建筑結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)提綱

1、建筑結(jié)構(gòu) 復(fù)習(xí)提綱 第一章 緒論第二節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)的基本要求1     平衡 保證結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)的任一部分不發(fā)生運(yùn)動(dòng)，力的平衡得到滿足。2     穩(wěn)定 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的任一部分作為剛體不允許發(fā)生危險(xiǎn)運(yùn)動(dòng)。3     承載能力 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的任一部分在預(yù)計(jì)的荷載作用下安全可靠。4     使用 結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)滿足建筑物的使用目的，不出現(xiàn)影響使用的變形、裂縫、局部損壞、震動(dòng)。5     經(jīng)濟(jì) 結(jié)構(gòu)造價(jià)通常占

2、整體30%，應(yīng)當(dāng)是最經(jīng)濟(jì)的。6     美觀 有時(shí)沒學(xué)重要性大于承載能力和經(jīng)濟(jì)，象征性和紀(jì)念性建筑尤甚。 第三節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)的分類一    按材料分類1     混凝土結(jié)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn)：省鋼、就地取材、耐火耐久、可模性好、整體性好。 缺點(diǎn)：自重大抗裂性差。2     砌體結(jié)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn)：就地取材、成本低，耐久耐腐蝕性好。 缺點(diǎn)：材料強(qiáng)度低、自重大施工慢、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量大，燒磚占用土地。3     鋼結(jié)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)

3、量均勻、強(qiáng)度高、構(gòu)件截面小、重量輕，可焊性好，制造工藝簡(jiǎn)單，便于工業(yè)化施工。 缺點(diǎn)：易腐蝕耐火差價(jià)格高。4     木結(jié)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn)：制作簡(jiǎn)單、自重輕、加工容易。 缺點(diǎn)：易燃易腐易受蟲蛀。5     （補(bǔ)充）鋼-混凝土結(jié)構(gòu) 二    按受力和構(gòu)造特點(diǎn)分1     混合結(jié)構(gòu) 樓屋蓋一般用鋼砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，墻體及基礎(chǔ)采用砌體結(jié)構(gòu)。2     排架結(jié)構(gòu) 承重體系是屋面橫梁和柱及基礎(chǔ)，主要用于單層工業(yè)廠房，橫梁與

4、柱的頂端鉸接，柱的下端與基礎(chǔ)固接。3     框架結(jié)構(gòu) 橫梁和柱及基礎(chǔ)組成主要承重體系，橫梁與框架柱剛性連接形成整體鋼架，底層柱腳與基礎(chǔ)頂面固接。4     剪力墻結(jié)構(gòu) 縱橫布置成片鋼砼墻體叫剪力墻，高從基礎(chǔ)到屋頂，寬度是房屋全寬，與鋼砼樓屋蓋整體連接。5     其他形式結(jié)構(gòu) 第二章 第一節(jié)一設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所采用的荷載統(tǒng)計(jì)參數(shù)、與實(shí)踐有關(guān)的材料性能取值，需要選定一個(gè)時(shí)間參數(shù)，即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期。我國(guó)采用50年。 二設(shè)計(jì)使用年限設(shè)計(jì)規(guī)定的一個(gè)時(shí)期。在這個(gè)時(shí)期

5、內(nèi)，房屋在正常設(shè)計(jì)，正常施工，正常使用和維護(hù)下不需要進(jìn)行大修就能按其預(yù)訂目的使用。1類 5年 臨時(shí)性結(jié)構(gòu)2類 25年 已于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件3類 50年 普通房屋和構(gòu)筑物4類 100年 紀(jì)念性和特別重要的建筑結(jié)構(gòu) 第二節(jié)一結(jié)構(gòu)的功能要求1結(jié)構(gòu)安全性要求1）正常施工和正常使用時(shí)，能承受可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題。2）再設(shè)計(jì)規(guī)定的偶然時(shí)間發(fā)生時(shí)及發(fā)生后，仍能保持必須的整體為穩(wěn)定。2結(jié)構(gòu)的適用性要求 結(jié)構(gòu)在正常時(shí)具有良好的工作性能。3結(jié)構(gòu)的耐久性要求 結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性能。 第三節(jié)一結(jié)構(gòu)的可靠性和可靠度可靠性：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)、在規(guī)定的條件下完成預(yù)定功能的能力?？煽慷龋簩?duì)結(jié)構(gòu)

