建筑結構B課程小結

1、1.1.區(qū)分建筑與結構區(qū)分建筑與結構 1課程小結課程小結 建筑范疇：建筑范疇： 功能、美觀、防火（消防車道、防火分區(qū)）功能、美觀、防火（消防車道、防火分區(qū)） 結構范疇（結構的功能要求）：結構范疇（結構的功能要求）： 安全性（承載力、傾覆等）安全性（承載力、傾覆等） 適用性（變形）適用性（變形） 耐久性（裂縫、保護層厚度）耐久性（裂縫、保護層厚度） 魯棒性（防止連續(xù)倒塌）魯棒性（防止連續(xù)倒塌）2下列各項哪些屬于建筑范疇，哪些屬于結構范疇？下列各項哪些屬于建筑范疇，哪些屬于結構范疇？ 讓一棟樓與周邊的環(huán)境協(xié)調讓一棟樓與周邊的環(huán)境協(xié)調 在鋼筋混凝土柱里配足夠多的鋼筋在鋼筋混凝土柱里配足夠多的鋼筋 設

2、計疏散路線設計疏散路線 給鋼構件涂防火涂料給鋼構件涂防火涂料 避免構件在受壓時失穩(wěn)避免構件在受壓時失穩(wěn) 設置防火卷簾，把建筑分成幾個區(qū)設置防火卷簾，把建筑分成幾個區(qū) 采取措施，以避免樓板振動過大采取措施，以避免樓板振動過大 預留一定的保護層厚度，防止鋼筋生銹預留一定的保護層厚度，防止鋼筋生銹2.2.軸心受力的優(yōu)勢軸心受力的優(yōu)勢 3課程小結課程小結為什么受拉構件比受彎構件更能充分利用材料？為什么受拉構件比受彎構件更能充分利用材料？構件受彎時，應力分布是不均勻的，（沿構件長構件受彎時，應力分布是不均勻的，（沿構件長度方向內力分布不均勻，在同一個截面上應力分度方向內力分布不均勻，在同一個截面上應力分

3、布也不均勻）只要整個構件上有一點達到材料強布也不均勻）只要整個構件上有一點達到材料強度，構件就會破壞；而受拉構件的應力分布是均度，構件就會破壞；而受拉構件的應力分布是均勻的，因此更能充分利用材料勻的，因此更能充分利用材料3.3.三種土壓力的大小關系三種土壓力的大小關系 4課程小結課程小結主動土壓力Ea、靜止土壓力E0、被動土壓力EpEaE0Epn土壓力種類土壓力種類 5n土壓力的大小關系土壓力的大小關系 6EaE0Ep 15土壓力土壓力EEpE0 Ea15% 4.4.影響風速大小的因素影響風速大小的因素 7課程小結課程小結時距越大，風速越小時距越大，風速越小高度越大，風速越大（梯度風高度范圍內

4、）高度越大，風速越大（梯度風高度范圍內）地面越粗糙，風速越小地面越粗糙，風速越小重現(xiàn)期越長，風速越大重現(xiàn)期越長，風速越大n風荷載風荷載- -影響風速的因素：總結影響風速的因素：總結 8 時距越大，風速越小時距越大，風速越小高度越大，風速越大（梯度風高度范高度越大，風速越大（梯度風高度范圍內）圍內）地面越粗糙，風速越小地面越粗糙，風速越小重現(xiàn)期越長，風速越大重現(xiàn)期越長，風速越大5.5.結合圖形判斷裂縫成因結合圖形判斷裂縫成因 9課程小結課程小結 始于沉降量增加的位置始于沉降量增加的位置 沿沉降大的方向傾斜上升沿沉降大的方向傾斜上升xy沉降值xyxyxy10不均勻沉降和溫度引起的八字形裂縫有什么區(qū)

