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1、2A310000 建筑工程技術(shù)2A311000 建筑工程技術(shù)要求2A311010 建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)要求2A311011 掌握房屋結(jié)構(gòu)平衡的技術(shù)要求一、荷載分類引起結(jié)構(gòu)失去平衡或破壞的外部作用主要有:直接施加在結(jié)構(gòu)上的各種力,習(xí)慣上稱為荷載。如:恒載(結(jié)構(gòu)自重)活荷載、積灰荷載、風(fēng)荷載、雪荷載荷載的不動(dòng)分類:(一) 按時(shí)間分類1. 永久作用:在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi),其值不隨時(shí)間變化;或其變化可以忽略不計(jì)。 如:結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)加應(yīng)力、混凝土收縮、基礎(chǔ)沉降、焊接變形。2. 可變作用:在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi),其值隨時(shí)間變化; 如:安裝荷載、屋面和樓面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、吊車(chē)荷載、積灰荷載3. 偶然作用(偶然荷載
2、、特殊荷載):在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)可能出現(xiàn),也可能不出現(xiàn),一旦出現(xiàn)其值很大,且持續(xù)時(shí)間較短。 如:爆炸力、撞擊力、雪崩、地震、臺(tái)風(fēng)(二) 按結(jié)構(gòu)反應(yīng)分類1. 靜態(tài)作用或靜力荷載2. 動(dòng)態(tài)作用或動(dòng)力荷載(三) 按荷載作用面大小分類1.均布面荷載 Q=·d 材料重度×材料厚度2.線荷載 單位長(zhǎng)度上的發(fā)布荷載q3.集中荷載 作用在某一點(diǎn)的集中荷載二平面力系的平衡條件及其應(yīng)用(一) 平面力系的平衡條件物體在許多力的共同作用下處于平衡狀態(tài)時(shí),這些力之間必須滿足一定的條件,這個(gè)條件稱為力系的平衡條件。1. 二力的平衡:兩個(gè)力大小相等,方向相反,作用線相重合,這就是二力的平衡條件。2. 平面匯
3、交力系的平衡條件:一個(gè)物體上的作用力系,作用線都在同一平面內(nèi),且匯交于一點(diǎn),這種力系稱為平面匯交力系。平面匯交力系的平衡條件是:X=0,Y=03.一般平面力系的平衡條件還要加上力矩的平衡,即作用在物體上的力對(duì)某點(diǎn)取矩時(shí),順時(shí)針力矩之和等于反時(shí)針力矩之和 一般平面力系的平衡條件是:X=0,Y=0,M=0(二) 利用平衡條件求未知力 略2A311012 掌握房屋結(jié)構(gòu)的安全性、適用性及耐久性要求一、 結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的是要保證所建造的結(jié)構(gòu)安全適用,能夠在規(guī)定的期限內(nèi)滿足各種預(yù)期的功能要求,并且要經(jīng)濟(jì)合理。1. 安全性 在正常施工和正常使用的條件下,結(jié)構(gòu)應(yīng)內(nèi)能承受可能出現(xiàn)的各種
4、荷載作用和變形而不發(fā)生破壞;在偶然事件發(fā)生后,結(jié)構(gòu)仍然能保持必要的整體穩(wěn)定性。如:結(jié)構(gòu)在平時(shí)受自重、吊車(chē)、風(fēng)雪等荷載作用時(shí),均應(yīng)保持不壞,而在遇到偶然事件發(fā)生時(shí),容許有局部的損傷,但應(yīng)保持結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)而不發(fā)生倒塌。2. 適用性 在正常使用時(shí),結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的工作性能。3. 耐久性 在正常維護(hù)的條件下,結(jié)構(gòu)能在預(yù)計(jì)的使用年限內(nèi)滿足各項(xiàng)功能要求,安全性 適用性 耐久性 概括為結(jié)構(gòu)的可靠性二、 結(jié)構(gòu)的安全性要求(一) 桿件的受力形式 桿件的受力形式按變形特點(diǎn)可歸納為五種:拉伸 壓縮 彎曲 剪切 扭轉(zhuǎn)(二) 材料強(qiáng)度的基本概念 結(jié)構(gòu)桿件在規(guī)定的荷載作用下,材料發(fā)生破壞時(shí)的應(yīng)力稱為強(qiáng)度,要求不被破壞的要
