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1、建筑结建筑结构基础知识构基础知识 一、建筑结构分类:一、建筑结构分类: 在房屋建筑中,由各种构件(梁、墙、板、柱、基础等)组成的能承受“作用”(施加于结构之上且使结构产生变形的原因,分直接作用(荷载)和间接作用两大类)的体系,称为建筑结构。 1、按所用材料不同分类:、按所用材料不同分类: 建筑结构按所用材料的不同可分为混凝土结构(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(配筋砌体结构、无筋砌体结构)钢结构(普通钢结构、轻型钢结构)和木结构(目前工程中已经很少用)等几种。目前还新兴起由型钢和混凝土组合在一起所形成的组合结构(劲性混凝土结构)。 2、按结构体系形式不同分类:、按结构
2、体系形式不同分类: 建筑结构按结构体系形式不同可分为混合结构(砖混结构)、框架结构、排架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构和筒体结构等几种。 二、建筑结构的功能要求和极限状态二、建筑结构的功能要求和极限状态 1、建筑结构上的作用:、建筑结构上的作用: (1)建筑结构上的作用分为直接作用(荷载)和间接作用两大类。 (2)直接作用是指直接施加于结构之上并使之产生变形(挠度、转角、裂缝等)的原因,根据时间的变异性可分为永久荷载(恒载,在结构设计基准期内荷载基本不变化或单调变化并趋于限值,如结构构件及构造层次自重)、可变荷载(活载,在结构设计基准期内荷载值变化且不可忽略,如雨雪、人员、家具、吊车等荷载)
3、和偶然荷载(荷载出现偶然,一旦出现量值很大,如爆炸、撞击等形成的荷载)。 (3)间接作用是指非直接施加于结构之上并使之产生相应变形的原因,如地震作用、温度作用、沉降作用等。地震按成因可分为构造地震(地壳构造运动致使岩层发生断裂、错动而引起的地面振动称为构造地震)、火山地震、陷落地震和诱发地震等。一次地震释放能量的多少称为震级震级,根据地震震级可将地震分为微震(M2)、有感地震(M=24)、破坏性地震(M5)、强烈地震或大地震(M7)和特大地震(M8)。历史上比较有名的是76年的7.8级唐山地震(震源深度11km)、08年的8.0级汶川地震(震源深度14km)、04年12月26日印度尼西亚苏门答
4、腊岛的8.5级地震和60年5月22日的8.9级智利地震等。地震还可以根据震源深度分为浅源地震(震源深度小于60km)、中源地震(震源深度为60300km)和深源地震(震源深度大于300km)。 地表和地表建筑物遭受一次地震影响后破坏程度称为烈度烈度,某地区今后一定时间段内、一般场地条件下可能遭遇到的地震烈度称为地震基本烈度地震基本烈度,按国家批准权限规定批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度就是抗震设防烈度抗震设防烈度,结构物的抗震等级结构物的抗震等级就是依据设防烈度、结构物类型及建筑物高度等因素确定的部分现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级划分表结构类型设防烈度6789框架结构高度(m)242424
5、24242424框架四三三二二一一大跨度框架三二一一框架抗震墙结构高度(m)60602425606024256060242560框架四三四三二三二一二一抗震墙三三二二一一抗震墙结构高度(m)80802425808024258080242580剪力墙四三四三二三二一二一 2、建筑结构的功能要求:、建筑结构的功能要求: (1)安全性要求:结构在正常情况下(正常设计、正常施工、正常使用和维护)能够承受可能施加于其上的所有荷载和间接作用(正常安全性要求),在偶然事件发生时及发生后能保持必须的整体稳定性(偶然事件下安全性要求)。建筑结构抗震设防目标中“小震不坏、大震不倒”就是此项功能要求的体现。 (2)
