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文档简介

1、工程结构构筑物的概念、组成:间接为人们提供服务的设施(如水池、水塔、管道支架、烟囱等)称为构筑物。建筑结构的分类和受力特点:材料不同分类:(1)钢筋混凝土结构;(2)砌体结构;(3)钢结构;(4)木结构受力特点分类:(1)砌体结构(2)框架结构;(3)剪力墙结构(4)框架-剪力墙(抗震墙);(4)筒体结构。混凝土结构的概念、砌体结构的概念、钢结构的概念,钢筋和混凝土共同工作的基础:混凝土结构:以混凝土为主制成的结构,包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构。砌体结构:是用块材和砂浆砌筑而成的结构。钢结构:是由钢材制作而成。钢筋和混凝土共同工作的基础:(1)有良好的粘结性(2)具有基本

2、相同的温度线膨胀系数(3)混凝土包裹着钢筋,起着保护钢筋免遭锈蚀的作用,加强了结构的耐久性。钢筋混凝土结构的优缺点、砌体结构的优缺点、钢结构的优缺点:钢筋混凝土的优缺点:优点:(1)取材容易(2)耐火耐久性好(3)可模性整体性好(4)保养费省;缺点(1)自重大(2)抗裂性能差(3)费工,费模板,现场施工周期长,且受季节性影响。砌体结构的概念及优缺点:概念,用块材和砂浆砌筑而成的结构;优点,(1)就地取材,廉价(2)耐火耐久性能好(3)隔热保温性能好;缺点(1)承载能力低(2)自重大(3)费工多 钢结构的优缺点:优点,(1)重量轻而承载能力高(2)钢材质地均匀(3)抗震性能好(4)制作简便,施工

3、速度快,工期短,具有良好的装配性;缺点(1)造价高(2)易于锈蚀(3)耐热性好,但耐火性差。第1章 钢筋混凝土材料的物理力学性能立方体抗压强度:标准值指照标准方法制作的边长为150mm的立方体试件,在温度为(20±3)、相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d,用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。混凝土结构设计规范按照其立方体抗压强度标准值得大小划分为14个等级。混凝土轴心抗压强度:轴心抗压强度试件采用与立方体试件相同的制作条件、尺寸为150mm×150mm×300mm或150mm×150mm×450mm的棱柱体作为混凝土混凝土轴

4、心抗压强度试验的标准试件,用棱柱体测得的抗压强度标准值。混凝土轴心抗拉强度的表达式:ftk(轴心抗拉强度标准值)=0.23根号下f2cu,k(立方体抗压强度)开三次方混凝土的变形种类:一类是荷载作用下的受力变形,如荷载短期作用、荷载长期作用和多次重复荷载作用下产生的变形;另一类是体积变形,如混凝土收缩、膨胀以及温度、湿度变化所产生的变形混凝土单轴受压时的应力应变曲线:是由柃柱体试件一次单轴短期加载所测定的。混凝土的徐变:混凝土在荷载长期作用下,即使应力维持不变,其应变随时间继续增长的现象。凝土单轴受压时的应力应变变形趋势和曲线图: 混凝土的弹性模量和变形模量的力学特性和表达式:混凝土的原点弹性

5、模量、混凝土的变形模量、混凝土的切线模量的表达式和力学原理:影响徐变的因素:内在因素、环境影响、应力条件。(1)内在因素:主要指混凝土的组成和配合比。水泥用量越多,徐变越大;水灰比越大,徐变越大;骨料的刚度越大,徐变越小。(2)环境影响:主要是指混凝土制作时的养护方法和使用条件。混凝土制作养护时温度高,相对湿度大,水泥水化作用充分,徐变越小,采用蒸汽养护,可使徐变减少20%-35%;混凝土受到作用后,所处环境温度越高,相对湿度越小,徐变越大;试件的尺寸,混凝土内部水分蒸发受到限制,徐变减小。(3)应力条件:应力越大徐变越大。混凝土收缩的影响因素:(1)水泥用量越多,水灰比越大,收缩越大;(2)

6、骨料的弹性模量高,级配好,收缩小;(3)水泥强度等级高制成的高强度混凝土,收缩大;(4)混凝土浇捣越密实,养护温度高,湿度大,收缩越小;(5)体表比越小,即表面积相对越大的构件,水分容易蒸发,因此收缩越大。利用混凝土的力学性能基本原理:求取某一混凝土构件的弹性模量:会求取混凝土构件的原点弹性模量、混凝土的变形模量、混凝土的切线模量:(重点)建筑结构中常用的热轧钢筋和冷拉钢筋的化学成分和组成以及表示方法:热轧钢筋是由低碳钢、普通低合金钢在高温状态下轧制而成,按力学指标高低分为(HPB235一级)(HRB335二级)(HRB400三级)(RRB400热处理钢筋)建筑结构中常用的各种钢筋的用途和特征

