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2016一建《建筑实务》第一讲

第一讲1A411000建筑结构与构造

1A411010建筑结构工程的可靠性

1A411020建筑结构平衡的技术

1A411030建筑结构构造要求

1A411010建筑结构工程的可靠性

1A411011建筑结构工程的安全性(P1)

一、结构的功能要求(适、耐、安——施耐庵)(1421)

结构设计的主要目的是要保证所建造的结构安全适用,能够在规定的期限内

满足各种预期的功能要求,并且要经济合理。具体说,结构应具有以下几项功能:(1)安全性(1501)

在正常施工和正常使用条件下,结构应能承受可能出现的各种荷载作用和变

形而不发生破坏;在偶然事件发生后,结构仍能保持必要的整体稳定性。例如,

厂房结构平时受自重、吊车、风和积雪等荷载作用时,均应坚固不坏,在遇到强

烈地震、爆炸等偶然事件时,允许有局部的损伤,但应保持结构的整体稳定而不

发生倒塌。

(1501)某工厂在经历强烈地震后,其结构仍能保持必要的整体性而不发生坍塌,此功能属于结构的()

A.安全性

B.适用性

C.耐久性

D.稳定性

(2)适用性(吊车变形水池裂)

在正常使用时,结构具有良好的工作性能。如吊车梁变形过大会使吊车无法

正常运行,水池出现裂缝便不能蓄水等,都影响正常使用,需要对变形、裂缝进

行必要的控制。

(3)耐久性问题(钢筋锈蚀砼腐化)

在正常维护的条件下,结构应能在预计的使用年限内满足各项功能要求,也

即应具有足够的耐久性。例如,不致因混凝土的老化、腐蚀或钢筋的锈蚀等而影

响结构的使用寿命。

安全性、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性。

(1421)建筑结构应具有的功能有()

A.安全性 B.舒适性 C.适用性 D.耐久性 E.美观性

二、两种极限状态(外力为作用、内力为效应)

荷载效应是在荷载作用下结构或构件内产生的内力(如轴力、剪力、弯矩等)、变形(如梁的挠度、柱顶位移等)和裂缝等的总称。抵抗能力是指结构或构件抵抗上述荷载效应的能力,它与截面的大小和形状以及材料的性质和分布有关。为了说明这两方面的相互关系,现举一个中心受拉构件的例子(图1A411011-1)。

这里,荷载效应是外荷载在构件内产生的的轴向拉力S。设构件截面积为A,构件材料单位面积的抗拉强度为f1,则构件对轴向拉力的抵抗能力为R=f1A。显然:

若S(荷载效应、内力)>R(结构或构件抗力),

则构件将破坏,即属于不可靠状态;

若S<R,则构件属于可靠状态;

若S=R,则构件处于即将被破坏的边缘,称为极限状态。

很明显,S>R是不可靠的,R比S超出很多是不经济的。我国的设计就是基于极限状态的设计。

推广到一般情况,如果结构或构件超过某一特定状态就不能满足上述某项规定的功能要求时,称这一状态为极限状态。极限状态通常可分为如下两类:承载力极限状态与正常使用极限状态。(承限——安全性正限——耐久性、适用性)

承载能力极限状态是对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形,它包括结构构件或连接因强度超过而破坏,结构或其一部分作为刚体而失去平衡(如倾覆、滑移);以及在反复荷载下构件或连接发生疲劳破坏等。这一极限状态关系到结构全部或部分的破坏或倒塌,会导致人员的伤亡或严重的经济损失,所以对所有结构和构件都必须按承载力极限状态进行计算,施工时应严格保证施工质量,以满足结构的安全性。

2016一建《建筑实务》第一讲

2016一建《建筑实务》第一讲

失稳疲劳破坏

三、杆件的受力形式

结构杆件的基本受力形式按其变形特点可归纳为以下五种:拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转,见图1A411011-2。(拉、压、弯、剪、扭)