6、适用性要求:结构在正常使用条件下应具有良好的使用功能(不能出现过大挠度、倾斜、裂缝、振幅等)。 (3)耐久性要求:结构在正常维护下应能完好地使用到规定年限(设计基准期,一般为50年)。钢筋锈蚀(混凝土保护层,新规范中特别强调钢筋的混凝土厚度应从受力钢筋或箍筋外皮算起)、混凝土风化及腐蚀等。 3、建筑结构功能的极限状态:、建筑结构功能的极限状态: (1)承载能力极限状态承载能力极限状态:对应于结构功能的安全性要求的极限状态,如结构材强不足、刚体失去平衡(雨篷倾覆、坝体滑移等)、失稳(砌体墙高厚比过大失稳)、地基失效、疲劳破坏等均属超过了承载能力极限状态。 (2)正常使用极限状态正常使用极限状态:
7、对应于结构适用性和耐久性的极限状态,如变形超限(挠度过大影响外观或吊车寿命)、裂缝宽度超限(钢筋锈蚀影响结构构件寿命)、振幅超限(工作环境使人无法忍受)、倾斜、沉陷等均属超过了正常使用极限状态。 我国目前建筑结构设计方法就是近似概率极限状态设计方法,施工中应能正确理解结构设计意图,才能确保施工质量满足设计要求。三、钢筋与混凝土共同工作基础及钢筋的锚固与连接三、钢筋与混凝土共同工作基础及钢筋的锚固与连接1、钢筋与混凝土的共同工作基础:、钢筋与混凝土的共同工作基础:(1)钢筋与混凝土间存在着粘结力(胶结力、摩擦力、机械咬合力)阻碍二者之间的相对变形,确保期间共同工作,此为钢筋与混凝土共同工作的基础
8、。粘结力的主要影响因素为混凝土质量、保护层厚度、钢筋净距、横向钢筋(箍筋)和钢筋锚固长度等。 (2)钢筋与混凝土之间有着几乎相同的温度线膨胀性能,确保在外界温度变化时不致因温度作用而破坏其间的粘结性能。 (3)混凝土保护层的存在隔离了钢筋与外界侵蚀性环境的接触,确保了结构的耐久性能。2、钢筋的锚固:、钢筋的锚固:钢筋的锚固钢筋的锚固是指钢筋被包裹在混凝土中,依靠二者之间存在的粘结力确保能共同工作以承担各种应力。钢筋的锚固长度钢筋的锚固长度一般指梁、板、柱等构件的受力钢筋伸入支座或基础中的总长度,可以直线锚固和弯折锚固。弯折锚固长度包括直线段和弯折段。钢筋基本锚固长度可由公式 计算而得, 详见下
9、表。受压钢筋在充分利用抗压强度时锚固长度不应小于受拉钢筋锚固长度的70%。yabtfldf 3、钢筋的连接:、钢筋的连接: 钢筋接头的基本原则是:钢筋接头的基本原则是:应设置在受力较小处;同一根钢筋上尽量少设接头;在结构的重要构件和关键传力部位(如柱端、梁端的箍筋加密区)纵向受力钢筋不宜设置连接接头,且所有连接接头均宜相互错开。 钢筋的连接方式主要有绑扎连接、焊接(闪光对焊、搭接焊和电渣压力焊等)和机械连接(套筒连接、锥螺纹连接等)三种连接方式,宜优先选用机械连接或焊接方式。 (1)钢筋绑扎连接不得用于轴心受拉构件及小偏心受拉构件的纵向受力钢筋,也不宜用于其他构件中直径大于25mm的受拉钢筋和
10、直径大于28mm的受压钢筋。绑扎连接接头不宜位于构件最大弯矩处;搭接长度的末端距钢筋弯折处的距离,不得小于钢筋直径的10倍;在受拉区域内,光圆钢筋接头的末端应做弯钩;在受压区域内,直径不大于12mm的光圆钢筋接头的末端,以及轴心受压构件中任意直径接头的钢筋的末端,可不做弯钩,但搭接长度不应小于钢筋直径的35倍 ;受拉钢筋绑扎连接接头的长度为 ;受压钢筋接头的长度,应取受拉钢筋接头长度的0.7倍;各受力钢筋之间的绑扎接头位置应相互错开。从任一接头中心至搭接长度的1.3倍的区段范围内,有绑扎接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率在受拉区不得超过25,受压区不得超过50% ;对于采用绑扎
11、骨架的现浇柱,在柱及柱与基础交接处,当采用搭接接头时,其接头面积的允许百分率,经设计单位同意,可适当放宽。 ll allll根据工程经验,柱每边钢筋为24根时,在一个水平面上接头;每边58根时,在两个水平面上接头;每边912根时,在三个水平面上接头。搭接长度范围内的箍筋应加密。当搭接钢筋为受拉时,其箍筋间距不应大于5d,且不应大于100mm;当搭接钢筋为受压时,其箍筋间距不应大于10d,且不应大于200 mm (2)焊接接头:)焊接接头:钢筋的焊接接头可分为电阻电焊、闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、气压焊和埋弧压力焊等。纵向受力钢筋的焊接接头宜相互错开,接头连接区段长度为连接钢筋的较小直径的35