7、,理解钢筋的符号和等级建筑结构常用钢筋的表示方法和符号的含义会用符号表示建筑结构钢筋钢筋的拉伸应力应变关系曲线的分类;钢筋屈服点的含义:对于有明显屈服点的钢筋,一般取屈服强度作为钢筋设计强度的限值。无明显屈服点的钢筋:无明显屈服点的钢筋为硬钢,一般取残余变形为0.2%时所对应的应力0.2作为强度设计限值称为条件屈服强度。对于无明显流幅的钢筋,其主要指标为极限抗拉强度、伸长率和冷弯性能。钢筋冷拉的内涵和原理,钢筋冷拔的内涵和原理;钢筋弹性模量的含义有明显屈服点钢筋的应力应变曲线图及曲线图上各关键点的含义;钢筋冷加工的方法:钢筋冷加工的方法主要有冷拉和冷拔两种。冷拉只能提高钢筋的抗拉强度,不能提高

8、钢筋的抗压强度;冷拔可同时提高钢筋的抗拉强度和抗压强度。有明显屈服点钢筋的应力应变曲线及各关键点上钢筋的力学性能会画有明显屈服点钢筋的应力应变曲线,会画钢筋冷拉后的应力应变曲线混凝土结对钢筋性能的要求:(1)强度(2)延性(3)可焊性(4)与混凝土的粘接钢筋与混凝土粘结的力学原理和条件:粘接力主要是由胶结力、摩擦力和机械力三部分组成。钢筋屈服强度与极限强度的比值,称为屈强比,反映了钢筋的强度储备。冷弯是检验钢筋塑性性能的又一指标。弯折角度愈大,辊轴直径愈小,钢筋的塑性愈好。混凝土结构设计规范规定,纵向受力钢筋的锚固长度不应小于250mm粘结力的组成:粘接力主要是由胶结力、摩擦力和机械力三部分组

9、成。第2章 钢筋混凝土结构的基本计算原理建筑结构的功能要求:安全性、适用性和耐久性.结构的安全等级:(一级、二级、三级)结构上的作用的种类,按作用时间长短和性质划分的作用种类:结构上的作用上分直接作用和间接作用两种,按时间的长短和性质可分为永久作用(其值在使用期间,基本上保持不随时间变化)、可变作用(结构在使用期间,其值随时间变化)、和偶然作用(结构在使用期间,不一定出现,但一旦出现则其值很大且持续时间很短的作用)。荷载标准值:是指建筑结构在正常使用情况下出现的最大荷载值。荷载设计值和荷载分项系数的内涵:荷载设计值等于荷载分项系数乘于荷载标准值。材料强度标准值、设计值、材料分项系数的内涵:材料

10、的强度设计值等于材料的强度标准值除以材料分项系数r永久荷载设计值G=rGGk;一般,永久荷载分项系数rG=1.2;可变荷载设计值Q=rQQK;可变荷载分项系数rQ=1.4。对于工业建筑楼面,当面板活载标准值4KN/时,rQ=1.3荷载分项系数、材料分项系数、结构重要性系数的意义和取值运用荷载分项系数、材料分项系数、结构重要性系数计算荷载的标准值作用效应的内涵,结构抗力的内涵:设S表示由各种结构上的作用使结构或构件产生的内力和变形等,称为作用效应或荷载效应。设r表示结构或构件界面抵抗荷载效应能力,如受弯构件正截面受弯承载力M、斜截面受剪承载力V、最大扰度限值【f】、最大裂缝宽度限值w等,称为结构

11、抗力。决定作用效应和结构抗力的因素:结构抗力的大小主要取决于材料的力学性能。结构的功能函数结构的极限状态的概念;承载能力极限状态和正常使用极限状态的概念:结构的极限状态是指:整个结构或结构的一部分超出某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,称为该功能的极限状态。极限状态可分为承载能力状态、正常使用状态。承载能力极限状态是指:结构或结构构件达到最大承载力、出现疲劳或破坏或不适于继续承载的变形;包括:(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(2)结构构件或其连接因超出材料强度或塑性变形过大而不适于继续承载(3)结构或构件丧失平衡(4)结构形成几何可变形体系。正常使用极限状态:是指结构或构