5、求,稱為強(qiáng)度要求(三) 桿件穩(wěn)定的基本概念 一根細(xì)長(zhǎng)的壓桿,承受軸向壓力P,當(dāng)壓力P增加到Pij時(shí),壓桿突然彎曲,失去了穩(wěn)定,Pij稱為臨界力。臨界力越大,壓桿的穩(wěn)定性越好。兩端鉸接的壓桿,臨界力的計(jì)算公式為: 臨界力Pij的大小與下列因素有關(guān):1) 壓桿的材料:鋼柱的Pij比木柱大,因?yàn)殇撝膹椥阅A縀大; 2) 壓桿的截面形狀與大?。航孛娲蟛灰资Х€(wěn),因?yàn)樨炐跃豂大;同樣面積的截面,做成管形(環(huán)形截面)比實(shí)心圓形的壓桿不易失穩(wěn);3) 壓桿的長(zhǎng)度:長(zhǎng)度大,Pij小,易失穩(wěn);4) 壓桿的支承情況:兩端固定的Pij比兩端鉸接的Pij大;兩端鉸接的Pij比一端固定一端自由的Pij大 支承情況壓桿的計(jì)
6、算長(zhǎng)度 一端固定一端自由兩端固定一端固定一端鉸接兩端鉸支(4) 裝飾裝修施工過(guò)程中常見(jiàn)的荷載變動(dòng)主要有1 在樓面上加鋪任何材料屬于對(duì)樓板增加了面荷載;2 在室內(nèi)增加隔墻、封閉陽(yáng)臺(tái)屬于增加了線荷載;3 在室內(nèi)增加裝飾性柱子對(duì)結(jié)構(gòu)增加了集中荷載。裝飾裝修施工過(guò)程中,如有結(jié)構(gòu)變動(dòng)或增加荷載時(shí),應(yīng)注意:(1) 在設(shè)計(jì)和施工時(shí);必須了解結(jié)構(gòu)能承受的荷載值是多少,將各種增加的裝飾裝修荷載控制在 允許范圍以內(nèi)。如果做不到這一點(diǎn),應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新驗(yàn)算,必要時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的加固措施。(2) 建筑裝飾裝修工程設(shè)計(jì)必須保證建筑物的結(jié)構(gòu)安全和主要使用功能。當(dāng)涉及主體和承重結(jié)構(gòu)改動(dòng)或增加荷載時(shí),必須由原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位或具備
7、相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位核查有關(guān)原始資料,對(duì)既有的建筑結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行核驗(yàn)、確認(rèn)。(3) 建筑裝飾裝修施工中,嚴(yán)禁違反設(shè)計(jì)文件擅自改動(dòng)建筑主體、承重結(jié)構(gòu)或主要使用功能;嚴(yán)禁未經(jīng)設(shè)計(jì)確認(rèn)和有關(guān)部門(mén)批準(zhǔn),擅自拆改水、暖、電、燃?xì)?、通信等配套設(shè)施。3、 結(jié)構(gòu)的適用性要求(1) 桿件剛度與梁的位移計(jì)算 結(jié)構(gòu)桿件在規(guī)定的荷載作用下,雖有足夠的強(qiáng)度,但其變形也不能過(guò)大。如果變形超過(guò)了允許 的范圍,也會(huì)影響正常的使用。限制過(guò)大變形的要求即為剛度要求,或稱為正常使用下的極限狀態(tài)要求。梁的變形主要是彎矩所引起的,叫彎曲變形。剪力所引起的變形很小,一般可以忽略不計(jì)。簡(jiǎn)支梁的最大位移為: 影響位移因素除荷載外,還有:(1
8、) 材料性能:與E成反比;(2) 構(gòu)件的截面:與I成反比;矩形截面貫性矩 , 實(shí)心圓形截面貫性矩 槽鋼截面貫性矩 (3) 構(gòu)件的跨度:與跨度的 的n次方成正比,因素影響最大。(2) 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制 分為三個(gè)等級(jí)(1) 構(gòu)件不出現(xiàn)拉應(yīng)力;(2) 結(jié)構(gòu)雖有拉應(yīng)力,但不超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度;(3) 允許出現(xiàn)裂縫,但裂縫寬度不超過(guò)允許值。四 結(jié)構(gòu)的耐久性要求(1) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限 1類 5年, 2類 25年, 3類 50年, 4類 100年(2) 混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別 環(huán)境類別條 件一室內(nèi)正常環(huán)境二a室內(nèi)潮濕環(huán)境,非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)的露天環(huán)境,與無(wú)侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境b嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的