12、倍,且不小于500mm,在纵向受拉钢筋接头率不宜大于50%。(3)机械连接接头:)机械连接接头:常用的是带肋钢筋套筒径向挤压接头和钢筋锥螺纹接头,接头宜相互错开,接头区段长度为连接钢筋较小直径的35倍,位于同一连接区段内受拉纵筋接头率不宜超过50%。四、钢筋混凝土梁的结构基础知识:梁属于受弯构件,其控制截面上仅作用起控制作用的弯矩和剪力两种内力。其截面破坏可分为正截面承载力不足引起的破坏(正截面破坏)和斜截面承载力不足引起的破坏(斜截面破坏)两种。正截面破坏可分为适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏三种形式,其中适筋破坏是正常破坏形式;斜截面破坏可分为剪压破坏、斜压破坏和斜拉破坏三种形式,其中剪压破坏
13、属于正常破坏形式。1、梁的正截面配筋:、梁的正截面配筋:梁在弯矩作用下在最大弯矩区域容易产生接近垂直于梁轴线的裂缝,裂缝开裂部位始于最大弯矩作用截面的受拉区外边缘点,如下图和。为抵抗裂缝和需配置纵向受力钢筋,纵向受力钢筋面积值跟钢筋的强度值、截面宽度值和梁截面有效高度值平方成正比,因此在施工梁钢筋骨架时须确保梁钢筋骨架截面高度,梁柱钢筋骨架交接处可以适当减少梁钢筋骨架截面宽度,即梁纵向受力钢筋从柱纵向受力钢筋内侧穿过。梁下部纵筋伸入简支支座应满足简支支座纵筋锚固长度要求,上部纵筋在连续或弹性嵌固支座处不能切断,必须伸出支座边缘一定长度后才可切断,且须保证钢筋间净距要求。2、梁斜截面配筋:、梁斜
14、截面配筋:梁在弯矩和剪力的共同作用下将产生斜裂缝、和,其中为抵抗斜裂缝和属于弯剪斜裂缝,属于腹剪斜裂缝,为抵抗斜裂缝须设置箍筋或弯起钢筋(目前工程中已经很少配置弯起钢筋)。箍筋除抗剪外,还起连接梁截面顶、底纵向钢筋形成钢筋骨架和抵抗温度、收缩作用在梁腹处产生拉应力的作用。针对须进行抗震设防的框架梁,为考虑节点核心区抗剪承载力和提高节点区混凝土的变形能力,须加密柱端箍筋。3、梁截面构造钢筋:、梁截面构造钢筋:为形成梁钢筋骨架,在未配置纵向受力钢筋的梁、顶底面须沿纵向配置架立钢筋以固定箍筋和抵抗温度、收缩作用在梁顶、底面沿纵向产生的拉应力;对于梁截面腹板高度大于450mm的梁,为提高梁钢筋骨架刚度
15、和抵抗梁腹两侧面沿纵向产生的温度收缩应力,应沿梁侧纵向配置间距不大于200mm的纵向构造钢筋,并用间距为梁箍筋间距2倍的拉筋拉结。值得一提的是梁纵向构造钢筋和架立钢筋属于非受力钢筋,其搭接长度满足150200mm施工要求即可,无需像纵向受力钢筋那样强调钢筋间的搭接长度。但是架立钢筋在端部非顶层简支支座上部锚固须满足纵向受拉钢筋锚固长度要求。五、钢筋混凝土现浇板的结构基础知识:五、钢筋混凝土现浇板的结构基础知识:1、现浇板属性及破坏特点:、现浇板属性及破坏特点:目前工程中的钢筋混凝土现浇板大多属于四边支承板,属于典型的受弯构件,其截面上也仅承受起控制作用的弯矩和剪力。但由于板式构件单位宽度承受的
16、剪力值一般较小,几乎不会发生斜截面承载力不足引起的破坏(斜截面破坏),几乎不会发生斜截面承载力不足引起的破坏(斜截面破坏),故一般不考虑板式构件斜截面承载力计算和配置斜截面承载钢筋。 2、现浇板的分类及受力特点:、现浇板的分类及受力特点:钢筋混凝土现浇板根据其受力特点可分为单向板和双向板两大类。单向板是指两对边支承板和长短边之比大于3的四边支承板,此类板沿长边方向传递的荷载很小,可以略去不计,主要考虑板短向传载,其短向就是板的跨度方向。双向板是指长短跨之比小于3的四边支承板,其沿长短跨传递的荷载均不可忽略,但短跨仍是板主要传递荷载方向。3、现浇板中钢筋:、现浇板中钢筋:(1)受力钢筋:为抵抗现