12、件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值,以致无法正常使用。第3章 钢筋混凝土受弯构件受弯构件正截面破坏的形式(适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏):适筋破坏:特点是受拉区纵向受力钢筋首先屈服,然后受压区混凝土被压碎。超筋破坏:特点是破坏时受压区混凝土被压碎而受拉区纵向受力钢筋却没有达到屈服。少筋破坏:特点是一裂即坏。建筑结构中受弯构件的情况:仅在受拉区配置纵向受力钢筋的矩形截面受弯构件称为单筋矩形截面受弯构件。适筋受弯构件正截面工作的三个阶段:适筋受弯构件正截面工作的三个阶段:(1)界面开裂前阶段:它所表示的界面应力状态可作为受弯构件抗裂验算的依据(2)从截面开裂到受拉区纵筋开始屈服:为一般梁的正常

13、使用工作阶段,其应力状态可作为使用阶段的变形和裂缝宽度验算时的依据。(3)破坏阶段:此阶段为梁承载能力极限状态,其应力状态可作为受弯承载力计算的依据。配筋率的内涵及计算:配筋率是指纵向受力钢筋截面面积与截面有效面积的百分比。受弯构件正截面承载力计算的四个基本假定:(1)界面应保持平面(2)不考虑混凝土的抗拉强度(3)混凝土受压的应力与应变曲线采用曲线加直线段(4)纵向受拉钢筋的应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积,但其绝对值不应大于其相应的设计强度。受弯构件正截面承载力计算基本公式建立的基本原理:根据混凝土受压区合力等效和截面弯矩等效的原则及等效后混凝土受压区合力大小相等、合力作用点位置不变的

14、等效原则确定。单筋矩形截面受弯构件正截面承载力的计算: 截面设计时步骤为:a. 选定钢筋等级、混凝土强度等级(或给定);b. 假定截面尺寸b、h(或给定); c. 计算结构最大内力;简支梁承受均布荷载时跨中最大弯矩为:简支梁承受中点集中荷载时跨中最大弯矩为:d. 配筋计算;单排布置受拉钢筋时,梁截面有效高度为:= h35mm布置双排钢筋时= h (5060)mm由前面的公式可联解也可查表求得受拉钢筋面积As。e. 验算适用条件;  截面复核时步骤为: a. 由已知条件b、h0、As、和,求出抗弯强度(极限弯矩)。 b. 求出结构设计弯矩的最大值,求法同上。 c. 判断是否安全如果&l

15、t;则截面安全,则进行下步验算。 如果>,则重新设计截面尺寸。d. 验算适用条件 双筋矩形截面受弯构件应用的三种情况:(1)截面承受的弯矩设计值很大,超过了单筋矩形截面适筋梁所能承受的最大弯矩,而构件的截面尺寸及混凝土强度等级又都受到限制而不能增大和提高(2)结构或构件承受某种交变的作用(如地震作用和风荷载),使构件同一截面上的弯矩可能发生变号(3)因某种原因在构件截面的受压区已经布置了一定数量的受力钢筋(如框架梁和连续梁的支座截面)。T形截面受弯构件在实际工程中的应用范围:对于整体肋行楼盖中的连续梁,由于支座处承受负弯矩,梁截面上部受拉,下部受压,因此,应按矩形截面计算,而跨中截面承受

16、正弯矩,梁截面上部受压,下部受拉,应按T行截面计算。现浇钢筋混凝土板的最小厚度;板的受力钢筋的表示方法;梁的截面尺寸的构造要求:矩形截面梁的高宽比h/b一般取2.03.5;T形截面梁的高宽比h/b一般取2.54.0(此外,b为梁肋宽)。板的分布钢筋的内涵和作用:其作用就是将板面的荷载更均匀的传递给受力钢筋,与受力钢筋绑扎或焊接在一起形成钢筋网片,保证施工时受力钢筋的正确位置,承受由于温度变化,混凝土收缩在班内所引起的拉应力。梁的纵向构造钢筋的内涵和作用:对于单筋截面梁,在梁的受压区,还要布置架立筋,架立筋一般为两根,分别放在截面受压区的角部。架立筋的作用主要是固定箍筋并与截面受拉区的受力纵筋组