9、露天環(huán)境,與無(wú)侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境三使用除冰鹽的環(huán)境,嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)的冬季水位變動(dòng)環(huán)境,濱海室外環(huán)境四海水環(huán)境五受人為和自然的侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境 (3) 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的要求1. 保護(hù)層的厚度2. 水灰比、水泥用量的要求混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50204-92混凝土最大水灰比和最小水泥用量混凝土所處的環(huán)境最大水灰比最小水泥用量(kg/m3)普通混凝土輕骨料混凝土配筋無(wú)筋配筋無(wú)筋不受雨雪影響的混凝土不作規(guī)定2502002502251. 受雨雪影響的混凝土2. 位于水中或水位升降范圍內(nèi)的混凝土3. 在潮濕環(huán)境中的混凝土0.72502252752501.寒冷地區(qū)水位升降范圍內(nèi)
10、的混凝土2.受水位作用的混凝土0.65275250350275嚴(yán)冷地區(qū)水位升降范圍內(nèi)的混凝土0.63002753253002A311013 掌握混凝土梁、板、柱的特點(diǎn)和配筋要求1、 混凝土梁的受力特點(diǎn)及配筋要求(1) 混凝土梁的受力特點(diǎn)1. 梁的正截面破壞梁的正截面破壞形式與配筋率、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、截面形式有關(guān),影響最大的是配筋率 。隨著縱向受拉鋼筋配筋率的不同,鋼筋混凝土梁正截面可能出現(xiàn)適筋、超筋、少筋等三種不同性質(zhì)的破壞。適筋破壞為塑性破壞適筋梁的鋼筋和混凝土均能充分利用,既安全又經(jīng)濟(jì),是受彎構(gòu)件正截面承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算的依據(jù)超筋、少筋超筋破壞和少筋破壞均脆性破壞,既不安全又不經(jīng)濟(jì)。為避免
11、工程中出現(xiàn)超筋梁或少筋梁,規(guī)范對(duì)梁的最大和最小配筋率均作出了明確的規(guī)定。2. 梁的斜截面破壞受彎構(gòu)件既受彎矩又受剪力,剪力和彎矩共同作用引起的主拉應(yīng)力將使梁產(chǎn)生斜裂縫。影響斜截面破壞形式的因素很多,如:截面尺寸、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、荷載形式、箍筋和彎起鋼筋的含量等,其中影響最大的是配筋率(2) 鋼筋混凝土梁的配筋要求1. 縱向受力鋼筋縱向受力鋼筋的數(shù)量一般不少于兩根;當(dāng)梁寬小于100時(shí),可為一根。縱向受力鋼筋應(yīng)沿梁寬均勻分布,盡量排成一排,一排排不下時(shí),可排成二排。正常情況下,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)小于或等于C20時(shí),縱向鋼筋混凝土保護(hù)層厚度為30,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)大于或等于C25時(shí),縱向鋼筋混凝土保護(hù)
12、層厚度為25,且不小于鋼筋直徑。2. 箍筋箍筋的數(shù)量(直徑和間距)由計(jì)算確定。有時(shí)計(jì)算不需要箍筋,對(duì)高度大于300的梁,也應(yīng)沿梁全長(zhǎng)按照構(gòu)造設(shè)置,箍筋的直徑根據(jù)梁的高度確定;當(dāng)梁高小于800時(shí),直徑不小于6;當(dāng)梁高大于800時(shí),直徑不小于8;梁中有計(jì)算需要的縱向受力鋼筋時(shí),箍筋直徑尚應(yīng)不小于d/4(d為縱向受壓鋼筋的最大直徑)箍筋肢數(shù):當(dāng)梁寬b120時(shí),采用單肢箍;120b350時(shí),采用雙肢箍;b350時(shí),采用四肢箍。當(dāng)一排內(nèi)縱向鋼筋多于5根,或受壓鋼筋多于3根,也采用四肢箍。3. 彎起鋼筋彎起鋼筋與梁軸線的夾角一般是45°;當(dāng)梁高h(yuǎn)800時(shí),彎起角為60°。4. 架立鋼筋
13、如有受壓縱筋時(shí),受壓縱筋可兼作架立鋼筋,架立鋼筋應(yīng)伸至梁的支座。架立鋼筋最小直徑:L4m 架立鋼筋直徑8 ;4mL6m 架立鋼筋直徑10 ;L6m 架立鋼筋直徑12 ;5. 縱向構(gòu)造鋼筋當(dāng)梁較高(h450)時(shí),為防止混凝土收縮和溫度變形而產(chǎn)生豎向裂縫,同時(shí)加強(qiáng)鋼筋骨架的剛度,在梁的兩側(cè)沿梁高每隔200處各設(shè)一根直徑不小于10的腰筋,兩根腰筋之間用6或8的拉筋連接,拉筋間距一般為箍筋的2倍。2、 鋼筋混凝土板的受力特點(diǎn)及配筋要求(一)鋼筋混凝土板的受力特點(diǎn)按受彎情況,分為單向板與雙向板;按支承情況,可分為簡(jiǎn)支板與多跨連續(xù)板。1. 單向板與雙向板的受力特點(diǎn)兩對(duì)邊支承的板是單向板,一個(gè)方向受彎;四邊支承的板是雙向板,雙向受彎。若板兩邊均布支承,當(dāng)長(zhǎng)邊與短
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