2016一建《建筑实务》第一讲

实际结构中的构件往往是几种受力形式的组合,如梁承受弯曲与剪力;柱子受到压力与弯矩等。

四、材料强度的基本概念

结构杆件所用材料在规定的荷载作用下,材料发生破坏时的应力称为强度,要求不破坏的要求,称为强度要求。(对应承载能力极限状态——安全性)在相同条件下,材料的强度高,则结构杆件的承载力也高。

五、杆件稳定的基本概念

在工程结构中,受压杆件如果比较细长,受力达到一定的数值(这时一般未达到强度破坏)时,杆件突然发生弯曲,以致引起整个结构的破坏,这种现象称为失稳。因此,受压杆件要有稳定的要求。

图1A411011-3为一个细长的压杆,承受轴向压力P,当压力P增加到P ij时,压杆的直线平衡状态失去了稳定。P ij具有临界的性质,因此称为临界力。两端铰接的压杆,临界力(理解为抵抗能力)的计算公式为:P ij=π2EI/l2。

临界力P ij的大小与下列因素有关:(影响临界力因素:长、承、截、材——长城劫财)

(1)压杆的材料:钢柱的P ij比木柱大,因为钢柱的弹性模量E大;

(2)压杆的截面形状与大小:截面大不易失稳,因为惯性矩I大;

(3)压杆的长度l,长度大,P ij小,易失稳;

(4)压杆的支承情况:两端固定的与两端铰接的比,前者P ij大。

不同支座情况的临界力的计算公式为:P ij=π2EI/l02,l0称压杆的计算长度。

当柱的两端固定时,l0=0.5l;一端固定一端铰支时,l0=0.7l;两端铰支时,

l0=l;一端固定一端自由时,l0=2l。(1401)

(1401)某受压细长杆件,两端铰支,其临界力为50kN,若将杆件支座形式改为两端固定,其临界力应为()kN。

A.50

B.100

C.150

D.200

1A411012建筑结构工程的适用性(P3,下)

一、建筑结构的适用性

建筑结构除了要保证安全外,还应满足适用性的要求,在设计中称为正常使

用的极限状态。

这种极限状态相应于结构或构件到达正常使用或耐久性的某项规定的限值,

它包括构件在正常使用条件下产生过度变形,导致影响正常使用或建筑外观;构

件过早产生裂缝或裂缝发展过宽;在动力荷载作用下结构或构件产生过大的振幅

等。超过这种极限状态会使结构不能正常工作,影响结构的耐久性。

(振、裂、变——正常使用极限——适用性)

(承载力极限——安全性)

二、杆件刚度与梁的位移计算

结构构件在规定的荷载作用下,虽有足够的强度,但其变形也不能过大,如

果变形超过了允许的范围,会影响正常的使用。限制过大变形的要求即为刚度要

求,或称为正常使用下的极限状态要求。——适用性

通常我们都是计算梁的最大变形,如图1A411012所示悬臂梁端部的最大位

移为:

f=ql4/8EI

从公式中可以看出,影响位移因素除荷载外,还有:

(1)材料性能:与材料的弹性模量E成反比;

(2)构件的截面:与截面的的惯性矩I成反比,矩形截面梁惯性

矩I z=bh3/12;

(3)构件的跨度:与跨度l的n次方成正比,此影响因素最大。

(影响位移因素:跨、荷、截、材——跨河劫财)

三、混凝土结构的裂缝控制

裂缝控制主要针对混凝土梁(受弯构件)及受拉构件,裂缝控制分三个等级:

(1)构件不出现拉应力;

(2)构件虽然有拉应力,但不超过混凝土的抗拉强度;

(3)允许出现裂缝,但裂缝宽度不超过允许值。

对(1)、(2)等级的混凝土构件,一般只有预应力构件才能达到。

1A411013建筑结构工程的耐久性(P4)