17、成钢筋骨架。板的受力钢筋和梁的受力钢筋的配置要求:板内受力间距一般不小于70mm;当板厚h150mm时,不宜大于200mm;当板厚h150mm时,不应大于1.5h,且不宜大于250mm;梁中常用的纵向受力钢筋直径为1028mm。当梁高h300mm时,受力钢筋直径不应小于10mm,根数不少于两根,分别布置在截面上、下两侧的角部,以便与箍筋绑扎而形成骨架。剪跨比的含义和计算公式:梁的斜截面剪切破坏形态及抗剪承载力都与剪跨比r有很大的关系定义r=M/Vh=a/h(剪跨a与截面有效高度h的比值)斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏:P65影响斜截面受剪承载力的主要因素:剪跨比、混凝土强度、配筋率、纵筋配筋率。

18、剪跨比、混凝土强度等级、配筋率和箍筋强度纵向钢筋配筋率对斜截面受剪承载力的影响机理:剪跨比愈大,梁的受剪承载力愈低;混凝土强度等级与受力承载力之间大致为线性关系;在配筋量适当的范围内,梁的箍筋配得愈多,箍筋强度愈高,梁的受剪承载力也愈大;纵向钢筋配筋率与斜截面受剪承载力大致为线性关系配箍率的计算: psv=Asv/bs Asv为配置在同一截面内箍筋各肢的全截面面积;b为沿构件长度方向的箍筋间距;s为构件截面的肋宽。斜截面受剪承载力计算:P68P75斜截面受剪承载力的计算步骤:1.验算截面尺寸2.验算是否按计算配置腹筋3.计算腹筋数量。斜截面受剪承载力的计算位置:(1)支座边缘的截面(2)受拉区

19、弯起点截面(3)箍筋截面面积或间距改变处的截面(4)腹板宽度改变处截面。裂缝控制划分的三个等级:(1)严格要求不出现裂缝(2)一般要求不出现裂缝(3)构件在使用阶段允许出现裂缝,但对其裂缝宽度加以限制。产生裂缝的原因大致可分为:一是由荷载引起的裂缝;而是由非荷载引起的裂缝;裂缝宽度及受弯构件变形计算均为正常使用极限状态验算问题,在验算中,材料强度及荷载均取用标准值。主要因素:钢筋应力、钢筋直径、钢筋表面特征、混凝土抗拉强度及粘结强度、混凝土保护层厚度、混凝土有效受拉面积、构件的受力形式等。减小裂缝宽度的措施:1不宜采用高强钢筋 2尽可能采用带肋钢筋 3采用直径较小的钢筋作为受拉钢筋 4不宜采用

20、过厚的保护层裂缝的出现、分布和开展;平均裂缝间距的计算公式;受弯构件挠度的计算:P80P89第4章 钢筋混凝土受压构件构件常用的截面形式:一般采用方形或矩形,也有采用工字形、圆形、环形或多边形。截面尺寸及其遵循的模数:对于方形或者矩形截面最小尺寸不宜小于250 mm;柱边长在800 mm以内时为50 mm倍数;超过800 mm时为100 mm倍数。混凝土强度等级范围:受压构件的承载能力主要取决于混凝土强度等级。一般采用混凝土强度等级为C20C40纵向钢筋的作用:协助混凝土承受压力、提高构件的承载力、以减少构件截面尺寸、承受偶然偏心引起的较小弯矩、改善构件破坏时的延性、防止构件产生突然的脆性破坏

21、及减少混凝土的徐变变形。纵向钢筋的等级:柱中纵向钢筋一般采用HRB335级、HRB400级、RRB400级钢筋。直径不宜小于12mm,一般宜采用根数少而粗的钢筋,以形成刚度较好的骨架,通常采用的直径为1632mm,通常的全部纵向受力钢筋的配筋率为0.6%2%,不宜超过5%。一级箍筋的等级和间距:对一级环境柱内纵筋的混凝土保护层取30mm,纵向钢筋净距不应小于50mm。纵向受力钢筋之间的中距不应大于300mm。上、下层柱搭接的构造要求:当柱每侧纵向钢筋根数不超过3根时,可允许在同一截面搭接。超过3根,钢筋接头位置应相互错开,在接头区段搭接面积不宜大于50%。当上、下层柱的截面尺寸不同时,可在梁高

22、范围内将下层住的纵向钢筋弯折,深入上层柱,其斜度不应大于1/6.轴心受压构件在长期荷载作用下混凝土徐变的影响:随着混凝土徐变变形的发展,混凝土的压应力逐渐减小,钢筋的压应力逐渐增大。轴心受压柱的承载力计算:P99P100轴心受压构件承载力的影响因素:长细比偏心受压构件的概念:当轴向压力N不作用在构件截面形心轴线上,离构件截面形心的距离为e,e称为偏心距,截面上如存在有轴向压力N和M=Ne时,这种构件均称偏心受压构件。受拉破坏的含义(大偏心受压破坏):受压破坏的承载力主要取决于受压混凝土强度及受压钢筋的强度和数量。受拉破坏的力学内涵:在破坏过程中,其破坏特征是远离轴向压力一侧的受拉钢筋的应力首先