5、別不均勻沉降和溫度引起的八字形裂縫有什么區(qū)別 不均勻沉降裂縫中下部樓層嚴重 溫度裂縫上部樓層嚴重6.6.圈梁和構造柱的作用圈梁和構造柱的作用 11課程小結課程小結 圈梁和構造柱都是拉桿，不能承擔彎矩圈梁和構造柱都是拉桿，不能承擔彎矩 增強結構的整體性增強結構的整體性 圈梁和構造柱中的混凝土的作用是使砌體和鋼圈梁和構造柱中的混凝土的作用是使砌體和鋼筋共同工作筋共同工作7.7. 螺旋箍筋的作用螺旋箍筋的作用 12課程小結課程小結 使混凝土三向受壓，增加混凝土的抗壓強度和使混凝土三向受壓，增加混凝土的抗壓強度和延性延性 對于細長柱，采用螺旋配筋沒用：失穩(wěn)破壞對于細長柱，采用螺旋配筋沒用：失穩(wěn)破壞（受

6、彎）（受彎）8.8.柱的軸壓比柱的軸壓比 13課程小結課程小結 能夠估算柱的軸壓比能夠估算柱的軸壓比 組合的柱軸壓力設計值組合的柱軸壓力設計值/ /截面抗力設計值截面抗力設計值n設計中的總體問題設計中的總體問題- -墻、柱和基礎荷載估墻、柱和基礎荷載估算算 14柱軸力柱軸力=每層荷載每層荷載從屬面積從屬面積樓層數(shù)樓層數(shù)邊柱邊柱中柱中柱角柱角柱從屬面積從屬面積n設計中的總體問題設計中的總體問題- -軸壓比軸壓比 15軸軸壓比壓比N 是指柱是指柱組合的軸力設計值組合的軸力設計值與柱的與柱的全截面面積和混凝土強度設計值乘積之比。全截面面積和混凝土強度設計值乘積之比。N = N / (Acfc )N

7、式中：式中：N 軸壓比軸壓比 ； Ac 構件的截面面積；構件的截面面積； fc 混凝土的軸心抗壓強度設計值混凝土的軸心抗壓強度設計值 N 組合的軸力設計值組合的軸力設計值n設計中的總體問題設計中的總體問題- -組合的軸力設計值組合的軸力設計值 16 設計值設計值：標準值：標準值荷載分項系數(shù)荷載分項系數(shù) 恒載恒載1.2，活載，活載1.4，估算時取，估算時取1.25 即豎向荷載產生的軸力設計值即豎向荷載產生的軸力設計值Nv=1.25Nvk 組合組合：考慮風和地震等水平作用對柱軸力：考慮風和地震等水平作用對柱軸力的增加的增加 僅有風荷載或抗震等級為四級僅有風荷載或抗震等級為四級 N=（1.051.1

8、）Nv 抗震等級為一抗震等級為一三級三級N=（1.11.2）Nv17某3層框架結構，柱網(wǎng)尺寸9m9m，折算的豎向荷載標準值為15 kN/m2，該框架柱采用C40混凝土，截面尺寸500mm500mm，混凝土軸心抗壓強度設計值fc =19.1 N/mm2的，若水平地震作用使該柱的軸力增大10%，試估算該框架底層中柱底層中柱的軸壓比？（荷載分項系數(shù)為1.25）151.251.1（993）/（19.110000.50.5）=9.9.單向板和雙向板單向板和雙向板 18課程小結課程小結 能夠區(qū)分單向板和雙向板能夠區(qū)分單向板和雙向板 知道單向板的受力方向知道單向板的受力方向 知道板中哪個方向的受力鋼筋應該放

9、在外側知道板中哪個方向的受力鋼筋應該放在外側10.10.斜拉橋橋塔高度限制斜拉橋橋塔高度限制 19課程小結課程小結 為什么斜拉橋的橋塔高度比懸索橋大，跨度反為什么斜拉橋的橋塔高度比懸索橋大，跨度反而?。慷?？ 斜拉橋跨度增大后，若保持橋塔高度不變，則斜拉橋跨度增大后，若保持橋塔高度不變，則拉索與水平面的夾角會減小，使得拉索合力的拉索與水平面的夾角會減小，使得拉索合力的豎向分量減小，降低了拉索的效率豎向分量減小，降低了拉索的效率 若想保持拉索與水平面的夾角不過小，則需要若想保持拉索與水平面的夾角不過小，則需要建造更高的橋塔建造更高的橋塔11.11.最大力下的總伸長率、屈服強度最大力下的總伸長率、