一、建筑结构耐久性的含义

所谓结构的耐久性是指结构在规定的工作环境中,在预期的使用年限内,在正常维护条件下不需进行大修就能完成预定功能的能力。

二、设计使用年限分类

设计使用年限分类表1A411013-1类别设计使用年限(年)示例

15临时性结构

225易于替换的结构构件

350(0702)普通房屋和构筑物

4100纪念性建筑和特别重要的建筑结构

(0702)普通房屋的正常使用年限为()年。

A.10

B.25

C.50

D.100

三、混凝土结构耐久性的环境类别

环境类别表1A411013-2

环境类别名称腐蚀机理Ⅰ一般环境保护层混凝土碳化引起钢筋锈蚀Ⅱ冻融环境反复冻融导致混凝土损伤Ⅲ海洋氯化物环境氯盐引起钢筋锈蚀

Ⅳ除冰盐等其他氯化物环境氯盐引起钢筋锈蚀

Ⅴ化学腐蚀环境硫酸盐等化学物质对混凝土的腐蚀注:一般环境系指无冻融、氯化物和其他化学腐蚀物质作用。

三、混凝土结构环境作用等级

四、混凝土结构耐久性的要求(有两点)

1.混凝土最低强度等级

结构构件的混凝土强度等级应同时满足耐久性和承载能力的要求,故《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476—2008中对配筋混凝土结构满足耐久性要求

的混凝土最低强度等级作出相应规定,见表1A411013-4。

2.一般环境中混凝土材料与钢筋最小保护层

一般环境中的配筋混凝土结构构件,其普通钢筋的保护层最小厚度与相应的

混凝土强度等级、最大水胶比应符合表1A411013-5的要求。

大截面混凝土墩柱在加大钢筋混凝土保护层厚度的前提下,其混凝土强度等

级可低于表1A411013-5的要求,但降低幅度不应超过两个强度等级,且设计使

用年限为100年和50年的构件,其强度等级不应低于C25和C20。(1301)

(1301)设计使用年限50年的普通住宅工程,其结构混凝土的强度等级不应低于()。

A.C20

B.C25

C.C30

D.C35

满足耐久性要求的混凝土最低强度等级表1A411013-4

设计使用年限

环境类别与作用等级

100年50年30年

Ⅰ-A C30C25C25

Ⅰ-B C35C30C25

Ⅰ-C C40C35C30

Ⅱ-C C a35、C45C a30、C45C a30、C40

Ⅱ-D C a40C a35C a35

Ⅱ-E C a45C a40C a40

Ⅲ-C、IⅣ-C、Ⅴ-C、Ⅲ-D、Ⅳ-D C45C40C40Ⅴ-D、Ⅲ-E、Ⅳ-E C50C45C45

Ⅴ-E、Ⅲ-F C55C50C50注:预应力混凝土构件最低强度等级应≥C40;(1402)C a为引气混凝土。

(1402)预应力混凝土构件的混凝土最低强度等级()。

A.C10

B.C35

C.C40

D.C45

当采用的混凝土强度等级比表1A411013-5的规定低一个等级时,混凝土保

护层厚度应增加5mm;当低两个等级时,混凝土保护层厚度应增加10mm。

1A411020建筑结构平衡的技术

1A411021结构平衡的条件

一、力的基本性质

(1)力的作用效果

促使或限制物体运动状态的改变,称力的运动效果;促

使物体发生变形或破坏,称力的变形效果。

(2)力的三要素

力的大小、力的方向和力的作用点的位置称力的三要素。

(3)作用与反作用原理

力是物体之间的作用,其作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,沿同

一作用线相互作用于两个物体。(4)力的合成与分解

作用在物体上的两个力用一个力来代替称力的合成。力可以用线段表示,线

段长短表示力的大小,起点表示作用点,箭头表示力A 的作用方问。力的合成

可用平行四边形法则,见图

1A411021-1,P 1与P 2合成R 。利用平行四边形法则

也可将一个力分解为两个力,如将R 分解为P 1、P 2。但是力的合成只有一个结

果,而力的分解会有多种结果。(1002)