23、达到屈服强度,然后受压钢筋A'的应力达到屈服强度,最后由受压区混凝土压碎而导致构件破坏。这种破坏形态在破坏前有明显的预兆,属于延性破坏。受拉破坏的力学内涵:在破坏时,靠近轴向压力作用一侧的受压钢筋A'应力达到屈服强度,受压混凝土因压应力较大,其压应变达到了极限压应变ecu=0.0033,混凝土先行被压碎。这种破坏没有明显的预兆,属脆性破坏。界限破坏的影响:当受拉钢筋达到屈服,受压区混凝土也刚好达到极限压应变ecu=0.0033,混凝土出现纵向裂缝并被压碎。大、小偏心受压的界限: 按平截面假定,可以推出受拉钢筋达到屈服与压区混凝土达到极限压应变同时发生时的界限相对受压区高度的计算

24、公式当时,属于大偏心受压破坏;当时,属于小偏心受压破坏。短柱、长柱和细长柱的含义:矩形截面柱,当长细比l0/h5时,即为短柱;矩形截面柱,当长细比5l0/h30时,即为长柱;矩形截面柱,当长细比l0/h30时,即为细长柱。偏心受压构件的纵向弯曲影响;附加偏心矩、偏心矩增大系数;矩形截面偏心受压构件的受压承载力计算;对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算:P103P115第5章 钢筋混凝土受拉构件偏心受拉构件正截面受拉承载力计算(重点);偏心受拉构件正截面受拉承载力计算构造要求:P118P123第6章 楼盖结构楼盖的分类(按施工方法和结构类型分类):按施工方法可分为现浇整体式、装配式和

25、装配整体式。按结构形式可分为肋梁楼盖、井式楼盖、密肋楼盖和无梁楼盖形式。肋梁楼盖结构布置应遵循的原则:1充分满足建筑功能要求 2尽量保证结构布置合理、造价经济。绘制弯矩包络图的步骤:1根据某一控制截面的最不利荷载布置求出相应的两边支座弯矩,以支座弯矩间连线为基线 2以基线为准逐跨绘出在相应荷载作用下的简支弯矩图 3重复步骤1,2,将各控制截面的最不利荷载组合下的弯矩图逐个叠加 4用粗线勾划出其外包线,即得到所求的弯矩包络图混凝土受弯构件的正截面应力状态经历的三个阶段:一、从加截到混凝土开裂的开裂前整体工作阶段;二、从混凝土开裂到受拉钢筋屈服的带裂缝工作阶段;三、从受拉钢筋屈服到截面破坏的破坏阶

26、段。塑性铰的含义:是指从钢筋屈服到截面破坏,截面相对转角剧增,即在梁内拉、压塑性变形集中的跨中区域形成的一个性能特殊的“铰”。特殊塑性铰的特征:1塑性变形集中于某一区域,只能在从受拉钢筋屈服到受压区混凝土压碎的有限范围内转动,这个范围成为塑性铰长度,而不像理想铰集中于一点,且可无限制转动 2只能绕弯矩作用方向发生单向转动,而不能像理想铰那样可绕任意方向转动 3该特殊铰在转动的同时,不但可传递剪力,还可传递一定的弯矩,即截面的极限弯矩MU(但不能传递大于MU的弯矩),不像理想铰只能传递剪力而不能传递弯矩。混凝土超静定结构的内力重分布及其结论:内力重分布是指从构件截面开裂到结构破坏,跨中弯矩和支座

27、截面弯矩的比值不断发生改变的现象。塑性内力重分布的一般计算原则:1满足力的平衡条件 2塑性铰应有足够的转动能力 3满足正常使用要求 4防止发生其他局部脆性破坏。塑性内力重分布的计算方法的适用范围:1直接承受动力荷载和疲劳荷载作用的结构 2裂缝控制等级为一级或二级的结构构件 3处于侵蚀性环境的结构。单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求次梁的计算要点:1次梁一般按塑性内力重分布方法计算内力 2按正截面承载力计算时,在跨中正弯矩作用下,板位于梁的受压区,按T形截面计算;支座随负弯矩,按矩形截面计算。次梁的纵筋率一般取0.6%0.5% 3次梁横向钢筋按斜截面抗剪承载力确定。当跨度和荷载较小时,一般只利用