17、浇板承受的弯矩在其截面上产生的拉应力,须沿板受力方向在截面受拉区配置受力钢筋,且沿板短向配置的受力钢筋配置在现浇板外侧(板板顶或板底顶或板底),在连续支座上部配置的受力钢筋应伸过支座边缘一定长度之后才允许切断,连续支座或简支支座下部受力钢筋应伸入支座达到足够的锚固长度(一般为一般为伸过支座中心线且不小于伸过支座中心线且不小于5倍钢筋直径倍钢筋直径),且凡受力钢筋端部必须加180弯钩,钢筋间搭接也必须满足受拉钢筋搭接长度要求。(2)分布钢筋:为抵抗温度收缩作用在板内产生的拉应力和固定受力钢筋形成现浇板钢筋网片,必须沿垂直于板受力钢筋方向配置分布钢筋。由于分布钢筋属于构造钢由于分布钢筋属于构造钢筋
18、,故其搭接长度满足筋,故其搭接长度满足150mm200mm的施工要求即可,且配置的的施工要求即可,且配置的级分布钢筋端级分布钢筋端部无需加设部无需加设180弯钩,其伸入简支支座锚固要求同受力钢筋。弯钩,其伸入简支支座锚固要求同受力钢筋。(3)板顶面构造钢筋:由于在现浇板承载力计算时将周边墙嵌固的板边和单向板沿跨度方向的支座作为铰支座处理,不考虑边墙和沿单向板跨度方向梁对板边的嵌固作用,即该处弯矩计算值为零。但板边实际承受一定弯矩,为避免此弯矩在板边顶部产生的拉应力,须配置一定数量的板边和板角构造钢筋板边和板角构造钢筋。此类钢筋必须伸出支座达到足够的长度后才允许弯折支承于板底。同时,在温度和收缩
19、作用比较大的板式构件中,还必须沿双向在板顶配置足够数量抵抗温度收缩作用的产生拉应力的构造钢筋抵抗温度收缩作用的产生拉应力的构造钢筋,此类钢筋的连接构造按受力钢筋要求。 七、钢筋混凝土柱、墙的结构基础知识:七、钢筋混凝土柱、墙的结构基础知识: 1、现浇钢筋混凝土柱、墙的受力特点:、现浇钢筋混凝土柱、墙的受力特点: 钢筋混凝土柱、墙截面上一般承受轴向压力N、弯矩M和剪力V三种控制内力,它们同属于受压构件性质,其截面破坏形式也不外乎正截面承载力不足引起的破坏(正(正截面破坏,分大偏心受压破坏和小偏心受压破坏两种,一般柱、墙中这两种破坏形式截面破坏,分大偏心受压破坏和小偏心受压破坏两种,一般柱、墙中这
20、两种破坏形式并存)并存)和斜截面承载力不足引起的破坏(斜截面破坏,柱一般很少发生斜截面破坏,斜截面破坏,柱一般很少发生斜截面破坏,墙的斜截面破坏形式分为剪压破坏、斜压破坏和斜拉破坏三种,剪压破坏为正常破坏墙的斜截面破坏形式分为剪压破坏、斜压破坏和斜拉破坏三种,剪压破坏为正常破坏形式形式)两种。柱主要出现在框架中作为竖向承载构件,柱中弯矩一般沿柱高呈现两个对顶三角形分布,柱端弯矩最大,柱中间部分弯矩几乎等于零,而柱底轴向压力最大,柱顶最小,每层柱沿高度方向剪力变化不大;墙主要存在于框剪结构或剪力墙结构中,用于抵抗风和水平地震作用,并承受竖向荷载,墙中弯矩分布一般不出现墙中弯矩分布一般不出现反弯点
21、(弯矩为零点),反弯点(弯矩为零点),常规情况下墙顶弯矩小于墙底弯矩,呈近似二次曲线分布,墙中剪力呈近似直线变化,墙顶轴向力小于墙底。框架变形曲线呈剪切性,框剪结构变形曲线呈弯剪型或剪弯型,而剪力墙结构变形曲线呈弯曲型。 2、钢筋混凝土柱中钢筋:、钢筋混凝土柱中钢筋: 为抵抗柱截面上作用的轴向压力N和弯矩M,在柱中须配置纵向受力钢筋,纵向受力钢筋的净距一般不小于50mm。由于柱截面承载力计算时柱正截面承载力与柱截面有效高度平方和柱截面宽度值成正比,在梁、柱节点处施工时为避免柱正截面承载在梁、柱节点处施工时为避免柱正截面承载力过度减小,必须确保柱钢筋骨架中纵向受力钢筋的位置正确性,柱纵筋须自梁纵
22、力过度减小,必须确保柱钢筋骨架中纵向受力钢筋的位置正确性,柱纵筋须自梁纵筋外侧贯通。筋外侧贯通。考虑柱端弯矩较大,柱纵筋必须伸过梁、柱节点区才能切断并进行连接,顶层梁、柱节点处柱纵筋必须在节点内锚固达到足够的锚固长度。对于采用绑扎骨架的现浇柱,在柱及柱与基础交接处,当采用搭接接头时,其接头面积的允许百分率,经设计单位同意,可适当放宽。根据工程经验,柱每边钢筋为根据工程经验,柱每边钢筋为24根时,根时,在一个水平面上接头;每边在一个水平面上接头;每边58根时,在两个水平面上接头;每边根时,在两个水平面上接头;每边912根时,在三根时,在三个水平面上接头个水平面上接头 。 为抵抗柱中剪力和温度收缩