10、屈服強度 20課程小結課程小結 鋼筋最大力下的總伸長率比伸長率更能反映鋼鋼筋最大力下的總伸長率比伸長率更能反映鋼筋的變形能力筋的變形能力 伸長率：伸長率：殘余變形主要集中在頸縮區(qū)段內，殘余變形主要集中在頸縮區(qū)段內，長長度越大，伸長率越小度越大，伸長率越小 最大力下的總伸長率：避開頸縮區(qū)段，應變最大力下的總伸長率：避開頸縮區(qū)段，應變包包括殘余應變和彈性應變括殘余應變和彈性應變 屈服強度：是上屈服點還是下屈服點屈服強度：是上屈服點還是下屈服點12.12.立方體抗壓強度立方體抗壓強度 21課程小結課程小結 邊長邊長150mm立方體標準試件，在標準條件下立方體標準試件，在標準條件下(203，90%濕度

11、濕度)養(yǎng)護養(yǎng)護28天，用標準試驗方天，用標準試驗方法（加載速度法（加載速度0.150.3N/mm2/sec，兩端不涂潤，兩端不涂潤滑劑）測得的具有滑劑）測得的具有95%保證率的立方體抗壓強保證率的立方體抗壓強度度13.13.幾個抗壓強度指標幾個抗壓強度指標 22課程小結課程小結 立方體抗壓強度：確定混凝土強度等級立方體抗壓強度：確定混凝土強度等級 棱柱體抗壓強度：減小了兩段約束對構件中部棱柱體抗壓強度：減小了兩段約束對構件中部的影響，中部水平方向更接近于軸拉狀態(tài)的影響，中部水平方向更接近于軸拉狀態(tài) 軸心抗壓強度：考慮了試件強度和結構強度的軸心抗壓強度：考慮了試件強度和結構強度的差異，最為準確差

12、異，最為準確14.14.并筋并筋 23課程小結課程小結 為了保證（節(jié)點區(qū)）混凝土澆筑質量，提出了為了保證（節(jié)點區(qū)）混凝土澆筑質量，提出了并筋的配筋形式并筋的配筋形式15.15.軸心受拉構件鋼筋選配軸心受拉構件鋼筋選配 24課程小結課程小結 強度低的：控制裂縫寬度強度低的：控制裂縫寬度 直徑小的：受力均勻（沒有失穩(wěn)問題）直徑小的：受力均勻（沒有失穩(wěn)問題） 如果選高強鋼筋，需要施加預應力如果選高強鋼筋，需要施加預應力16.16.軸心受壓構件中箍筋的作用軸心受壓構件中箍筋的作用 25課程小結課程小結 防止縱筋外凸失穩(wěn)防止縱筋外凸失穩(wěn) 形成鋼筋籠，固定縱筋位置形成鋼筋籠，固定縱筋位置 防止混凝土收縮及

13、溫度變化產生的裂縫防止混凝土收縮及溫度變化產生的裂縫17.17.保護層厚度保護層厚度 26課程小結課程小結 梁的保護層厚度是指箍筋外側到近端構件邊緣梁的保護層厚度是指箍筋外側到近端構件邊緣的距離的距離 板：受力鋼筋外側板：受力鋼筋外側18.18.柱的復合箍筋柱的復合箍筋 27課程小結課程小結 柱截面短邊尺寸大于柱截面短邊尺寸大于400mm且各邊縱向鋼筋且各邊縱向鋼筋多于多于3根根 柱截面短邊尺寸不大于柱截面短邊尺寸不大于400mm但各邊縱向鋼但各邊縱向鋼筋多于筋多于4根根 有抗震要求時，至少保證隔一拉一有抗震要求時，至少保證隔一拉一 要求能夠畫出矩形截面柱及異形柱的箍筋形式要求能夠畫出矩形截面