28、箍筋抗剪;当荷载和跨度较大时,宜在支座附近设置弯起钢筋,以减少箍筋用量 4当截面尺寸满足高跨比为1/181/12和宽高比为1/31/2在混凝土等级的要求时,一般不必做使用阶段的挠度和裂缝宽度验算。主梁的计算要点:1主梁是肋梁楼盖的主要承重构件,通常按弹性理论计算内力 2主梁正截面抗弯承载力计算与次梁相同,即跨中按T形截面计算,支座按矩形截面计算 3在主梁支座处,板、次梁和主梁的负弯矩钢筋重叠交错,且主梁负筋位于板梁和次梁之下,故计算主梁支座受力钢筋时,其截面有效高度取值如下:当为单排钢筋时:h0=h-(5060)(mm) 当为双排钢筋时:h0=h-(7080)(mm) 4当主梁截面尺寸满足高跨

29、比为1/14!1/18和宽高比为1/31/2的要求时,一般不必进行使用阶段的挠度验算。板的构造要求:板的混凝土强度等级不宜低于C20.混凝土保护层最小厚度不应小于15mm。次梁的构造要求:次梁的混凝土强度等级不宜低于C20,混凝土保护层最小厚度在混凝土等级C20时,不应小于25mm,在混凝土等级为时,不应小于。主梁的构造要求:主梁的混凝土强度等级及混凝土保护层最小厚度的规定与次梁相同。主梁伸入墙内的长度一般应不小于。单向板:单边嵌固的悬臂板和两对边支承的板,当荷载沿平行于支承方向均匀分布时,只有一个方向发生弯曲并产生内力,故称为单向板。其他情形的板将沿两个方向发生弯曲并产生内力,故称为双向板。

30、实心板的概念:实心板的常用跨度;板厚,常用;常用板宽。槽形板的概念:槽形板的常用跨度第7章 钢筋混凝土单层厂房柱网的概念:是指厂房承重柱或承重墙的定位轴线在平面上构成的网络。柱网布置就是确定纵向定位轴线的尺寸(跨度)和横向定位轴线之间的尺寸(柱距)。变形缝的概念及种类(伸缩缝、沉降缝、防震缝):变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝。其作用分别为:1伸缩缝可减少厂房结构中的温度应力,将厂房结构分成若干温度区段。伸缩缝应从基础顶面开始,将相邻温度区段的上部结构构件完全分开,并留出一定宽度的缝隙,使上部结构在气温有变化时,水平方向可以较自由的发生变形,不致引起房屋开裂 2沉降缝;为避免厂房因基础不均匀沉

31、降而引起开裂和损坏,须在适当部位使用沉降缝将厂房划分成若干刚度较一致的单元。一般在厂房相邻两部分高度相差很大(10m以上)时考虑做沉降缝。沉降缝应将建筑物从屋顶到基础全部分开。沉降缝可兼做伸缩缝 3防震缝是为了减轻厂房震害而采取的措施之一,是防止地震时水平震动、房屋相互碰撞而设置的隔离缝。屋盖支撑的组成:屋盖支撑包括上弦横向水平支撑下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、垂直支撑及纵向水平系杆。柱间支撑的组成:柱间支撑包括上部柱间支撑、中部柱间支撑及下部柱间支撑。抗风柱、圈梁、连系梁、过梁和基础梁的含义柱网布置的原则:1符合生产和使用要求 2建筑平面和结构方案经济合理 3在厂房结构形式和施工方法上

32、具有先进性和合理性 4适应生产发展和技术革新的要求。单层厂房柱的形式:实腹矩形柱、工字型柱、双肢柱和管柱.牛腿的含义 :一般把牛腿分为两类:当ah0时,为短牛腿,当ah0时,为长牛腿。预制柱按截面高度的确定方法:牛腿截面高度的确定,一般以控制其在使用阶段不出现或即出现细微斜裂缝为准,牛腿根部的有效高度h0应满足斜裂缝控制条件和构造要求来决定。牛腿的三种破坏形态(弯曲破坏、剪切破坏和局部受压破坏):牛腿的破坏形态主要取决于a/h0值,其形态主要有三种:1弯曲破坏;当a/h0>0.75和纵向受力钢筋配筋率较低时,一般发生弯曲破坏 2剪切破坏;又分纯剪破坏、斜压破坏和斜拉破坏三种,这时,牛腿内