6、可靠性的定量描述，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)（設(shè)計(jì)使用年限）規(guī)定的條件下（正常設(shè)計(jì)、施工、使用條件，不考慮人為過(guò)失）完成預(yù)定功能的概率。 二概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法1極限狀態(tài)定義：整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求，該狀態(tài)即極限狀態(tài)。2極限狀態(tài)分類：1）承載能力極限狀態(tài) a、整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡。b、結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過(guò)強(qiáng)度而破壞。c、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系。d、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定。e、地基喪失承載能力而破壞。2）正常使用極限狀態(tài) 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久行的某項(xiàng)規(guī)定限值。A影響正常使用或外觀變形。B影響正常使用或耐久性能的局部損壞。C影響正常使

7、用的震動(dòng)。D影響正常使用的其他特定狀態(tài)。 第三章第一節(jié)一剛才的力學(xué)性能1應(yīng)力-應(yīng)變曲線 詳見書P342強(qiáng)度 屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度兩項(xiàng)，比之不大于0.8。3塑性 破壞前產(chǎn)生變形的能力。伸長(zhǎng)率和冷彎性能。伸長(zhǎng)率大的鋼材塑性好，拉斷前有明顯預(yù)兆，伸長(zhǎng)率小的塑型材，破壞突然發(fā)生，呈脆性特征。有明顯屈服點(diǎn)的鋼材都有較大的伸長(zhǎng)率。冷彎性能指鋼材在常溫下承受彎曲時(shí)產(chǎn)生塑性形變的能力。反應(yīng)鋼材塑性性能和內(nèi)在質(zhì)量。需要驗(yàn)算疲勞的焊接結(jié)構(gòu)鋼材，需要具有常溫沖擊韌性的合格保證。 二型鋼和鋼板1角鋼、槽鋼、工字鋼等2厚板4.5-60mm 薄板0.35-4mm3Q235 Q345 Q390 Q420

8、厚度16mm屈服強(qiáng)度分別為其 數(shù)值N/mm²，16越厚越低。 三鋼筋和砼共同工作1砼結(jié)硬后能與鋼筋牢固粘結(jié)互相傳遞應(yīng)力和變形，粘結(jié)力是共同工作的基礎(chǔ)。2鋼筋和砼具有相近的溫度曲線膨脹系數(shù)。3砼提供堿性環(huán)境可以保護(hù)鋼筋免受銹蝕。 第三節(jié)一粘結(jié)力鋼筋和砼共同工作的基礎(chǔ)是粘結(jié)力，粘結(jié)力是存在于鋼筋與砼界面上的作用力。三部分組成1砼收縮將鋼筋緊固的摩擦力。2.砼顆?；瘜W(xué)作用的膠合力。3.鋼筋表面凹凸不平與砼之間的機(jī)械咬合力。 第五章第一節(jié)一板的構(gòu)造規(guī)定單向現(xiàn)澆板最小厚度60mm，民用60工業(yè)70，雙向80，無(wú)梁樓板150。受力鋼筋一般為Ø6-10HPB

9、235級(jí)鋼筋間距70-200mm 當(dāng)板厚h150mm間距1.5h且250mm。受力鋼筋外邊緣算起的砼保護(hù)層最小厚度：一般韓靜嫻15-20mm（C20）預(yù)制板砼保護(hù)層可相應(yīng)減少5mm。 第二節(jié)梁受力三個(gè)階段1.彈性工作階段2.帶裂縫工作階段3.破壞階段梁的正截面破獲特征1. 適筋破壞 受拉鋼筋首先屈服，隨著受拉鋼筋塑性變形發(fā)展，受壓砼邊緣纖維達(dá)到極限壓應(yīng)變被壓碎，破壞前又明顯預(yù)兆，破壞前裂縫和變形急劇發(fā)展，延性破壞。2. 超筋破壞 破壞時(shí)因鋼筋量高未屈服，砼受壓邊緣達(dá)到極限被壓碎。受拉區(qū)砼裂縫不明顯無(wú)明顯預(yù)兆，脆性破壞。3. 少筋破壞 配筋量少受拉砼一旦開裂鋼筋迅速屈服甚至拉斷，受拉區(qū)