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二、平面力系的平衡条件及其应用

(一)物体的平衡状态

物体相对于地球处于静止状态和等速直线运动状态,力学上把这两种状态都

称为平衡状态。

(二)平衡条件

1.平面汇交力系的平衡条件

一个物体上的作用力系,作用线都在同一平面内,且汇交于一点,这种力系

称为平面汇交力系。平面汇交力系的平衡条件是,∑X =0和∑Y =0,见图

1A411021-2。

2.—般平面力系平衡条件

一般平面力系的平衡条件还要加上力矩的平衡,所以平面力系的平衡条件

是∑X =0,∑Y =O 和∑M =0。

(1002)如图所示,P1、P2分别为两个相互垂直力的合力。关于P1、P2的关系,正确的是

()。

A .P 1=P 2

B .P 2=3P 1

C .P 1

D .P 2>3P 1

(三)利用平衡条件求未知力

一个物体,重量为W,通过两条绳索AC和BC吊着,计算AC、BC拉力的步骤为:首先取隔离体,作出隔离体受力图;然后再列平衡方程,∑X=0,∑Y=0,求未知力T1、T2。见图1A411021-3。

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(四)静定桁架的内力计算[如图1A411021-4(a)所示]

(五)用截面法计算单跨静定梁的内力

1.剪力图和弯矩图

如图1A411021-7所示,为找出悬臂梁上各截面的内力变化规律,可取距A 点为x的任意截面进行分析。首先取隔离体,根据∑Y=0,剪力V(x)=P;∑M=0,弯矩M(x)=-P?X。不同荷载下、不同支座梁的剪力图(V)和弯矩图(M),见图1A411021-8和图1A4110214-9。

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1A411022防止结构倾覆的技术要求

一、力偶、力矩的特性

1.力矩的概念

力使物体绕某点转动的效果要用力矩来度量。“力矩=力

×力臂”,即M =P?a 。

转动中心称力矩中心,力臂是力矩中心O 点至力P 的作用线的垂直距离a ,见图14411022-1。力矩的单位是,N?m 或kN?m 。(1502)

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二、防止构件(或机械)倾覆的技术要求

对于悬挑构件(如阳台、雨篷、探头板等)、挡土墙、起重机械防止倾覆的

基本要求是:引起倾覆的力矩M (倾)应<抵抗倾覆的力矩M (抗)。为了安全,可

取M (抗)≥(1.2~1.5)M (倾)。

1A411023荷载对结构的影响(P11)

一、荷载的分类

(1403)某受均布荷载作用的简支梁,受力示意图如下,其剪力图形状为()。1502.某构件受力简图如右图,则点O 的力矩M 0为(

)。

A.P·a

B.P·b

C.P·c

D.P·d

(一)荷载按时间的变异分类:

1.永久作用(永久荷载或恒载)(沉、重、预、压、收、焊、久)

在设计基准期内,其值不随时间变化;或其变化可以忽略不计。如结构自重、

土压力、预加应力、混凝土收缩、基础沉降、焊接变形等。

2.可变作用(可变荷载或活荷载)(风、雪、灰、面、吊、装、活)

在设计基准期内,其值随时间变化。如安装荷载、屋面与楼面活荷载、雪荷

载、风荷载、吊车荷载、积灰荷载等。

3.偶然作用(偶然荷载、特殊荷载)(地、崩、台、腐、爆、击、偶)

在设计基准期内可能出现,也可能不出现,而一旦出现其值很大,且持续时间较短。例如爆炸力、撞击力、雪崩、严重腐蚀、地震、台风等。

(1321)下列荷载中,属于可变荷载的有()。

A.雪荷载

B.结构自重

C.基础沉降

D.安装荷载

E.吊车荷载

(二)按结构的反应分类

1.静态作用或静力作用

不使结构或结构构件产生加速度或所产生的加速度可以忽略不计,如结构自重、住宅与办公楼的楼面活荷载、雪荷载等。

2.动态作用或动力作用

使结构或结构构件产生不可忽略的加速度,例如地震作用、吊车设备振动、高空坠物冲击作用等。

(三)按荷载作用面的大小分类:

1.均布面荷载Q

建筑物楼面上均布荷载,如铺设的木地板、地砖、花岗石、大理石面层等重量引起的荷载。均布面荷载Q值的计算,可用材料单位体积的重度γ乘以面层材料的厚度d,得出增加的均布面荷载值,Q=γ?d。