33、纵向钢筋应力较低 3拒不受压破坏;当加载板过小或混凝土强度过低时,由于很大的局部压应力而导致加载板下混凝土局部压碎破坏。牛腿的设计内容(截面尺寸的确定、配筋构造、水平箍筋和弯起钢筋的构造要求):第8章 多层与高层进行多层房屋竖向承重结构布置时注意的事项:结构的受力要明确布置尽可能匀称非承重隔墙宜采用轻质材料,以减轻房屋自重构件的类型、尺寸规格要尽量减少,有利于生产的工业化。主要承重框架沿房屋横向布置的优点:框架外柱宽度颗收小,能满足建筑立面要求外墙不承重,其自重由连系梁传给横向承重框架柱,该方案有利于在纵向墙上布置较大的门窗满足室内采光要求由于一般进深大于开间,采取横向承重框架时,楼板沿纵向布

34、置,跨度可以相对小些,楼板结构比较经济合理。框架的形式:现浇框架、预制框架和现浇预制框架现浇框架的构造要求:第9章 砌体结构砌体:是由块材和砂浆砌筑而成,分为无筋砌体和配筋砌体。实心砖统一规格:240mm*115mm*53mm砌体的强度等级是块体力学性能的基本标志。砂浆的质量与砂浆的强度、流动性和保水性三项指标有关。影响砌体抗压强度的主要因素:1块材的强度等级及其外形尺寸 2砂浆的强度等级和砂浆的和易性、保水性 3砌筑质量 4砌筑方式 5试验方法高层房屋结构:通常把10层以上或高度大于28m的房屋结构成为高层房屋结构。多层或高层房屋承重结构体系主要包括:混合结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体

35、系、框架剪力墙结构、简体结构、框架简体结构。砂浆的强度等级:是按标准方法制作的边长为70.7mm的立方体试块,在标准条件下,龄期为28天,以抗压强度平均值划分。纵墙承重体系、横墙承重体系、纵横墙承重体系和内框架承重体系的含义:纵墙承重体系是指房间进深相对较小而宽度相对较大时,将楼板横向布置,直接搁置在纵向承重墙上,纵墙直接受屋面、楼面荷载的结构方案。横墙承重体系是指房屋的每个开间都设置横墙,楼板和屋面板沿房屋纵向搁置在墙上,楼面荷载主要由横墙承受的房屋,并由横墙传至基础和地基。纵横墙承重体系是指纵、横墙共同承受的方案。内框架承重体系是指由内框架和外承重纵墙共同承担竖向荷载的承重体系。内框架承重

36、体系房屋具有的特点:由于钢筋混凝土柱取代了内墙,所以内墙数量较少,使用上可取得较大空间,但房屋的空间刚度较差。外墙和内柱分别由砌体和钢筋混凝土两种压缩性能不同的材料组成,在荷载作用下将产生压缩变形差异,柱基础和墙基础的沉降也不同,从而引起附加内力,不利于抵抗地基的不均匀沉降。房屋静力计算的分类(刚性方案、弹性方案和刚弹性方案):刚性方案房屋空间性能影响系数0.33。弹性方案房屋性能影响系数0.82。刚弹性方案空间性能影响系数0.330.82。作为刚性方案和刚弹性方案房屋的横墙符合的要求:(1)横墙中开有洞口时,洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50%(2)恒强的厚度不宜小于180mm(3

37、)单层房屋的横墙长度不宜小于其高度,多层房屋的横墙长度不宜小于H/2(4)当横墙同时不能满足上述要求时,应对恒强的刚度进行验算。纵墙承重体系荷载传递的路线:楼屋面荷载板横梁纵墙基础地基。横墙承重体系的传递路线:楼屋面荷载板横墙基础地基。纵横墙承重体系的传递路线:楼屋面荷载板梁梁纵墙基础地基。内框架承重体系的传递路线:板梁外纵墙、柱地基。应用: 静力计算方案的确定墙、柱的高厚比验算和构造要求(重点);无筋砌体受压构件的承载力计算(重点):第10章 钢结构在碳素钢中,碳元素直接影响钢材的强度塑性韧性和焊接性等;硫元素是一种有害的元素,它能使钢材的塑性冲击韧性疲劳强度和抗锈性大大降低;硫使钢材变脆和