10、砼裂縫寬撓度大而受壓區(qū)砼未達(dá)到極限。脆性破壞，一裂即壞，不允許設(shè)計(jì)少筋梁。 雙筋截面1     截面承受彎矩較大且截面尺寸受限制不能調(diào)整。2     同一截面在不同荷載效應(yīng)組合下受到變號(hào)彎矩作用。3     在抗震設(shè)計(jì)中，需要配置受壓鋼筋以增加構(gòu)件的截面延性。 T型截面判別1     當(dāng)砼受壓區(qū)高度xhf(即hf/h0)，第一類截面。2     當(dāng)xhf（即hf/h0），第二類

11、截面。 為了避免截面破壞應(yīng)當(dāng)使用合理的截面尺寸和合理的配筋構(gòu)造。 當(dāng)梁承受的剪力較大時(shí)，在優(yōu)先采用箍筋的前提下，還可以利用梁內(nèi)跨中的部分受拉鋼筋在支座附近彎起已承擔(dān)部分剪力，稱之為彎起鋼筋，箍筋和彎起鋼筋統(tǒng)稱為腹筋。 斜截面破壞主要形態(tài)1     斜拉破壞2     剪壓破壞3     斜壓破壞 最小剛度原則在計(jì)算撓度時(shí)，假定個(gè)同號(hào)彎矩區(qū)段內(nèi)的剛度相等，并采用該區(qū)段內(nèi)最大彎矩處的剛度（即最小剛度）。 第八章預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件：在砼構(gòu)

12、件承受使用荷載前的制作階段，預(yù)先對(duì)使用階段的受拉區(qū)施加應(yīng)力。受力特征：1     構(gòu)件的抗裂性得到提高。2     預(yù)應(yīng)力的大小可以調(diào)節(jié)。3     在使用荷載作用下，預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件基本上處于彈性工作階段。4     施加預(yù)應(yīng)力對(duì)構(gòu)件正截面承載力無(wú)明顯影響。 施加預(yù)應(yīng)力方法1     先張法：鋼筋先在臺(tái)座上張拉并錨固，然后支模和澆搗混凝土。鋼筋放松后將產(chǎn)生彈性回縮，但鋼筋和砼之間的粘結(jié)力阻

13、止其回縮，因而獲得預(yù)應(yīng)力。2     后張法：先制作構(gòu)件并留孔道，等砼到達(dá)一定強(qiáng)度后在孔道內(nèi)穿入預(yù)應(yīng)力鋼筋，在構(gòu)件上張拉并錨固，從而施加預(yù)應(yīng)力。 第九章一砌體的受壓性能1受壓破壞的三個(gè)階段：A單磚內(nèi)出現(xiàn)裂縫。B裂縫通過(guò)若干皮磚形成連續(xù)縫。C形成貫通裂縫砌體完全破壞。2影響砌體抗壓強(qiáng)度的主要因素：A塊體和砂漿的強(qiáng)度。B塊體尺寸和幾何形狀的影響。C砂漿性能的影響。D砌筑質(zhì)量的影響。 二強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)a1無(wú)筋砌體構(gòu)件截面面積A小于0.3時(shí)，a=A+0.7（A單位）2當(dāng)施工質(zhì)量控制等級(jí)為C級(jí)時(shí)，a為0.89。 三局部抗壓強(qiáng)度提高的原因

14、1未直接承受壓力的外圍砌體對(duì)直接受壓的內(nèi)部砌體有約束作用，使直接受壓的內(nèi)部砌體處于三向受壓狀態(tài)，套箍強(qiáng)化作用。2由于砌體搭縫砌筑局部壓力迅速向?yàn)橹苯邮軌旱钠鲶w擴(kuò)散，使單位面積上的應(yīng)力很快變小，使局部受壓強(qiáng)度得到提高，成為力的擴(kuò)散作用。 第十章房屋的靜力計(jì)算方案：剛性方案、剛彈性方案、彈性方案。主要?jiǎng)澐忠罁?jù)是考慮樓蓋或屋蓋剛度及橫墻間距（包括橫墻剛度）兩個(gè)主要因素的影響。剛性及剛彈性應(yīng)符合：1.橫墻厚度180mm。2.洞口面積橫墻中不超過(guò)50%。3.橫墻高度單層不宜大于長(zhǎng)度，多層不宜大于橫墻長(zhǎng)度2倍。 房屋結(jié)構(gòu)布置方案1     縱墻承

