标准值?G3,k：吊车额定起吊重量标准值：吊车额定起吊重量标准值二、吊车横向水平荷载标准值每个大车轮子传递的吊车横向水平荷载标准值为每个大车轮子传递的吊车横向水平荷载标准值为横向制动系数。横向制动系数。tQtQtQ7508.0501610.01012.0软钩硬钩：0.2形式形式：移动集中载；：移动集中载；位置位置：吊车梁顶面；：吊车梁顶面；方向方向：水平、垂直轨道：水平、垂直轨道小车吊着重物在桥架上运行，在启动或制动时都将产生横向水平惯性力，即小车吊着重物在桥架上运

33、行，在启动或制动时都将产生横向水平惯性力，即吊车横向水平荷载吊车横向水平荷载。这种横向惯性力通过小车制动轮与桥架上轨道间的摩擦力传给桥架，桥架又通过它的车轮在吊车轨顶传给两侧的吊车梁，再经过吊车梁顶面与柱上的连接钢板传给两侧的排架柱。这种横向惯性力通过小车制动轮与桥架上轨道间的摩擦力传给桥架，桥架又通过它的车轮在吊车轨顶传给两侧的吊车梁，再经过吊车梁顶面与柱上的连接钢板传给两侧的排架柱。maxT传力过程：小车惯性力传力过程：小车惯性力大车大车吊车梁吊车梁排架柱排架柱4/)(,3,2kkGGTk+=max01.0 PT=按一侧所有制动轮最大轮压之和的10%确定：按一侧所有制动轮最大轮压之和的10

34、%确定：作用作用位置位置：轨道顶面：轨道顶面作用作用方向方向：沿轨道方向，由纵向排架承受：沿轨道方向，由纵向排架承受当沿厂房纵向运行的桥架在启动或突然刹车时，引起的纵向水平惯性力，它由桥架每侧的制动轮传至两侧轨道，再通过吊车梁传给厂房纵向排架。当沿厂房纵向运行的桥架在启动或突然刹车时，引起的纵向水平惯性力，它由桥架每侧的制动轮传至两侧轨道，再通过吊车梁传给厂房纵向排架。三、吊车纵向水平荷载标准值四、吊车荷载的其它代表值吊车荷载的组合值、频遇值和准永久值见表吊车荷载的组合值、频遇值和准永久值见表1-5；与吊车的工作级别有关。；与吊车的工作级别有关。五、吊车荷载的动力系数对悬挂吊车（包括电动葫芦）

35、及工作级别对悬挂吊车（包括电动葫芦）及工作级别A1A5的软钩吊车，的软钩吊车，取取1.05；对工作级别为；对工作级别为A6A8的软钩吊车、硬钩吊车和其它特种吊车，的软钩吊车、硬钩吊车和其它特种吊车，取取1.1。1.3 结构的耐火设计1.3 结构的耐火设计（自学）（自学）目的目的：为了保证火灾发生时以及发生后结构的整体稳定性，不至于整体倒塌。：为了保证火灾发生时以及发生后结构的整体稳定性，不至于整体倒塌。1.4 1.4 1.4 1.4 结构设计的一般要求结构设计的一般要求结构设计的一般要求结构设计的一般要求1.4.1 安全等级、设计使用年限与结构重要性系数一、建筑结构的安全等级建筑结构设计时，应

36、根据结构破坏可能产生后果的严重程度，采用不同的安全等级。建筑结构设计时，应根据结构破坏可能产生后果的严重程度，采用不同的安全等级。安全等级的划分应满足表1-6要求。安全等级的划分应满足表1-6要求。安全等级为一级的建筑物，其设计要求应相应提高；安全等级为三级的建筑物，其设计要求可适当降低。安全等级为一级的建筑物，其设计要求应相应提高；安全等级为三级的建筑物，其设计要求可适当降低。二、地基基础设计等级根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及因地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用，地基基础的设计分为以下三个设计等级。根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及因地基问题可能造成建筑物破坏或影响

37、正常使用，地基基础的设计分为以下三个设计等级。对于甲级和乙级地基基础，应进行地基的承载力和变形计算；对于部分丙级地基基础可仅进行地基的承载力计算、而不作变形计算。对于甲级和乙级地基基础，应进行地基的承载力和变形计算；对于部分丙级地基基础可仅进行地基的承载力计算、而不作变形计算。三、设计使用年限设计使用年限是指设计规定的结构或构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。设计使用年限是指设计规定的结构或构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。结构在规定的设计使用年限内应具有足够的可靠度，满足安全性、适用性和耐久性的要求。结构在规定的设计使用年限内应具有足够的可靠度，满足安全性、适用性和耐久性的