23、在柱腹处产生的拉应力,在柱中须设置箍筋。不过由于柱中剪力值相对较小,而轴向压力的存在又提高了柱斜截面抗剪承载能力,一般情况下无需通过斜截面承载力计算确定箍筋数量,而仅需按构造要求配置箍筋即可。但针对于需要抗震设防的框架柱,为考虑节点核心区抗剪承载力和提高节点区混凝但针对于需要抗震设防的框架柱,为考虑节点核心区抗剪承载力和提高节点区混凝土的变形能力,须加密柱端箍筋。土的变形能力,须加密柱端箍筋。除此之外,当柱截面长边尺寸大于600mm时,还应在柱侧边直径为1016mm的纵向构造钢筋,并用拉筋进行拉结。 3、剪力墙中的钢筋:、剪力墙中的钢筋: 为抵抗剪力墙截面上所承受的轴向压力和弯矩,须按正截面承
24、载力计算配置足够的边缘构件纵向受力钢按正截面承载力计算配置足够的边缘构件纵向受力钢筋和墙身竖向分布钢筋。筋和墙身竖向分布钢筋。一般仅考虑受拉区竖向分布钢筋抵抗弯矩作用下的轴向拉应力,不考虑竖向分布钢筋抵抗压应力。剪力墙正截面配筋应伸过节点区之剪力墙正截面配筋应伸过节点区之后才能切断并形成连接。考虑施工方便,剪力墙竖向后才能切断并形成连接。考虑施工方便,剪力墙竖向分布筋应布置在水平分布筋的内侧,并用拉筋拉结。分布筋应布置在水平分布筋的内侧,并用拉筋拉结。为抵抗剪力墙承受的剪力和温度收缩作用在墙身产生的拉应力,须按斜截面承载按斜截面承载力计算配置剪力墙身水平分布筋和端部边缘构件箍筋,并与竖向分布筋
25、绑扎。墙力计算配置剪力墙身水平分布筋和端部边缘构件箍筋,并与竖向分布筋绑扎。墙身水平分布钢筋也应伸过节点区才可切断并形成连接。身水平分布钢筋也应伸过节点区才可切断并形成连接。 八、钢筋混凝土基础结构基础知识八、钢筋混凝土基础结构基础知识 建筑物基础是建筑物竖向承重构件的下部放大部分,建筑物基础是建筑物竖向承重构件的下部放大部分,类似于人体脚掌,它一方面支撑着建筑物上部所有竖向荷载,同时又因埋入土中具有一定深度而具备嵌固竖向承重构件,保证建筑物不致产生倾覆的作用。 建筑物的基础有独立基础、条形基础、筏板基础、箱型基础和桩基础等,目前工程中最为常用的是条形基础和筏板基础,独立基础一般用于框架或排架
26、工业厂房,桩基础用于浅层土地耐力较低场地的建筑物。 1、独立基础结构基础知识:、独立基础结构基础知识: 独立基础底板是嵌固于柱下的变厚(或等厚)悬臂板,属于受弯构件,须按底板根部独立基础底板是嵌固于柱下的变厚(或等厚)悬臂板,属于受弯构件,须按底板根部正截面承载力计算底板受力钢筋。对于矩形底板的独立基础,因沿长向板根部截面计算正截面承载力计算底板受力钢筋。对于矩形底板的独立基础,因沿长向板根部截面计算弯矩较大,该向受力钢筋应布置于短向受力钢筋的下面。弯矩较大,该向受力钢筋应布置于短向受力钢筋的下面。地基净反力均布作用于基础底板,基础底板悬挑部分的弯矩图形属于二次曲线,自底板根部至悬挑端部弯矩值
27、明显减小,为节约钢筋可以考虑此项因素影响在接近悬挑端部板内适当减少钢筋用量。规范中规定对独立基础边长大于独立基础边长大于2.5m的底板配筋,可按长短隔一交替放置的底板配筋,可按长短隔一交替放置0.9倍长度基础底倍长度基础底板钢筋。板钢筋。柱根部插筋应锚固于基础达到足够的锚固长度,并与基础底板钢筋连接。 2、条形基础结构基础知识:、条形基础结构基础知识: 条形基础可分为墙下条形基础和柱下条形基础,墙下条形基础一般没有基梁,可将将基础底板看做是自墙边向外悬挑的悬臂板,属于受弯构件基础底板看做是自墙边向外悬挑的悬臂板,属于受弯构件,应按受弯构件正截面承载力计算方法确定基础底板受力钢筋,并沿垂直于墙长
