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荷载的分类及代表值材料

  2 章节 讲授目标 讲授沉点 讲授难点 第二章 课题 2.1;2.2 1. 领会控制荷载分类、荷载代表值的概念及品种; 2. 理解布局的功能及其极限形态的寄义; 3. 能确定永世荷载、可变荷载的代表值。 1.理解布局的功能要求及其极限形态的寄义; 2.领会控制荷载分类、荷载代表值的概念及品种; 理解布局的功能要求及其极限形态的寄义 讲授方式 课件+板书 时间 课时放置 第二周第2次课 2节 沉 点 1、荷载分类;荷载代表值; 2、布局的功能;布局功能的极限形态; 3、布局上的感化、感化效应和布局抗力。 难 点 布局上的感化、感化效应和布局抗力。 §2.1 设想基如期和设想利用年限 ? 一、设想基如期 我国采用的设想基如期一般为50年 ? 二、设想利用年限 1、定义:正在这一期间内,衡宇 建建正在一般设想、一般施工、一般利用 和下,不需要大修就能按其预定目 的利用。 表2-5布局设想利用年限分类 ? 设想利用年限分类 类别 P10 设想利用年限 (年) 5 25 50 100 示例 1 2 3 4 姑且性建建 易于替代的布局构件 通俗衡宇和建立物 留念性建建和出格主要的建建 布局 §2.2 布局的功能要求、感化和抗力 一、布局的功能要求 1)布局的功能要求 平安性 功能要求 合用性 耐久性 平安性——布局正在一般施工和一般利用的前提下,能 承受可能呈现的各类感化;正在设想的偶尔事务(如强 烈地动、爆炸、车辆撞击等)发生时和发生后,仍能连结 必需的全体不变性,即布局仅发生局部的损坏而不致发生 持续倾圮。 合用性——布局正在一般利用时具有优良的工做机能。 例如,不会呈现影响一般利用的过大变形或振动;不会产 生使利用者感应不安的裂痕宽度等。 耐久性——布局正在一般前提下具有脚够的耐久 机能,即正在一般前提下布局可以或许一般利用到的 设想利用年限。例如,布局材料不致呈现影响功能的损 坏,钢筋混凝土构件的钢筋不致因层过薄或裂痕过 宽而锈蚀等。 二、 感化和感化效应分类 (一)感化、荷载、间接感化、间接感化 1. 感化:使布局或布局构件发生内力和变形的缘由。 2. 荷载:正在布局上的集中力或分布力。 3. 间接感化:荷载属于间接感化。 4. 间接感化:除荷载以外的惹起布局外加变形或束缚 变形的缘由。 (二) 按随时间的变异,布局上的荷载可分为以下三 类: 1.永世荷载 永世荷载亦称恒荷载,是指正在布局利用期间,其值不 随时间变化,或者其变化取平均值比拟可忽略不计的荷载。 2.可变荷载 可变荷载也称为活荷载,是指正在布局利用期间,其值随 时间变化,且其变化值取平均值比拟不成忽略的荷载。 3.偶尔荷载 正在布局利用期间不必然呈现,而一旦呈现,其量值很大 且持续时间很短的荷载称为偶尔荷载。 荷载代表值 荷载代表值 定义:布局设想时,对于分歧的荷载和分歧的设想环境, 应付与荷载分歧的量值,该量值即荷载代表值。 1.荷载尺度值 定义:荷载尺度值就是布局正在设想基如期内具有必然概 率的最大荷载值,它是荷载的根基代表值。 设想基如期——为确定可变荷载代表值而选定的时间参 数,一般取为50年。 (1)永世荷载尺度值 永世荷载次要是布局自沉及粉刷、拆修,固定设备的沉 量。一般可按布局构件的设想尺寸和材料或布局构件单元体 积(或面积)的自沉尺度值确定。 对于自沉变同性较大的材料,正在设想中应按照其对布局 有益或晦气的环境,别离取其自沉的下限值或上限值。 [例] 取钢筋混凝土单元体积自沉尺度值为25 kN/m3,则 截面尺寸为200×500mm的钢筋混凝土矩形截面梁的自沉尺度 值为0.2×0.5×25=2.5kN/m。 (2)可变荷载尺度值 平易近用建建楼面均布活荷载尺度值及其组合值、频偶值和 永世值系数按表2-2采用。 2.可变荷载准永世值 定义:正在设想基如期内经常达到或跨越的那部份荷载值 (总的持续时间不低于25年),称为可变荷载准永世值。 可变荷载准永世值可暗示为ψ qQk ,此中Qk为可变荷 载尺度值,ψ q为可变荷载准永世值系数。ψ q值见表 2-2 。 3.可变荷载组合值 定义:两种或两种以上可变荷载同时感化于结 构上时,除从导荷载(发生最大效应的荷载)仍可 以其尺度值为代表值外,其他陪伴荷载均应以小于 尺度值的荷载值为代表值,此即可变荷载组合值。 可变荷载组合值可暗示为ψ cQk 。此中ψ c 为 可变荷载组合值系数,其值按表 2-2 查取。 4.可变荷载频遇值 定义:对可变荷载,正在设想基如期内,其 超越的总时间为的较小比率或超越频次 为频次的荷载值(总的持续时间不低于 50年),称为可变荷载频遇值。 可变荷载频遇值可暗示为ψ fQk。此中ψ f 为可变荷载频遇值系数,其值按表 2-2 查取。 §2.3 布局功能的极限形态及布局功能函数 (一)布局功能的极限形态的概念 P10 整个布局或布局的一部份,跨越某一特定形态就不克不及满 脚设想的某一功能(平安性、合用性、耐久性)要求, 该特定形态称为该功能的极限形态。 承载力极限形态 极限形态 一般利用极限形态 承载能力极限形态 —— 这种极限形态对应于布局或 布局构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。 承载能力极限形态次要考虑关于布局平安性的功能。 当布局或布局构件呈现下列形态之一时,即认为跨越了承 载能力极限形态: ●布局构件或毗连因材料强度 不敷而(委靡); ●整个布局或衡布局的一部门 做为刚体得到平(如倾覆等); ●布局改变为灵活系统; ●布局或布局构件不变 (如柱子被压曲等)。 一般利用极限形态 —— 一般利用极限形态对应于 布局或布局构件达到一般利用或耐久机能的某项 限值。这一形态对应于合用性或耐久性的功能。 当布局或布局构件呈现下列形态之一时,即认为跨越了 一般利用极限形态: ●影响一般利用或外不雅的变形; ●影响一般利用或耐久机能的局部损坏(包罗裂痕); ●影响一般利用的振动; ●影响一般利用的其他特定形态等。 (二)布局的功能函数 布局的工做机能可用下列布局功能函数Z来描述。 Z=R-S (2.1) 式中,R-布局构件抗力,它取材料的力学目标及材料用量相关; S-感化(荷载)效应及其组合,它取感化的性质相关。 R和S均可视为随机变量,Z为复合随机变量,它们之间的运算法则 应按概率理论进行。 式(2.1)能够用来暗示布局的三种工做形态。 ? 当Z0时,布局能完成预定的功能,处于靠得住形态; ? 当Z0时,布局不克不及完成预定的功能,处于失效形态; ? 当Z=0时,即R=S布局处于临界的极限形态,Z=g(R,S)=R-S=0, 称为极限形态方程。 小 结: 1. 荷载分类、荷载代表值的概念及品种; 2. 永世荷载、可变荷载的代表值;

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