2.线荷载

建筑物原有的楼面或层面上的各种面荷载传到梁上或条形基础上时,可简化为单位长度上的分布荷载,称为线荷载q。

3.集中荷载

指荷载作用的面积相对于总面积而言很小,可简化为作用在一点的荷载。

(四)按荷载作用方向分类

1.垂直荷载

如结构自重、雪荷载等。

2.水平荷载

如风荷载、水平地震作用等。

二、荷载对结构的影响

(三)偶然荷载对结构的影响

地震荷载与台风荷载也有不同的特点。地震力是地震时,地面运动加速度引

起的建筑质量的惯性力。地震力的大小与建筑质量的大小成正比。所以,抗震建

筑的材料最好选用轻质高强的材料。这样不仅可以降低地震力,结构的抗震能力

还强。

在非地震区,风荷载是建筑结构的主要水平力。建筑体型直接影响风的方向

和流速,改变着风压的大小。实验证明,平面为圆形的建筑比方形或矩形建筑,

其风压可减小近40%。所以在高层建筑中,常看到圆形建筑。它不仅风压小,而

且各向的刚度比较接近,有利于抵抗水平力的作用。(1109)

(1109)在非地震区,最有利于抵抗风荷载作用的高层建筑平面形状是()。

A.圆形

B.正方形

C.十字形

D.菱形

(一)地面的大面积超载对结构的影响

(二)装修对结构的影响及对策(1224)

(1)装修时不能自行改变原来的建筑使用功能。如若必要改变时,应该取

得原设计单位的许可。

(2)在进行楼面和屋面装修时,新的装修构造做法产生的荷载值不能超过

原有建筑装修构造做法荷载值。如若超过,应对楼盖和屋盖结构的承载能力进行

分析计算,控制在允许的范围内。

(3)在装修施工中,不允许在原有承重结构构件上开洞凿孔,降低结构构

件的承载能力。如果实在需要,应该经原设计单位的书面有效文件许可,方可施工。

(4)装修时,不得自行拆除任何承重构件,或改变结构的承重体系;更不

能自行做夹层或增加楼层。如果必须增加面积,使用方应委托原设计单位或有相

应资质的设计单位进行设计。改建结构的施工也必须有相应的施工资质。

(5)装修施工时,不允许在建筑内楼面上堆放大量建筑材料,如水泥、砂

石等,以免引起结构的破坏。

(6)在装修施工时,应注意建筑结构变形缝的维护:

1)变形缝间的模板和杂物应该清除干净,确保结构的自由变形。

2)关于沉降缝现在常采用后浇带的处理方式来解决沉降差异的问题。但有

时仍会产生微小的沉降差,为了防止装修做法的开裂,最好还设缝。

3)防震缝的宽度应满足相邻结构单元可能出现方向

相反的振动而不致相撞的要求。当房屋高度在15m以下

时,其宽度也不应小于5cm。

建筑结构变形缝的装修构造,必须满足建筑结构单元

的自由变形,以防结构的破坏。

(1224)为控制装修队建筑结构的影响,正确的做法有()

A.装修时不能自行改变原来的建筑使用功能

B.新的装修构造做法产生的荷载值不能超过原有楼面结构荷载设计值

C.经原设计单位的书面有效文件许可,即可在原有承重结构构件上开洞凿孔

D.装修时不得自行拆除任何承重构件

E.装修施工中可以临时在建筑楼板上堆放大量建筑装修材料

1A411024常见建筑结构体系和应用(P13,下)

一、混合结构体系(1203)