15、重方案2     橫墻承重方案3     縱橫墻混合承重方案4     內(nèi)框架承重方案 墻柱允許高厚比及驗(yàn)算為保證墻柱穩(wěn)定性，其計(jì)算高度與墻體厚度的壁紙不應(yīng)超過(guò)某一限值，該限制成為允許高厚比。 圈梁概念：在墻體內(nèi)沿水平方向同一標(biāo)高設(shè)置的封閉的鋼筋砼梁或鋼筋磚帶稱為圈梁。作用：增強(qiáng)房屋的整體剛度防止由于地基的的不均勻沉降或較大的震動(dòng)荷載等對(duì)房屋引起的不利影響。布置：1.宿舍辦公了3-4層應(yīng)在檐口標(biāo)高出設(shè)置圈梁一道，當(dāng)層數(shù)超過(guò)4層時(shí)，應(yīng)在所有縱橫墻上隔層設(shè)置。

16、東曾砌體工業(yè)房屋，每層應(yīng)設(shè)置鋼筋砼現(xiàn)澆圈梁。2.車間倉(cāng)庫(kù)食堂等空曠單層房屋，A對(duì)砌體房屋檐口標(biāo)高為5-8m時(shí)，應(yīng)在檐口設(shè)置一道圈梁。大于8m時(shí)適當(dāng)增設(shè)。B對(duì)有電動(dòng)橋式吊車或較大震動(dòng)設(shè)備的單層工業(yè)房屋，除在檐口或窗頂標(biāo)高出設(shè)置鋼筋砼圈梁外，并宜在吊車梁標(biāo)高處或其他適當(dāng)位置增設(shè)。3.對(duì)軟弱地基上的砌體承重結(jié)構(gòu)房屋。A在多層房屋的基礎(chǔ)和頂層處宜各設(shè)一道，其他各層隔層設(shè)置，必要時(shí)也可層層。B圈梁應(yīng)設(shè)置在外墻，內(nèi)縱墻和主要內(nèi)橫墻上，并在平面內(nèi)聯(lián)成封閉系統(tǒng)。 圈梁構(gòu)造：圈梁宜連續(xù)的設(shè)在同一平面上并形成封閉狀，當(dāng)圈梁被洞口截?cái)鄷r(shí)，應(yīng)在洞口上部增設(shè)相同截面的附加圈梁。附加圈梁與圈梁的搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于

17、1m，且不應(yīng)小于其垂直間距的2倍。 構(gòu)造柱：為了提高多層砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能，在砌體內(nèi)部設(shè)置的鋼砼柱，加強(qiáng)穩(wěn)定性。作用：主要位置樓梯間平臺(tái)，主要抗剪力與抗震，起橫向作用。 第十一章鋼梁?jiǎn)适дw穩(wěn)定性：鋼梁的截面高而窄，承受荷載后在彎矩平面內(nèi)產(chǎn)生彎曲變形，側(cè)向保持平直，但當(dāng)荷載達(dá)到某一數(shù)值后，連載擾力作用下可能突然發(fā)生側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)。 可以不計(jì)算梁的穩(wěn)定性的情況：1     有鋪板密鋪在亮的受壓翼緣上并與其牢固相連，能阻止梁受壓翼緣側(cè)向位移。2     H型鋼或等截面工字鋼簡(jiǎn)支梁受壓翼緣的

18、自由長(zhǎng)度l1與其寬度b1之比不超過(guò)表11-4。 防止局部失穩(wěn)：1     保證梁受壓翼緣的局部穩(wěn)定，可限制翼緣的寬厚比。2     為保證梁腹板的局部穩(wěn)定，可在腹板兩側(cè)成對(duì)的設(shè)置橫向加勁肋，有時(shí)還在彎曲應(yīng)力大的區(qū)段的受壓區(qū)設(shè)置縱向加勁肋。 實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)原則1.肢寬臂薄2.等穩(wěn)定性3.制造省工構(gòu)造簡(jiǎn)單 設(shè)計(jì)步驟1     初步選擇截面2     進(jìn)行截面驗(yàn)算3   