14、柱及異形柱的箍筋形式19.19.腰筋作用腰筋作用 28課程小結課程小結 梁高較大時，中部缺少約束，容易產生棗弧形梁高較大時，中部缺少約束，容易產生棗弧形裂縫，設置腰筋可以阻止此類裂縫的開展裂縫，設置腰筋可以阻止此類裂縫的開展板裂縫梁20.20.少筋、適筋、超筋少筋、適筋、超筋 29課程小結課程小結 從受力狀態(tài)來說從受力狀態(tài)來說 少筋梁與適筋梁的本質區(qū)別是：受壓區(qū)混凝土少筋梁與適筋梁的本質區(qū)別是：受壓區(qū)混凝土是否被壓碎是否被壓碎 適筋梁與超筋梁的本質區(qū)別是：受拉區(qū)鋼筋是適筋梁與超筋梁的本質區(qū)別是：受拉區(qū)鋼筋是否達到屈服否達到屈服21.21.廣義矩形截面廣義矩形截面 30課程小結課程小結 受壓區(qū)是

15、矩形截面，就可以按矩形截面梁來進受壓區(qū)是矩形截面，就可以按矩形截面梁來進行正截面承載力計算行正截面承載力計算 受拉區(qū)只有鋼筋起作用，和混凝土形狀無關受拉區(qū)只有鋼筋起作用，和混凝土形狀無關22.22.斜截面破壞類型斜截面破壞類型 31課程小結課程小結23.23.無腹筋梁斜截面剪切破壞無腹筋梁斜截面剪切破壞 32課程小結課程小結 剪跨比很?。艨绫群苄。╨ l1）時）時 ，斜壓破壞，斜壓破壞 剪跨比較?。艨绫容^小（1l l2026mm2) 384）驗算適筋梁）驗算適筋梁 =x/h0=170/565=0.301b=0.518，發(fā)生適筋破壞5）驗算最小配筋率）驗算最小配筋率 min=max0.2%，

16、 (45ft/fy)% =max0.2%， 0.18%=0.2% As=2455minb h=0.2%300600=360mm2 滿足最小配筋率的要求396）確定是否需要計算配箍）確定是否需要計算配箍 對均布荷載，有 0.7ftbh0=0.71.43300565=170kNV=215kN 需進行斜截面受剪承載力計算，按計算要求配置箍筋7）計算箍筋數(shù)量）計算箍筋數(shù)量 對均布荷載，有3000.7215 100.7 1.43 300 5650.29270 565svtyvAVf bhsf h408）選配箍筋）選配箍筋 因為b=300400mm，且一層內的縱向受壓鋼筋不多于4根，因此不需要配置復合箍筋

17、。箍筋直徑10mm(Asv1=78.5mm2 )6mm ，滿足最小箍筋直徑要求箍筋間距s=278.5/0.29=541mm取箍筋間距s=150mm，滿足最大箍筋間距150mm要求419）驗算配箍率）驗算配箍率 實際配箍率sv=Asv/bs100% =278.5/(300150) 100%=0.35%最小配箍率sv,min=0.24ft/fyv100% =0.241.43/270100%=0.13%svsv,min，滿足要求 綜上，選配箍筋2 101504210）畫截面配筋圖）畫截面配筋圖 26.26.大小偏心受壓：何時發(fā)生大小偏心受壓：何時發(fā)生 43課程小結課程小結 偏心距較大且縱筋配筋率不高