混合结构房屋一般是指楼盖和屋盖采用钢筋混凝土或钢木结构,而墙和柱采

用砌体结构建造的房屋,大多用在住宅、办公楼、教学楼建筑中。因为砌体的抗

压强度高而抗拉强度很低,所以住宅建筑最适合采用混合结构,一般在6层以下。

混合结构不宜建造大空间的房屋。混合结构根据承重墙所在的位置,划分为纵墙

承重和横墙承重两种方案。纵墙承重方案的特点是楼板支承于梁上,梁把荷载传

递给纵墙。横墙的设置主要是为了满足房屋刚度和整体性的要求。其优点是房屋

的开间相对大些,使用灵活。横墙承重方案的主要特点是楼板直接支承在横墙上,

横墙是主要承重墙。其优点是房屋的横向刚度大,整体性好,但平面使用灵活性

差。

(1203).楼盖和屋盖采用钢筋混凝土结构,而墙和柱采用砌体结构建造的房屋属于()体系建筑。

A.混合结构

B.框架结构

C.剪刀墙

D.桁架结构

二、框架结构体系

框架结构是利用梁、柱组成的纵、横两个方向的框架形成的结构体系。它同

时承受竖向荷载和水平荷载。其主要优点是建筑平面布置灵活,可形成较大的建

筑空间,建筑立面处理也比较方便;主要缺点是侧向刚度较小,当层数较多时,

会产生过大的侧移,易引起非结构性构件(如隔墙、装饰等)破坏,而影响使用。

在非地震区,框架结构一般不超过15层。框架结构的内力分析通常是用计算机

进行精确分析。常用的手工近似法是:竖向荷载作用下用分层计算法;水平荷载

作用下用反弯点法。风荷载和地震力可简化成节点上的水平集中力进行分析。

(1110)

(1110)对作用于框架结构体系的风荷载和地震力,可简化成()进行分析。

A.节点间的水平分布力

B.节点上的水平集中力

C.节点间的竖向分布力

D.节点上的竖向集中力

三、剪力墙体系

剪力墙体系是利用建筑物的墙体(内墙和外墙)做成剪力墙来抵抗水平力。

剪力墙一般为钢筋混凝土墙,厚度≥160mm。剪力墙的墙段长度不宜>8m,适用

于小开间的住宅和旅馆等。在180m高度范围内都可以适用。剪力墙结构的优点

是侧向刚度大,水平荷载作用下侧移小;缺点是剪力墙的间距小,结构建筑平面

布置不灵活,不适用于大空间的公共建筑,另外结构自重也较大。

因为剪力墙既承受垂直荷载,也承受水平荷载。对高层建筑主要荷载为水平

荷载,墙体既受剪又受弯,所以称剪力墙。

四、框架-剪力墙结构

框架-剪力墙结构是在框架结构中设置适当剪力墙的结构。它具有框架结构

平面布置灵活,有较大空间的优点,又具有侧向刚度较大的优点。框架-剪力墙

结构中,剪力墙主要承受水平荷载,竖向荷载主要由框架承担。框架-剪力墙结

构可以适用于不超过170m高的建筑。

在一般情况下,整个建筑的全部剪力墙至少承受80%的水平荷载。

五、筒体结构

在高层建筑中,特别是超高层建筑中,水平荷载愈来愈大,起着控制作用。

筒体结构便是抵抗水平荷载最有效的结构体系。(1003)他的受力特点是,整个

建筑犹如一个固定于基础上的空心封闭筒式悬臂梁来抵抗水平力,见图

1A411024-1。筒体结构可分为框架-核心筒结构、筒中筒结构及多筒结构等,见

图1A411024-2。框筒为密排柱和窗下裙梁组成,亦可视为开窗洞的筒体。内筒

一般由电梯间、楼梯间组成。(1201)内筒与外筒由楼盖连接成整体,共同抵抗

水平荷载及竖向荷载。这种结构体系适用于高度不超过300m的建筑。多筒结构

是将多个筒组合在一起,使结构具有更大的抵抗水平荷载的能力。美国芝加哥西

尔斯大楼就是9个筒结合在一起的多筒结构。该建筑总局为442m,为钢结构。

(1003)下列常见建筑结构体系中,适用房屋建筑高度最高的结构体系是()。

A.框架B.剪力墙C.框架—剪力墙D.筒体

(1201)房屋建筑筒中筒结构的内筒,一般有()组成。

A.电梯间和设备间

B.楼梯间和卫生间

C.设备间和卫生间

D.电梯间和楼梯间

2016一建《建筑实务》第一讲

六、桁架结构体系

桁架是由杆件组成的结构体系。在进行内力分析时,节点一般假定为铰节点,当荷载作用在节点上时,杆件只有轴向力,其材料的强度可得到充分发挥。桁架结构的优点是可利用截面较小的杆件组成截面较大的构件。单层厂房的屋架常选用桁架结构,见图1A411024-3。