38、发生裂缝,称之为热脆;磷可提高钢材强度和锈蚀能力;氧和氮也是有害元素,能使钢材变得很脆。钢结常见的冶金缺陷有:偏析、非金属夹杂、裂纹、起层。其中钢材中化学杂质元素分布的不均匀性称为偏析。钢材的冷作硬化:钢材受荷到屈服点后,卸荷不仅会产生残余的塑性变形,再继续加荷之断裂,其伸长率将明显下降,损失了塑性,就叫做冷作硬化;残料仅受时间的延长也会产生硬化现象,称为时效硬化。钢材塑性:在外力的作用下,材料产生变形,如取消外力,仍保持变形后的形状和尺寸,并不产生裂缝,这一性质就叫做钢材的塑性。应力集中:当构件表面不平整,在有孔洞、缺陷的额地方,应力分布不均,产生局部应力集中,而远离这些区域的地方应力降低,

39、这一现象称之为应力集中。它是引起脆性破坏的主要原因。对钢材主要性能影响的因素有:化学成分、冶金缺陷、钢材的硬化、钢材的塑性、应力集中、温度影响。钢材的选择要考虑的因素有:结构重要性、结构所处的环境、荷载性质、连接的方法。构连接设计的原则是:安全可靠、节约钢材、焊接简单、施工方便且于结构计算简图相符合。钢结构连接的种类及特点:焊接、铆钉连接、螺栓连接和紧固件连接焊接的优点:不需要打孔,省工省时,任何形状的构件,可直接连接,连接构造方便,气密性好水密性好,结构刚度较大,整体性能好;缺点:焊接附近有热影响区,材质变脆,焊接的残余应力使结构发生脆性破坏,残余变形结构形状尺寸放生变化,焊接裂缝一经发生,

40、便容易扩展。螺栓连接的分类:普通螺栓分为,三级。A级与B级为精致螺栓,级为粗制螺栓;高强螺栓有摩擦型和承压型两种。角焊缝连接构造要求:Hfmin1.5根号Tmax,Tmax是较厚焊件的厚度,Hfmax1.2Tmin,Tmin是较薄焊件厚度。为保证受力均匀,一般规定侧焊缝的计算长度L60hf。为防止焊接长度过小而焊脚尺寸过大、局部加热和应力集中,规定角焊缝的计算长度不得小于8hf且不得小于40mm。在搭接连接中,搭接长度不得小于构件较厚度的5倍,且不得小于25mm,这是为了减小接头中产生过大的焊接应力。焊接应力及其影响:影响:焊接残余应力在正常条件下不影响结构的强度承载力;焊接残余应力增大了结构

41、的变形,降低了结构的刚度;在低温下工作,宜发生冷脆破坏,降低了结构的疲劳强度。焊接残余变形:主要包括纵、横向收缩、弯曲变形、角变形、和扭曲变形等,且通常是几种变形的组合。减少焊接残余变形和焊接残余应力的方法:不要随意加大焊脚尺寸和焊接长度,宜采用薄而短的焊缝,尽可能避免焊缝过分集中和互相交叉,特别是三向交叉,在构建上尽可能对称位置焊接,且设置焊缝处应考虑到施焊的方便性等。高强度螺栓连接的工作性能:在冷弯薄壁型钢结构中经常采用自攻螺钉、刚拉铆钉、射钉;常见的焊接连接有三种:对接连接、搭接连接、T型连接。钢桁架的结构类型:简支梁式钢架横梁式伸臂式连续式悬臂式。梁临界弯矩的影响因素:1梁的侧向抗弯刚

42、度和抗扭刚度2梁受压翼缘的自由长度3荷载类型和弯矩图形状4荷载作用于截面的不同位置。单层厂房钢结构的组成:横梁框架、屋盖结构、支撑体系、吊车梁和制动梁、墙梁。刚架的特点;刚架的适用范围:柱网和温度伸缩缝的布置:柱网布置就是确定单层厂房钢结构承重柱在平面上的排列,即确定他们的纵向和横向定位轴线所形成的网格。第11章 工程结构抗震设计基本知识几个常用地震术语(地震震级、地震烈度、地震源、基本烈度、设防烈度):地震震级是指地震的大小(在离震中100km处由伍德安德生式标准地震仪所记录到的最大水平位移。)地震烈度是指某一地区的地面及房屋建筑等遭受到一次地震影响的强弱程度。一个地区的基本烈度是指该地区在设计基准期50年内,一般场地条件下,可能遭遇超越概率为10%的地震烈度。 抗震设防烈度是一个地区作为抗震设防依据的地震烈度,达到抗震的效果,抗震设防的依据是抗震设防的烈度。地震波:是指由于断裂处的地壳或地幔的物质具有相当的刚性,所以,发生断裂或错动时,就以弹性波的形式释放能量。地震设防的一般目标:当遭到多遇的、低于本地区设防

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