18、時，發(fā)生大偏心偏心距較大且縱筋配筋率不高時，發(fā)生大偏心受壓破壞受壓破壞 偏心距較小或受拉縱筋的配筋率較高時，發(fā)生偏心距較小或受拉縱筋的配筋率較高時，發(fā)生小偏心受壓破壞小偏心受壓破壞 受壓構件分為軸心受壓和偏心受壓，大偏壓和受壓構件分為軸心受壓和偏心受壓，大偏壓和小偏壓都屬于偏壓小偏壓都屬于偏壓27.27.大小偏心受壓：本質區(qū)別大小偏心受壓：本質區(qū)別 44課程小結課程小結 破壞時遠離軸力一側鋼筋是否屈服，屈服為大破壞時遠離軸力一側鋼筋是否屈服，屈服為大偏心，不屈服為小偏心偏心，不屈服為小偏心28.28.影響裂縫寬度的因素影響裂縫寬度的因素 45課程小結課程小結 受力狀態(tài)：受力狀態(tài)：軸心受拉偏心受

19、拉受彎及偏壓軸心受拉偏心受拉受彎及偏壓 預應力：普通混凝土構件預應力混凝土構件預應力：普通混凝土構件預應力混凝土構件 鋼筋應力分布越均勻，裂縫寬度越大（充分開鋼筋應力分布越均勻，裂縫寬度越大（充分開裂以后，鋼筋應力分布才均勻）裂以后，鋼筋應力分布才均勻） 鋼筋應力越大，裂縫寬度越大，彈性模量越大，鋼筋應力越大，裂縫寬度越大，彈性模量越大，裂縫寬度越小裂縫寬度越小 保護層厚度越大，裂縫寬度越大保護層厚度越大，裂縫寬度越大 鋼筋直徑越細，裂縫寬度越小鋼筋直徑越細，裂縫寬度越小 配筋率越高（不超筋的前提下），裂縫寬度越配筋率越高（不超筋的前提下），裂縫寬度越小小29.29.預應力傳遞及預應力損失預應

20、力傳遞及預應力損失 46課程小結課程小結 先張法：粘結力先張法：粘結力 后張法后張法-無粘結：端部錨具無粘結：端部錨具 后張法后張法-有粘結：端部錨具有粘結：端部錨具+粘結力粘結力 第一批損失包括？第二批損失包括？第一批損失包括？第二批損失包括？30.30.畫預應力筋線型圖畫預應力筋線型圖 47課程小結課程小結 簡支梁簡支梁 連續(xù)梁連續(xù)梁 單跨框架單跨框架 帶走廊的帶走廊的3跨框架梁跨框架梁31.31.次彎矩次彎矩 48課程小結課程小結 什么是次彎矩：對超靜定預應力結構，張拉預什么是次彎矩：對超靜定預應力結構，張拉預應力筋會在支座形成次反力，次反力引起的彎應力筋會在支座形成次反力，次反力引起的

21、彎矩為次彎矩矩為次彎矩 次彎矩次彎矩+主彎矩主彎矩=綜合彎矩綜合彎矩32.32.預應力對承載力、剛度、變形的影響預應力對承載力、剛度、變形的影響 49課程小結課程小結 施加預應力不增加承載力施加預應力不增加承載力 同樣截面的情況下，預應力可以通過延緩裂縫同樣截面的情況下，預應力可以通過延緩裂縫開展的形式來增加剛度開展的形式來增加剛度 同樣承載力時，預應力梁的剛度反而小同樣承載力時，預應力梁的剛度反而小 預應力產生反拱，從而減小變形預應力產生反拱，從而減小變形33.33.砌體強度的影響因素砌體強度的影響因素 50課程小結課程小結 抗壓強度：砌塊強度抗壓強度：砌塊強度+砂漿強度砂漿強度 抗拉強度：