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七、网架结构

网架是由许多杆件按照一定规律组成的网状结构。网架结构可分为平板网架和曲面网架。它改变了平面桁架的受力状态,是高次超静定的空间结构。平板网架采用较多,其优点是:空间受

力体系,杆件主要承受轴向力,受力合理,节约材料(如上海体育馆,直径110m,用钢量仅49kg/㎡),整体性能好,刚度大,抗露性能好。杆件类型较少,适于工业化生产。

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八、拱式结构

1.拱的受力特点与适用范围

拱是一种有推力的结构,它的主要内力是轴向压力。从图1A411024-6可以看出,梁在荷载P的作用下,向下弯曲;拱在P的作用下,拱脚产生支座水平反力H,也叫推力。水平反力H起着减少荷载P引起的弯曲作用。

拱式结构的主要内力为压力,可利用抗压性能良好的混凝土建造大跨度的拱式结构。

2.拱的类型

按照结构的组成和支承方式,拱可分为三铰拱、两铰拱和无铰拱,见图1A411024-7。工程中,后两种拱采用较多。拱是一种有推力的结构,拱脚必须能够可靠地传承水平推力。解决这个问题非常重要,通常可采用下列措施:

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(1)推力由拉杆承受;

(2)推力由两侧框架承受。

九、悬索结构

悬索结构,是比较理想的大跨度结构形式之一,在桥梁中被广泛应用。目前,悬索屋盖结构的跨度已达160m,主要用于体育馆、展览馆中。索是中心受拉构件,既无弯矩也无剪力。悬索结构的主要承重构件是受拉的钢索,钢索是用高强度钢绞线或钢丝绳制成。

十、薄壁空间结构

薄壁空间结构,也称壳体结构。它的厚度比其他尺寸(如跨度)小得多,所以称薄壁。

它属于空间受力结构,主要承受曲面内的轴向压力,弯矩很小。它的受力比较合理,材料强度能得到充分利用。薄壳常用于大跨度的屋盖结构,如展览馆、俱乐部、飞机库等。

(1124)以承受轴向压力为主的结构有()。

A.拱式结构

B.悬索结构

C.网架结构

D.桁架结构

E.壳体结构

1A411030建筑结构构造要求(P19)

1A411031结构构造要求

一、混凝土结构的受力特点及其构造

1.混凝土结构优点:

2.钢筋和混凝土的材料性能:

(1)钢筋

我国普通钢筋混凝土中配置的钢筋主要是热轧钢筋,预应力筋常用中、高强钢丝和钢绞线。

1)热轧钢筋是普通低碳钢(含碳量≤0.25%)和普通低合金钢(合金元素≤5%)制成。其常用种类、代表符号和直径范围见表1A411031-1。

2016一建《建筑实务》第一讲

2)钢筋的力学性能:

建筑钢筋分两类,一类为有明显流幅的钢筋,另一类为没有明显流幅的钢筋。

有明显流幅的钢筋含碳量少,塑性好,延伸率大。

无明显流幅的钢筋含碳量多,强度高,塑性差,延伸率小,没有屈服台阶,脆性破坏。

对于有明显流幅的钢筋,其性能的基本指标有屈服强度、延伸率、强屈比和冷弯性能四项。冷弯性能是反映钢筋塑性性能的另一个指标。(钢筋复试:屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯)

2016一建《建筑实务》第一讲

(2)混凝土

(3)钢筋与混凝土的共同工作

钢筋与混凝土的相互作用叫粘结。钢筋与混凝土能够共同工作是依靠它们之间的粘结强度。混凝土与钢筋接触面的剪应力称粘结应力。

影响粘结强度的主要因素有混凝土的强度、保护层的厚度和钢筋之间的净距离等。

2.极限状态设计方法的基本概念

我国现行规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,其基本原则如下:

(1)结构功能:建筑结构必须满足安全性、适用性和耐久性的要求。

(2)可靠度:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能要求的能力,称为结构的可靠性,可靠度是可靠性的定量指标。

(3)极限状态设计的实用表达式:为了满足可靠度的要求,在实际设计中采取如下措施:

1)一般情况下在计算杆件内力时,对荷载标准值乘以一个大于1的系数,称荷载分项系数。

2)在计算结构的抗力时,将材料的标准值除以一大于1的系数,称材料分项系数。

3)对安全等级不同的建筑结构,采用一个重要性系数进行调整。

在采用上述措施后,可靠度指标便得到了满足。这就是以分项系数表达的极限状态设计方法。

3.钢筋混凝土梁的配筋原理及构造要求

(1)梁的斜截面承载能力保证措施

受弯构件截面上除作用弯矩M外,通常还作用有剪力V。在弯矩M和剪力V的共同作用下,有可能产生斜裂缝,并沿斜裂缝截面发生破坏。

影响斜截面受力性能的主要因素:(P22)

1)剪跨比和高跨比;

2)混凝土的强度等级;

3)腹筋的数量,箍筋和弯起钢筋统称为腹筋。

为了防止斜截面的破坏,通常采用下列措施:

1)限制梁的截面最小尺寸,其中包含混凝土强度等级因素;

2)适当配置箍筋,并满足规范的构造要求;

3)当上述两项措施还不能满足要求时,可适当配置弯起钢筋,并满足规范

的构造要求。

4.单向板和双向板的受力特点

梁、板按支承情况分,有简支梁、板与多跨连续梁、板之分。板按其受弯情

况又有单向板与双向板之分。

(1)单向板与双向板的受力特点

两对边支承的板是单向板,一个方向受弯;而双向板为四边支承,双向受弯。

当长边与短边之比≤2时,应按双向板计算;当长边与短边之比>2但<3时,宜

按双向板计算;当按沿短边方向受力的单向板计算时,应沿长边方向布置足够数

量的构造筋;当长边与短边长度之比≥3时,可按沿短边方向受力的单向板计算。

(长短比≤2:应双向2<长短比<3:宜双向长短比≥3:单向)(2)连续梁、板的受力特点

现浇肋形楼盖中的板、次梁和主梁,一般均为多跨连续梁(板)。连续梁(板)

的内力计算是主要内容,配筋计算与简支梁相同。内力计算有两种方法。主梁按

弹性理论计算,次梁和板可考虑按塑性变形内力重分布的方法计算。(1101)弹

性理论的计算是把材料看成弹性的,用结构力学的方法,考虑荷载的不利组合,

计算内力,并画出包络图,进行配筋计算。

(1101)关于现浇钢筋混凝土肋形楼盖连续梁、板内力计算的说法,正确的是()。

A.按弹性理论方法计算

B.板可考虑塑性变形内力重分布的方法计算

C.主梁、次梁按弹性理论方法计算,板按可考虑塑性变形内力重分布方法计算

D.主梁按弹性理论方法计算,次梁、板按可考虑塑性变形内力重分布的方法计算

均布荷载下,等跨连续板和逄续次梁的内力计算,可考虑塑性变形的内力重

分布。允许支座出现塑性铰,将支座截面的负弯矩调低,即减少负弯矩,调整的

幅度,必须遵守一定的原则。

连续梁、板的受力特点是(1303、0904),跨中有正弯矩,支座有负弯矩。

因此,跨中按最大正弯矩计算正筋,支座按最大负弯矩计算负筋。钢筋的截断位

置按规范要求截断。

(1303).均布荷载作用下,连续梁弯矩分布特点是()。

A.跨中正弯矩,支座负弯矩

B.弯中正弯矩,支座零弯矩

C.跨中负弯矩,支座正弯矩

D.跨中负弯矩,支座零弯矩