28、方向布置,按构造要求确定基础底板的分布钢筋,沿墙长方向布置,并与基础底板受力钢筋绑扎连接成钢筋网片。柱下条形基础的基梁在地基净反力的作用下相当于一根倒梁柱下条形基础的基梁在地基净反力的作用下相当于一根倒梁(地基净反力作用方向地基净反力作用方向与楼盖梁相反与楼盖梁相反),我们可将柱看做基梁的简支支座,按地基净反力作用下的多跨连续梁计算柱边截面和柱间跨中截面处弯矩设计值和柱边截面处剪力设计值,分别按受弯构件正、斜截面承载力计算理论确定基梁纵向受力钢筋和箍筋,并结合构造要求确定基梁纵向构造钢筋。鉴于基梁柱边截面作用有较大负弯矩,而柱间跨中截面作用有较大正弯矩,柱底对应处基梁下部纵向受力钢筋必须伸过基
29、梁和柱形成的节柱底对应处基梁下部纵向受力钢筋必须伸过基梁和柱形成的节点区(三分之一柱间跨度)外才能切断和形成连接,柱间跨中基梁截面上部纵向受点区(三分之一柱间跨度)外才能切断和形成连接,柱间跨中基梁截面上部纵向受力钢筋也不能在柱间跨中二分之一跨度区切断和形成连接。力钢筋也不能在柱间跨中二分之一跨度区切断和形成连接。3、筏板基础结构基础知识:、筏板基础结构基础知识:筏板基础按有否设置基梁可分为平板式筏板基础和梁板式筏板基础两大类,结构受力类似于倒楼盖,故其组成构件筏板、基梁配筋数量计算和构造要求均与楼盖相近,类似于倒楼盖,故其组成构件筏板、基梁配筋数量计算和构造要求均与楼盖相近,但上下位置错位,
30、可以借鉴楼盖配筋形式理解筏板基础配筋。但上下位置错位,可以借鉴楼盖配筋形式理解筏板基础配筋。 九、钢筋混凝土楼梯结构基础知识:九、钢筋混凝土楼梯结构基础知识: 工程中常见的钢筋混凝土楼梯主要有现浇板式楼梯和现浇梁式楼梯等,其中板式楼梯占绝大多数。无论是板式楼梯还是梁式楼梯,其组成构件均按两端简支的受弯构件计算,即将梯段板(或踏步板)视作简支于平台梁(或梯段斜梁)上的两端简支受弯构件,将平台板(梯段斜梁)视作简支于楼盖梁和平台梁上的两端简支受弯构件,而平台梁则视作两端简支于楼梯间墙上的两端简支受弯构件,计算中不考虑支座对这些构件的嵌固作用引起的支座负弯矩,但须按构造要求在支座处截面顶部配置足够数
31、量的负弯矩受力钢筋,并伸过支座足够的延伸长度后向下弯折。梯段板、踏步板和平台板仅需按正截面承载力计算确定受力钢筋数量,平台梁和梯段斜梁则需按正、斜截面承载力计算确定构件纵向受力钢筋和箍筋数量,梯段斜梁和平台梁交接处尚需配置附加箍筋或吊筋以抵抗斜梁作用于平台梁上的集中力在平台梁内产生的拉应力。 十、框架边梁、悬挑板式雨篷的雨篷梁结构基础知识:十、框架边梁、悬挑板式雨篷的雨篷梁结构基础知识: 框架边梁、悬挑板式雨篷的雨篷梁同属于受扭构件,抵抗扭矩需要纵向受力钢筋框架边梁、悬挑板式雨篷的雨篷梁同属于受扭构件,抵抗扭矩需要纵向受力钢筋和箍筋两种钢筋形成的钢筋骨架,且受扭纵向受力钢筋应沿构件截面周边均匀
32、布置。和箍筋两种钢筋形成的钢筋骨架,且受扭纵向受力钢筋应沿构件截面周边均匀布置。 因沿受扭构件截面周边布置的纵向钢筋属于受力钢筋,其连接搭接长度应满足受拉钢筋搭接长度要求;受扭构件箍筋端部应作135弯钩,且弯钩平直长度不小于10箍筋直径;雨篷板内受力钢筋锚入雨篷梁应满足受拉钢筋锚固长度要求,可与雨篷雨篷板内受力钢筋锚入雨篷梁应满足受拉钢筋锚固长度要求,可与雨篷梁箍筋连接成为一体。梁箍筋连接成为一体。 框架边梁纵向受力钢筋锚入框架柱应满足受拉钢筋锚固长度要求。框架边梁纵向受力钢筋锚入框架柱应满足受拉钢筋锚固长度要求。针对雨篷、挑梁等悬挑构件,还要注意其倾覆验算和稳定问题。 十一、砌体结构基础知识
33、:十一、砌体结构基础知识: 1、砌体及其分类:、砌体及其分类: 砌体是利用块材通过砂浆铺砌而形成的,根据块材的不同可分为砖砌体、石砌体和砌块砌体三大类,目前工程中最常用的是砖砌体墙、柱。在砌体中配有受力钢筋时称为配筋砌体(网状配筋砌体、组合砖砌体和配筋砌块砌体网状配筋砌体、组合砖砌体和配筋砌块砌体),不在砌体中配置受力钢筋时称为无筋砌体。 2、砌体各组分的作用及其抗压强度影响因素:、砌体各组分的作用及其抗压强度影响因素: (1)砌体各组分的作用:)砌体各组分的作用: 砌体主要由块材和砂浆两种组分形成。块材是砌体抗压的关键因素,其强度高低决定着砌体抗压强度的高低。砂浆主要有水泥砂浆、混合砂浆和石