19、;  滿足構(gòu)造規(guī)定 連接所采用的焊縫形式主要有對(duì)接焊縫和角焊縫，還有透焊的T形焊縫。 螺栓連接：螺栓連接也簡(jiǎn)稱栓接，通過(guò)螺栓產(chǎn)生的緊固力是被連接構(gòu)件成為整體。分普通螺栓連接和高強(qiáng)度螺栓連接。 第十二章單向板：沿單方向傳遞荷載，受單向玩去的板成為單向板。雙向板：板的長(zhǎng)度和短邊比值接近（l2/l12），在承受和傳遞荷載時(shí)，板在兩個(gè)方向的內(nèi)力和變形都不能忽略。 塑性鉸和塑性內(nèi)力重分布的概念按彈性理論計(jì)算時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)的剛度始終不變，內(nèi)力與荷載成正比。而鋼筋砼受彎構(gòu)件在荷載作用下會(huì)產(chǎn)生裂縫，且材料也非勻質(zhì)彈性材料，因而結(jié)構(gòu)構(gòu)件各截面的剛度相對(duì)值會(huì)發(fā)生變

20、化，而超靜定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力是與構(gòu)件剛度有關(guān)的，剛度的變化意味著截面內(nèi)力分布會(huì)發(fā)生不同于彈性理論的分布。 現(xiàn)澆梁式樓梯，由梯段與休息平臺(tái)組成，梯段包括踏步板和梯段梁，休息平臺(tái)包括休息板和平臺(tái)梁。荷載用踏步板傳至梯段梁再傳至平臺(tái)梁然后傳至墻體或柱最后傳至基礎(chǔ)和地基上。 現(xiàn)澆板式樓梯，梯段板和平臺(tái)梁組成，梯段板為沿跑方向受彎構(gòu)件，支撐在上下平臺(tái)梁上。荷載通過(guò)梯段板直接傳到平臺(tái)梁上在再傳至墻體和柱最后傳至基礎(chǔ)和地基上。 第十三章變形縫伸縮縫：為避免溫度應(yīng)力和砼收縮應(yīng)力是房屋產(chǎn)生裂縫而設(shè)置的，在伸縮縫處，基礎(chǔ)頂面以上的結(jié)構(gòu)和建筑全部分開。沉降縫：為避免地基不均勻沉降在房屋結(jié)

21、構(gòu)中產(chǎn)生雷鋒而設(shè)置的，沉降縫一般發(fā)生部位A土層變化較大處B地基基礎(chǔ)處理方法不同出C房屋平面形狀變化的凹角處D房屋高度、重量、剛度、有較大變化處E新建部分與原有建筑結(jié)合處。必要時(shí)沉降縫將建筑從屋頂?shù)交A(chǔ)全部斷開。兩縫均需時(shí)進(jìn)行合并設(shè)置，以減少整個(gè)房屋縫數(shù)?？p寬與地質(zhì)條件和房屋高度有關(guān)，一般不小于50mm，房屋高度超過(guò)10m時(shí)不小于70mm。 第十四章柱下鋼筋砼獨(dú)立基礎(chǔ)，常用于多層框架柱和單層工業(yè)廠房柱，設(shè)計(jì)時(shí)，需確定基礎(chǔ)底面積，基礎(chǔ)高度及基礎(chǔ)配筋。 第十五章地震，就是由于地面運(yùn)動(dòng)而引起的震動(dòng)，原因是地殼板塊的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，局部巖層變形應(yīng)力過(guò)大，超過(guò)巖石強(qiáng)度是，突然斷裂錯(cuò)動(dòng)釋放出的能量。除了一小部分轉(zhuǎn)換為熱能外，大部分以地震波形式傳遞到地面引起震動(dòng)。成為構(gòu)造地震，建成地震。 兩大地震帶：環(huán)太平洋地震帶，地中海南亞地震帶。 底層深處發(fā)生巖石斷裂錯(cuò)動(dòng)釋放能量產(chǎn)生震動(dòng)的地方稱為震源，震源正上放地面稱為震中，震中附近的地區(qū)震中區(qū)。 地震釋放的能量以波的形式傳播。在地球內(nèi)部傳播的波稱為體波，在地球表面?zhèn)鞑サ牟ǚQ為面波。體波包括縱波和橫波，縱波是一種壓縮波，也稱P波，介質(zhì)振動(dòng)方向與波傳播方向一致，縱波周期短振幅小波速最快，引起地面豎向震動(dòng)。橫波是一種剪切波，也稱S波，介質(zhì)的振動(dòng)方向與波傳播方