【土木建筑】02荷载与结构设计方法.ppt
《【土木建筑】02荷载与结构设计方法.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《【土木建筑】02荷载与结构设计方法.ppt(43页珍藏版)》请在优知文库上搜索。
1、第第2章章 重力负荷重力负荷1.1第2章 重 力 荷 载第第2章章 重力负荷重力负荷1.2结结 构构 自自 重重工程结构设计理论演变简况工程结构设计理论演变简况土的自重应力土的自重应力雪荷载雪荷载车车 辆辆 荷荷 载载人人 群群 荷荷 载载吊吊 车车 荷荷 载载 楼面和屋面活荷载楼面和屋面活荷载思考题思考题本章内容本章内容第第2章章 重力负荷重力负荷1.3结结 构构 自自 重重 结构的自重是由地球引力产生的组合结构的材料重力,一般而言,可以根据结构的结构的自重是由地球引力产生的组合结构的材料重力,一般而言,可以根据结构的材料种类、材料体积和材料容重计算结构自重材料种类、材料体积和材料容重计算结
2、构自重(式式2-1)。结构自重一般按照均匀分布的原。结构自重一般按照均匀分布的原则计算,在施工阶段,构件在吊装运输或悬臂施工时引起的结构内力,有可能大于正常则计算,在施工阶段,构件在吊装运输或悬臂施工时引起的结构内力,有可能大于正常设计荷载产生的内力,因此,在施工阶段演算构件的强度和稳定时,构件重力应乘以适设计荷载产生的内力,因此,在施工阶段演算构件的强度和稳定时,构件重力应乘以适当的动力系数。当的动力系数。(2-1)式中,式中,构件的自重构件的自重(kN);构件材料的容重构件材料的容重(kN/m3);构件的体积,一般按照设计尺寸确定构件的体积,一般按照设计尺寸确定(m3)。式式(2-1)适用
3、于一般建筑结构、桥梁结构及地下结构等各构件自重的计算,但要注意适用于一般建筑结构、桥梁结构及地下结构等各构件自重的计算,但要注意土木工程中结构各构件的材料容重可能不同,计算结构自重时可将结构人为地划分为许土木工程中结构各构件的材料容重可能不同,计算结构自重时可将结构人为地划分为许多基本构件,然后叠加即得到结构总自重多基本构件,然后叠加即得到结构总自重(式式2-2)。(2-2)式中,式中,G结构总自重结构总自重(kN);n组成结构的基本构件数;组成结构的基本构件数;第第i个基本构件的重度个基本构件的重度(kN/m3);Vi第第i个基本构件的体积个基本构件的体积(m3)。kGVkGV1niiiGV
4、ir第第2章章 重力负荷重力负荷1.4土的自重应力土的自重应力 土是由土颗粒、水和气所组成的三相非连续介质。若把土体简化为连续体,则应用土是由土颗粒、水和气所组成的三相非连续介质。若把土体简化为连续体,则应用连续介质力学连续介质力学(例如弹性力学例如弹性力学)来研究土中应力的分布。在计算土中应力时,通常将土体视来研究土中应力的分布。在计算土中应力时,通常将土体视为均匀连续的弹性介质。若土层天然重度为为均匀连续的弹性介质。若土层天然重度为,在深度,在深度z处处a-a水平面水平面(图图2.1(a),土体因自,土体因自身重量产生的竖向应力可取该截面上单位面积的土柱体的重力,即:身重量产生的竖向应力可
5、取该截面上单位面积的土柱体的重力,即:可见自重应力可见自重应力 沿水平面均匀分布,且与沿水平面均匀分布,且与z成正比,即随深度按直线规律增加,如图成正比,即随深度按直线规律增加,如图2.1(b)所示。所示。czz第第2章章 重力负荷重力负荷1.5 一般情况下,地基土由不同重度的土层所组成。如图一般情况下,地基土由不同重度的土层所组成。如图2.2所示,天然地面下深度所示,天然地面下深度z范围范围内各层土的厚度自上而下分别为内各层土的厚度自上而下分别为h1,h2,hi,hn,则多层土深度,则多层土深度z处的竖直有效处的竖直有效自重应力的计算公式为:自重应力的计算公式为:(2-4)式中,式中,n从天
6、然地面起到深度从天然地面起到深度z处的土层数;处的土层数;hi第第i层土的厚度层土的厚度(m);第第i层土的天然重度层土的天然重度(kN/m3);若土层位于地下水位以下,由于受到水的浮力;若土层位于地下水位以下,由于受到水的浮力作用,单位体积中,土颗粒所受的重力扣除浮力后的重度称为土的有效重度作用,单位体积中,土颗粒所受的重力扣除浮力后的重度称为土的有效重度,即:,即:(2-5)为水的重度,一般取值为为水的重度,一般取值为10kN/m3,这时计算土的自重应力应取土的有效重度,这时计算土的自重应力应取土的有效重度 代替天然代替天然重度重度 。1 1221ncznniiihhhhiii ii第第2
7、章章 重力负荷重力负荷1.6一、基本雪压 1.基本雪压的取值原则基本雪压的取值原则 根据当地气象台根据当地气象台(站站)观察并收集的每年最大雪压,经统计得出的观察并收集的每年最大雪压,经统计得出的50年一遇的最大年一遇的最大雪压雪压(重现期为重现期为50年的最大雪压年的最大雪压),即为当地的基本雪压。在确定雪压时,观察并收集,即为当地的基本雪压。在确定雪压时,观察并收集雪压的场地应符合下列要求。雪压的场地应符合下列要求。(1)观察场地周围的地形为空旷平坦。观察场地周围的地形为空旷平坦。(2)积雪的分布保持均匀。积雪的分布保持均匀。(3)设计项目地点应在观察场地的范围内,或它们具有相同的地形。设
8、计项目地点应在观察场地的范围内,或它们具有相同的地形。雪压是指单位水平面积上的雪重,决定雪压值大小的是积雪深度与积雪密度,雪压是指单位水平面积上的雪重,决定雪压值大小的是积雪深度与积雪密度,因此年最大雪压因此年最大雪压S(kN/m2)可按下式确定:可按下式确定:(2-6)式中,式中,h年最大积雪深度,指从积雪表面到地面的垂直深度年最大积雪深度,指从积雪表面到地面的垂直深度(m)。以每年。以每年 7 月份月份 至次年至次年6月份间的最大积雪深度确定;月份间的最大积雪深度确定;积雪密度积雪密度(t/m3);重力加速度重力加速度(9.81m/s2)。雪雪 荷荷 载载Sh gg第第2章章 重力负荷重力
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 土木建筑 土木 建筑 02 荷载 结构设计 方法