34、灰砂浆等几种,主体砌体中一般用混合砂浆,基础砌体中一般用水泥砂浆;砂浆的作用为粘结块材成为整体、填充块材间空隙而保温减透气和垫铺块材而均布力;砂浆的强度对砌体抗压强度影响不大,但却显著影响砌体的抗剪强度和整体稳定性,提高砌体的抗震性能。 砌体中钢筋可分为构造钢筋和受力钢筋,构造钢筋一般只起保证砌体整体性的作用,而受力钢筋则直接增强砌体的抗压强度(钢筋网、钢筋砂浆或钢筋混凝土面钢筋网、钢筋砂浆或钢筋混凝土面层层),且能显著改变砌体的变形性能。 (2)砌体抗压强度的影响因素:)砌体抗压强度的影响因素: 影响砌体抗压强度的主要因素为快才和砂浆的强度等级、块材的尺寸和形状、砂浆的和易性和保水性及砌体施
35、工质量(垂直度、平整度、砂浆饱满度、砌筑工艺垂直度、平整度、砂浆饱满度、砌筑工艺等等),其中起决定性作用的是块材的强度。所以工程中对块材质量和砂浆和易性的其中起决定性作用的是块材的强度。所以工程中对块材质量和砂浆和易性的保证至关重要。保证至关重要。 3、砌体墙、柱高厚比验算意义及影响其允许高厚比因素:、砌体墙、柱高厚比验算意义及影响其允许高厚比因素: (1)砌体墙、柱高厚比验算的意义:)砌体墙、柱高厚比验算的意义: 砌体墙、柱高厚比是指砌体墙、柱计算高度(考虑混合结构静力计算方案和砌体考虑混合结构静力计算方案和砌体墙、柱周边拉结条件综合确定)墙、柱周边拉结条件综合确定)与其截面折算厚度(考虑非
36、矩形截面向矩形截面转换)之比,它是砌体墙、柱稳定性的关键指标。 砌体墙、柱高厚比的验算可以确保墙、柱的稳定性,避免其产生失稳破坏;确保墙、柱刚度,避免其产生大变形而影响外观;确保墙、柱施工过程中安全性,避免发生危及施工人员生命安全的事故。 (2)砌体墙、柱允许高厚比的因素:)砌体墙、柱允许高厚比的因素: 砌体墙、柱高厚比主要决定于当时砌体材料和施工质量水平,其主要影响因素有砂浆的强度等级、砌体的截面刚度(截面形状和洞口对墙、柱的削弱情况截面形状和洞口对墙、柱的削弱情况)、砌体类型、构件的重要性(是否为承重墙、柱是否为承重墙、柱)和房屋的使用情况(是否有振动是否有振动荷载影响荷载影响)构造柱的截
37、面及间距等。 4、砌体中内嵌构件的结构基础知识:、砌体中内嵌构件的结构基础知识: (1)砌体中内嵌构件的种类:)砌体中内嵌构件的种类: 砌体中内嵌的构件主要有过梁、圈梁、挑梁、构造柱、雨篷等。 (2)过梁:)过梁: 过梁是横贯于砌体墙内门窗洞口之上,用于承受洞口之上砌体自重、梁板荷载和过梁本身自重的构件,工程中一般采用钢筋混凝土过梁。过梁就其受力性质而言是拱结构拱结构。 其可能产生的破坏形式主要有钢筋混凝土过梁自身正、斜截面承载力不足引起的破坏(按受弯构件计算,但仅考虑其上作用的部分砌体自重和梁板荷载按受弯构件计算,但仅考虑其上作用的部分砌体自重和梁板荷载)、过梁支座附近砌体内沿灰缝产生约45
38、阶梯形裂缝扩展而破坏和过梁下砌体局部抗压强度而产生的破坏。因此要特别注意过梁支承长度和砌体施工质量,圈梁兼做过梁时要注意增设过梁钢筋和过梁钢筋的锚固。(3)挑梁:)挑梁: 挑梁是依靠嵌固于砌体部分保持稳定且悬挑于砌体之外梁式承重构件,其自身属于受弯构件。 挑梁的破坏形式主要有挑梁自身抗弯、剪承载力不足产生破坏、挑梁绕倾覆点产生的倾覆破坏和挑梁下砌体局部抗压承载力不足破坏三种。其中挑梁倾覆破坏征兆其中挑梁倾覆破坏征兆为在挑梁所在墙体沿灰缝产生自挑梁根部斜向上大约为在挑梁所在墙体沿灰缝产生自挑梁根部斜向上大约45斜裂缝,挑梁下砌体局部斜裂缝,挑梁下砌体局部受压破坏征兆为在挑梁下砌体中产生竖向裂缝。
39、为避免挑梁倾覆破坏和挑梁下砌体受压破坏征兆为在挑梁下砌体中产生竖向裂缝。为避免挑梁倾覆破坏和挑梁下砌体局部受压破坏,应确保挑梁所在砌体施工质量和挑梁伸入砌体的嵌固长度(局部受压破坏,应确保挑梁所在砌体施工质量和挑梁伸入砌体的嵌固长度(顶层挑顶层挑梁挑一伸二,一般层挑梁挑一伸一梁挑一伸二,一般层挑梁挑一伸一),同时注意挑梁上部钢筋位置不下移和伸入挑同时注意挑梁上部钢筋位置不下移和伸入挑梁根部的锚固长度。梁根部的锚固长度。 (4)圈梁和构造柱:)圈梁和构造柱: 圈梁是内嵌于砌体且在同一水平面上封闭交圈的构造构件,其作用为增强砌体的整体性、抵抗不均匀沉降和振动荷载给砌体带来的不利影响。在砌体结构计算