38、要求。建筑结构的设计使用年限按表1-8分为4类。建筑结构的设计使用年限按表1-8分为4类。四、结构重要性系数结构重要性系数是建筑结构的安全等级、结构的设计使用年限不同而对目标可靠指标有不同要求，在极限状态设计表达式中的具体体现。结构重要性系数是建筑结构的安全等级、结构的设计使用年限不同而对目标可靠指标有不同要求，在极限状态设计表达式中的具体体现。0?对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件，对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件，0 0不应小于1.1；不应小于1.1；?对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件，对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结

39、构构件，0 0不应小于1.0；不应小于1.0；?对于安全等级为三级或使用年限为5年的结构构件，对于安全等级为三级或使用年限为5年的结构构件，0 0不应小于0.9；不应小于0.9；?基础的基础的0 0不应小于1.0。不应小于1.0。1.4.2 极限状态设计要求及内容当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态，而不能满足设计规定的某一功能要求时，称此特定状态为结构对该功能的当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态，而不能满足设计规定的某一功能要求时，称此特定状态为结构对该功能的极限状态极限状态。根据设计中要求考虑的结构功能，其极限状态在总体上可分为两大类:根据设计中要求考虑的结构功能，其极限状态在总

40、体上可分为两大类:承载能力极限状态承载能力极限状态；正常使用极限状态正常使用极限状态。设计中的极限状态往往以结构的某种荷载效应，如内力、应力、变形、裂缝等超过相应规定的标志为设计中的极限状态往往以结构的某种荷载效应，如内力、应力、变形、裂缝等超过相应规定的标志为依据依据。?设计状况的定义?持久状况：持久状况：在结构使用过程中一定出现，持续期很长，一般与设计使用年限为同一数量级的状况；在结构使用过程中一定出现，持续期很长，一般与设计使用年限为同一数量级的状况；?短暂状况：短暂状况：结构施工和使用过程中出现的概率较大，而与设计使用年限相比，持续时间很短的状况，如施工和维修；结构施工和使用过程中出现

41、的概率较大，而与设计使用年限相比，持续时间很短的状况，如施工和维修；?偶然状况：偶然状况：在结构使用过程中出现的概率很小，且持续时间很短的状况，如火灾、爆炸、撞击等。在结构使用过程中出现的概率很小，且持续时间很短的状况，如火灾、爆炸、撞击等。?不同设计状况的设计要求?持久状况：承载能力极限状态设计+正常使用极限状态设计持久状况：承载能力极限状态设计+正常使用极限状态设计?短暂状况：承载能力极限状态设计，正常使用极限状态视需要短暂状况：承载能力极限状态设计，正常使用极限状态视需要?偶然状况：承载能力极限状态设计偶然状况：承载能力极限状态设计?不同极限状态的荷载组合要求承载力计算：承载力计算：标准

42、组合标准组合?地基计算时上部结构的荷载效应变形计算：地基计算时上部结构的荷载效应变形计算：准永久组合准永久组合偶然状况：偶然状况：偶然组合偶然组合?承载能力极限状态设计其余状况：承载能力极限状态设计其余状况：基本组合基本组合长期效应是决定性因素：长期效应是决定性因素：准永久组合准永久组合不可逆的极限状态：不可逆的极限状态：标准组合标准组合?正常使用极限状态设计可逆的极限状态：正常使用极限状态设计可逆的极限状态：频遇组合频遇组合承载能力极限状态计算正常使用极限状态计算承载力(强度、稳定）倾覆滑移漂浮变形抗裂和裂缝宽度耐久性疲劳计算内容1.4.3 荷载效应组合对于荷载效应与荷载为线性关系的情况，对

43、于荷载效应与荷载为线性关系的情况，荷载组合荷载组合常以常以荷载效应组合荷载效应组合的形式表达。的形式表达。?由可变荷载效应控制=+=niQiKciLiQiKQLQmjGjkGjdSSSS21111?由永久荷载效应控制=+=niQikciLiQimjGjkGjdSSS11一、基本组合0SdRdSd取下列两类组合值中的不利值取下列两类组合值中的不利值Li第第i个可变荷载考虑设计使用年限的调整系数个可变荷载考虑设计使用年限的调整系数设计使用年限设计使用年限550100调整系数调整系数0.91.01.1荷载组合值产生的荷载效应荷载组合值产生的荷载效应二、标准组合、频遇组合和准永久组合=+=niQikc