22、砂漿強度抗拉強度：砂漿強度+砌塊種類砌塊種類34.34.砌體受拉破壞形態(tài)砌體受拉破壞形態(tài) 51課程小結課程小結 砌體受拉時，砌塊強度較高，發(fā)生齒縫破壞砌體受拉時，砌塊強度較高，發(fā)生齒縫破壞 砂漿強度較高時，發(fā)生直縫破壞砂漿強度較高時，發(fā)生直縫破壞35.35.砌體房屋的結構布置方案砌體房屋的結構布置方案 52課程小結課程小結 結合圖形進行判斷結合圖形進行判斷 橫墻承重方案橫墻承重方案 縱墻承重方案縱墻承重方案 縱橫墻承重方案縱橫墻承重方案 內框架承重方案內框架承重方案36.36.砌體房屋的靜力計算方案砌體房屋的靜力計算方案 53課程小結課程小結 剛性方案、剛彈性方案、彈性方案剛性方案、剛彈性方案

23、、彈性方案37.37.焊條選擇焊條選擇 54課程小結課程小結不同鋼種的鋼材相焊接時，宜采用與低強度鋼材不同鋼種的鋼材相焊接時，宜采用與低強度鋼材相適應的焊條相適應的焊條38.38.摩擦型與承壓型高強螺栓摩擦型與承壓型高強螺栓 55課程小結課程小結 二者所采用的螺栓相同，只是計算模式不同二者所采用的螺栓相同，只是計算模式不同 直接承受動力荷載的構件用摩擦型高強螺栓直接承受動力荷載的構件用摩擦型高強螺栓39.39.軸心受壓構件的三種屈曲形式軸心受壓構件的三種屈曲形式 56課程小結課程小結 彎曲屈曲、扭轉屈曲、彎扭屈曲彎曲屈曲、扭轉屈曲、彎扭屈曲 能夠結合給定截面形式進行判斷能夠結合給定截面形式進行

24、判斷n基本構件基本構件桿：壓桿失穩(wěn)桿：壓桿失穩(wěn) 57失穩(wěn)的實質是彎曲破壞失穩(wěn)的實質是彎曲破壞Nn基本構件基本構件桿：壓桿失穩(wěn)桿：壓桿失穩(wěn) 58拉桿是否存在失穩(wěn)問題？拉桿是否存在失穩(wěn)問題？失穩(wěn)原因：存在偏心失穩(wěn)原因：存在偏心產生彎矩產生彎矩二階增二階增大大彎曲破壞彎曲破壞幾點說明：長細比是控制失穩(wěn)的關鍵參幾點說明：長細比是控制失穩(wěn)的關鍵參數(shù)；高強材料受壓時，失穩(wěn)是控制因素；數(shù)；高強材料受壓時，失穩(wěn)是控制因素；（強度高（強度高截面小截面小長細比大）失穩(wěn)是長細比大）失穩(wěn)是鋼結構最普遍的破壞模式；混凝土構件鋼結構最普遍的破壞模式；混凝土構件一般不涉及失穩(wěn)問題。一般不涉及失穩(wěn)問題。40.40.三種設計方

25、法的適用范圍三種設計方法的適用范圍 59課程小結課程小結 對于重級工作制吊車梁采用彈性設計對于重級工作制吊車梁采用彈性設計 對次要的連續(xù)梁可以采用塑性設計對次要的連續(xù)梁可以采用塑性設計 一般構件采用彈塑性設計一般構件采用彈塑性設計41.41.加勁肋作用加勁肋作用 60課程小結課程小結 橫向加勁肋：橫向加勁肋：防止由剪應力引起的腹板失穩(wěn)防止由剪應力引起的腹板失穩(wěn) 橫向加勁肋或短加勁肋：橫向加勁肋或短加勁肋：防止由局部壓應力引防止由局部壓應力引起的腹板失穩(wěn)起的腹板失穩(wěn) 縱向加勁肋：縱向加勁肋：防止由彎曲壓應力引起的腹板失防止由彎曲壓應力引起的腹板失穩(wěn)穩(wěn)42.42.鉸接與剛接鉸接與剛接 61課程小結課程小結 能夠結合圖形區(qū)分鉸接與剛接能夠結合圖形區(qū)分鉸接與剛接 鉸接：只連腹板鉸接：只連腹板 剛接：腹板和翼緣均可靠連接剛接