40、时不在砌体结构计算时不考虑圈梁对其承载力提高的贡献,即不考虑圈梁参与结构受力考虑圈梁对其承载力提高的贡献,即不考虑圈梁参与结构受力,其截面和配筋均按构造要求确定。为确保砌体的整体性,一定要注意圈梁的施工质量和内外圈及转角处圈梁间钢筋的锚固与连接。 构造柱是内嵌于砌体并与砌体牢固连接,用于增强砌体整体性的构造构件。它与圈梁结合在砌体内部形成空间网格(柔性框架柔性框架),将砌体分割成尺寸不等的部分,并依靠其间的连接约束砌体变形,增强砌体整体性和抗震性能并依靠其间的连接约束砌体变形,增强砌体整体性和抗震性能。在施工中要注意先施工砌体墙,并在墙内留设先退后进的马牙槎,按构造要求配置锚拉钢筋,然后浇筑构
41、造柱。构造柱浇筑时要特别注意构造柱跟水泥砂浆或减半石混凝土铺设和马牙槎块构造柱浇筑时要特别注意构造柱跟水泥砂浆或减半石混凝土铺设和马牙槎块材突出部位下混凝土的浇筑质量,避免构造柱出现烂根和孔洞症害,确保构造柱与砌体材突出部位下混凝土的浇筑质量,避免构造柱出现烂根和孔洞症害,确保构造柱与砌体的连接质量。的连接质量。 十二、变形缝和施工缝的结构基础知识:十二、变形缝和施工缝的结构基础知识: 1、变形缝:、变形缝:建筑物中的变形缝主要有伸缩缝、沉降缝和防震缝三种。伸缩缝是为避免建筑构件内因材料伸缩变形收到约束后产生拉应力而开裂设置的分隔缝,沉降缝是为避免建筑物各部分沉降不均匀在内部引起拉应力导致结构
42、开裂设置的分隔缝,抗震缝是为避免因建筑物不规则在地震作用下产生扭转及其他不规则变形引起建筑物局部受力集中而破坏设置的分隔缝。伸缩缝应按规范要求沿建筑物长度方向尽可能均匀设置伸缩缝应按规范要求沿建筑物长度方向尽可能均匀设置,且应能完全切断建筑物主体部分;沉降缝一般设置在建筑物高度差值较大、结构形式不同、地基承载力差沉降缝一般设置在建筑物高度差值较大、结构形式不同、地基承载力差别较大或上部结构荷载差别较大处别较大或上部结构荷载差别较大处,沉降缝应能将建筑物自基础始完全切断,确保两侧建筑物沉降自由;抗震缝一般设置在建筑物转角、结构类型不同等可能引起地震作用下结构抗震缝一般设置在建筑物转角、结构类型不
43、同等可能引起地震作用下结构受力严重不均匀的部位,受力严重不均匀的部位,其应将建筑物主体部分全部切断,宽度应能保证较低建筑部分不致碰撞较高建筑物(规范规定)。在建筑物中应尽可能不设变形缝,当三种变形缝须同时在建筑物中应尽可能不设变形缝,当三种变形缝须同时设置时,应尽可能三缝合一,并同时满足三缝各自的构造要求。设置时,应尽可能三缝合一,并同时满足三缝各自的构造要求。 2、施工缝:、施工缝:由于在施工中不可能所有构件均能保证全部连续浇筑,因此必须在构件剪力较小且方便施工的部位设置施工缝,柱应留水平缝,梁、板、墙应留垂直缝。 施工缝应留置在基础的顶面、梁或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼板柱帽的
44、下面; 和楼板连成整体的大断面梁,施工缝应留置在板底面以下20mm30 mm 处;当板下有梁托时,留置在梁托下部;对于单向板,施工缝应留置在平行于板的短边的任何位置;有主次梁的楼板,宜顺着次梁方向浇筑,施工缝应留置在次梁跨度中间1/3 的范围内; 墙上的施工缝应留置在门洞口过梁跨中1/3 范围内,也可留在纵横墙的交接处;楼梯上的施工缝应留在楼梯上三步的位置,并垂直于踏步板; 水池池壁的施工缝宜留在高出底板表面200 mm500 mm 的竖壁上。 十三、建筑结构抗震基础知识十三、建筑结构抗震基础知识: 1、地震的破坏现象:、地震的破坏现象: 地震的破坏现象主要有地表破坏(地裂缝,即构造地裂缝、重力地裂缝,喷
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