2A311020 建筑结构技术要求
2A311021 房屋结构平衡技术要求
知识点一、荷载的分类(重点)
1.按随时间的变异分类
永久作用(永久荷载或恒载)——如结构自重、土压力、预应力、混凝土收缩、地基变形、焊接变形等。
可变作用(可变荷载或活荷载)——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。
偶然作用(偶然荷载、特殊荷载)——如爆炸力、撞击力、雪崩、严重腐蚀、地震、台风等。
2、按结构反应分类
静荷载——如结构自重、住宅与办公楼的楼面活荷载(比如人的走动使板产生 加速太小,可以忽略不计,所以是静荷载)、雪荷载等。 动荷载——如地震作用、吊车设备振动、高空坠物冲击作用等。
3、按荷载作用面大小分类
均布面荷载: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线荷载: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 集中荷载:放置或悬挂较重物品(如洗衣机、冰箱、空调机、吊灯等)时,其作用面积很小,可简化为作用于某一点的集中荷载
4、按荷载作用方向分类
垂直荷载——如结构自重,雪荷载等;
水平荷载——如风荷载,水平地震作用等。
5、建筑结构设计时不同荷载采用的代表值(增) 对永久荷载应采用标准值作为代表值; 对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值; 对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。 确定可变荷载代表值时应采用50年设计基准期。
知识点二、平面力系的平衡条件及其应用
1、平面力系的平衡条件
二力平衡:两个力大小相等,方向相反,作用线重合 平面汇交力系的平衡:ΣX=0 和ΣY=0
一般平面力系的平衡:ΣX=0,ΣY=0,和ΣM=0 2、利用平衡条件求未知力
首先取隔离体,作出隔离体受力图。
然后再列平衡方程,ΣX=0和ΣY=0,求未知力T1、T2
3、结构的计算简化(增)看结构力学
(1)杆件的简化:杆件可以用轴线来表示。 (2)结点的简化 铰结点:杆绕结点自由转动,受力不会引起杆端产生弯矩。如:木屋架的结点。 刚结点:杆不能绕结点相对转动,受力时,由于结点能阻止杆件相对转角, 因此杆端有弯矩、剪力和轴力。如:现浇钢筋混凝土框架的结点。 (3)支座的简化
可动铰支座:只能约束竖向运动的支座,如把梁放在柱顶上,不作任何处理。 固定铰支座:只能约束竖向和水平和运动的支座。 如:把屋架放在柱顶上,并与柱顶的预埋件连接。
固定支座:能约束竖向、水平和转动的支座,如柱子与基础完浇在一起 且柱子的钢筋插入基础一定距离,那么柱子的支座就可简化成固定支座。
4、杆件的受力与稳定
(1)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。
(2)材料强度的基本概念
材料有抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。
对有屈服点的钢材还有屈服强度和极限强度的区别。 在相同条件下,材料的强度高,则结构的承载力也高。 (3)杆件的稳定
失稳——受压杆件如果比较细长,承受轴向压力P,当受力P增大达到一定的数值pij(这时一般未达到强度破坏)时,杆件突然发生弯曲,失去了稳定,以致引起整个结构的破坏。
失稳之前的达到的pij称之为临界力,临界力越大,压杆的稳定性就越好。
2A311022 房屋结构的安全性、适用性及耐久性要求
知识点一、结构的功能要求与极限状态 安全性 正常施工和正常使用的条件下,结构不破坏、不失稳、不倒塌 适用性 正常使用时,结构不过早变形、无过大裂缝、无过大振幅 耐久性 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 安全性、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性。 知识点二、结构的安全性要求 1、建筑结构安全等级【增】
建筑物中各类结构构件的安全等级,宜与整个结构的安全等级相同,对其中部分结构构件的安全等级可进行调整,但不得低于三级。(一般房屋为二级)
安全等级 破坏后果 建筑物类型 一级 很严重 重要的房屋 二级 严重 一般的房屋 三级 不严重 次要的房屋 建筑装饰装修荷载变动对建筑结构安全性的影响 (1)在楼面上加铺任何材料属于对楼板增加了面荷载; (2)在室内增加隔墙、封闭阳台属于增加的线荷载;
(3)在室内增加装饰性的柱子,特别是石柱,悬挂较大的吊灯,房间局部 增加假山盆景,这些装修做法就是对结构增加了集中荷载。
知识点三、结构的适用性要求 1、杆件刚度与梁的位移计算
-1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。 梁的变形主要是弯矩引起的弯曲变形。剪力引起的变形很小,一般可以忽略 不计。均布荷载作用下的简支梁最大位移计算公式:f=5ql4/384EI
-2从公式分析简支梁最大位移与什么因素有关 (1)荷载:大小、形式
(2)材料材质性能:与材料的弹性模量E反比;
(3)构件的截面:与截面的惯性矩I成反比,矩形截面惯性矩I=b*h3/12 ; (4)构件的跨度:与跨度l的4次方成正比,此因素影响最大。 (跨度大于4m的梁要求起拱)
2、混凝土结构的裂缝控制(混凝土抗压不抗拉) 裂缝控制主要针对混凝土梁(受弯构件)及受拉构件。裂缝控制分为三个等级: (1)构件不出现拉应力;
(2)构件虽有拉应力,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。
知识点四、结构的耐久性要求
结构的耐久性: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。 1、结构设计使用年限 类 别 设计使用年限(年) 示 例 1 2 3 4 5 25 50 100 临时性结构 易于替换的结构构件 普通房屋和构筑物 纪念性建筑和特别重要的建筑结构 2、混凝土结构的环境类别
I类环境:一般环境系指无冻融、氯化物和其他化学腐蚀物质作用