44、iQmjGjkdSSSSk211?准永久组合?标准组合?频遇组合SdC=+=niQikqiQfmjGjkdSSSSk2111=+=niQikqimjGjkdSSS11对于正常使用极限状态，采用下列设计表达式：荷载组合值产生的荷载效应荷载组合值产生的荷载效应准永久值产生的荷载效应准永久值产生的荷载效应荷载频遇值产生的荷载效应荷载频遇值产生的荷载效应三、偶然组合=+=niQikqiQfAdmjGjkdSSSSSk2111SAd由偶然荷载标准值产生的荷载效应?偶然荷载作用下的结构承载力计算?偶然事件发生后受损结构的整体稳固性计算=+=niQikqiQfmjGjkdSSSSk21110.11.2108

45、0220630010020030040050060070056788.58.9震级M能量(百万TNT)一、地震大小的衡量指标?地震震级根据一次地震释放的能量确定ME5.18.11lg?地震烈度某一次地震对不同地方的影响是不同的，通常用地震烈度来衡量某地可能遭受的地震影响；烈度与震级、震源深度和离震中的距离有关。+=1.4.4 抗震设计地震烈度表烈度烈度人的感觉人的感觉房屋损害程度房屋损害程度烈度烈度人的感觉人的感觉房屋损害程度房屋损害程度无感无感大多数人仓皇逃出大多数人仓皇逃出局部开裂、破坏不影响使用局部开裂、破坏不影响使用室内个别静止中的人有感觉室内个别静止中的人有感觉摇晃颠簸，行走困难摇晃

46、颠簸，行走困难中等破坏、受损，需要修理中等破坏、受损，需要修理室内少数静止中的人有感觉室内少数静止中的人有感觉门、窗轻微作响门、窗轻微作响坐立不稳，行动的人可能摔跤坐立不稳，行动的人可能摔跤严重破坏，局部倒塌，修复困难严重破坏，局部倒塌，修复困难室内多数人感觉，室外少数人感觉，少数人梦中惊醒室内多数人感觉，室外少数人感觉，少数人梦中惊醒门、窗作响门、窗作响骑车会摔倒，不稳状态会摔出几尺远，有抛起感骑车会摔倒，不稳状态会摔出几尺远，有抛起感大部倒塌，不堪修复大部倒塌，不堪修复室内普遍感觉，室外多数人感觉，多数人梦中惊醒室内普遍感觉，室外多数人感觉，多数人梦中惊醒灰土掉落，抹灰出现细微裂缝灰土掉落

47、，抹灰出现细微裂缝毁灭毁灭惊慌失措、仓皇逃出惊慌失措、仓皇逃出个别砖瓦掉落，墙体细微裂缝个别砖瓦掉落，墙体细微裂缝山河改观山河改观?抗震设防烈度?三个水准目标?遭受低于本地区抗震设防烈度的地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用；“小震不坏、中震可修、大震不倒”?当遭受相当于本地区设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用；?当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。二、抗震设防目标69度，称为基本烈度三、抗震设防标准?抗震设防类别?甲类（特殊设防类）?乙类（重点设防类）?丙类（标准设防类）?丁类（适度设防类）涉及国家公共安全的重

48、大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果的建筑涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果的建筑;地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果的建筑地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果的建筑;除甲、乙、丁类以外的建筑；使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害的建筑除甲、乙、丁类以外的建筑；使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害的建筑?不同类别设防标准?特殊设防类:按高于本地区设防烈度一度的要求加强抗震措施和确定地震作用;?重点设防类:按高于本地区设防烈度一度的要求加强抗震措施；?标准设防类:按本地区设防烈度要求确定抗震措施和地震作用;?适度设防类:允许按本地区设防烈度要求适当降低确定抗震措施，地震作用按本地区设防烈度四、抗震设计基本内容?抗震概念设计在方案设计阶段尽量选择对抗震有利的场地、结构类型和结构布置方案。?结构抗震计算包括抗震承载力计算和地震作用下的变形验算。?抗震构造措施增加结构延性