10 1A410000 房屋建筑工程技術(shù)ppt課件

1、房屋建筑工程管理與實(shí)務(wù)房屋建筑工程管理與實(shí)務(wù)西安科技大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院西安科技大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院同濟(jì)大學(xué)工程管理研究所同濟(jì)大學(xué)工程管理研究所曹曹 萍萍:caopingxa163:caopingxa1631A410000 建筑工程技術(shù)建筑工程技術(shù)1A410000 建筑工程技術(shù)建筑工程技術(shù)1A411000 1A411000 房屋結(jié)構(gòu)工程技術(shù)房屋結(jié)構(gòu)工程技術(shù)1A412000 1A412000 建筑裝飾裝修技術(shù)建筑裝飾裝修技術(shù)1A413000 1A413000 建筑材料建筑材料1A414000 1A414000 建筑工程施工技術(shù)建筑工程施工技術(shù) 任何結(jié)構(gòu)物或機(jī)械都由構(gòu)件組成，它們在正常工作狀態(tài)

2、下任何結(jié)構(gòu)物或機(jī)械都由構(gòu)件組成，它們在正常工作狀態(tài)下都要承受荷載。要使其正常工作，必須保證每個(gè)構(gòu)件在荷載作都要承受荷載。要使其正常工作，必須保證每個(gè)構(gòu)件在荷載作用下能安全工作。因此，對(duì)構(gòu)件在力學(xué)上應(yīng)有以下要求：用下能安全工作。因此，對(duì)構(gòu)件在力學(xué)上應(yīng)有以下要求： 1. 1. 強(qiáng)度：材料或構(gòu)件抵抗破壞的能力。強(qiáng)度：材料或構(gòu)件抵抗破壞的能力。 2. 2. 剛度：構(gòu)件抵抗變形的能力。剛度：構(gòu)件抵抗變形的能力。 3. 3. 穩(wěn)定性：受壓構(gòu)件不能喪失穩(wěn)定性。穩(wěn)定性：受壓構(gòu)件不能喪失穩(wěn)定性。 構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性是材料力學(xué)研究的主要內(nèi)容。構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性是材料力學(xué)研究的主要內(nèi)容。1A411010

3、 1A411010 房屋結(jié)構(gòu)工程的可靠性技術(shù)要求房屋結(jié)構(gòu)工程的可靠性技術(shù)要求 （1 1應(yīng)力：應(yīng)力：=N/A=N/A，單位：，單位：N/m2N/m2PaPa或或kN/m2kN/m2kPakPa） （2 2應(yīng)變：應(yīng)變：=L/L=L/L，可分為拉應(yīng)變和壓應(yīng)變。，可分為拉應(yīng)變和壓應(yīng)變。 （3 3虎克定律：在彈性范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比，即：虎克定律：在彈性范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比，即： /= E /= E 常數(shù)常數(shù)E E為彈性模量，單位為為彈性模量，單位為kN/m2kN/m2kPakPa）?？捎稍囼?yàn)確定。）。可由試驗(yàn)確定。A ABBB BC CD DP PLLPpPpPsPsPbPbPpPp比例極限荷

4、載比例極限荷載PsPs屈服荷載屈服荷載PbPb最大荷載最大荷載1A411011 1A411011 應(yīng)力、應(yīng)變的基本概念應(yīng)力、應(yīng)變的基本概念 平面匯交力系的平衡條件：平面匯交力系的平衡條件：X=0X=0，Y=0Y=01A411022 (1A411022 (三三) )利用平衡條件求未知力利用平衡條件求未知力 x x軸軸y y軸軸P1P1P2P2物體物體X=0 P1x+P2x=0X=0 P1x+P2x=0Y=0 P1y+P2y-P=0Y=0 P1y+P2y-P=0 x x軸軸y y軸軸T2T2T1T1W=600NW=600N=45=45。=30=30。X=0 -T1cos30+T2cos45=0X=

5、0 -T1cos30+T2cos45=0 即：即：0.707T2 0.866T1 =00.707T2 0.866T1 =0Y=0 T1sin30+T2sin45-W=0Y=0 T1sin30+T2sin45-W=0 即：即：0.5T1 +0.707T2 -600 =00.5T1 +0.707T2 -600 =0解得：解得：T1 =439.24T1 =439.24N N） T2 =538.02 T2 =538.02N N） 平面一般力系的平衡條件：平面一般力系的平衡條件：X=0X=0，Y=0Y=0，M=0M=0 x x軸軸y y軸軸P1P1P2P2物體物體X=0 P1x+P2x=0X=0 P1x

6、+P2x=0Y=0 P1y+P2y-P=0Y=0 P1y+P2y-P=0 x x軸軸y y軸軸T2T2T1T1W=600NW=600N=45=45。=30=30。X=0 -T1cos30+T2cos45=0X=0 -T1cos30+T2cos45=0Y=0 T1sin30+T2sin45-W=0Y=0 T1sin30+T2sin45-W=0解得：解得：T1 =439.24T1 =439.24N N） T2 =538.02 T2 =538.02N N） 平面匯交力系的平衡條件：平面匯交力系的平衡條件：X=0X=0，Y=0Y=01A411022 (1A411022 (三三) )利用平衡條件求未知力

7、利用平衡條件求未知力 （1 1節(jié)點(diǎn)法：先算支座反力，再取各節(jié)點(diǎn)依次計(jì)算。節(jié)點(diǎn)法：先算支座反力，再取各節(jié)點(diǎn)依次計(jì)算。 （2 2截面法：算出支座反力后以適當(dāng)截面做脫離體計(jì)算。截面法：算出支座反力后以適當(dāng)截面做脫離體計(jì)算。桁架內(nèi)力計(jì)算方法：桁架內(nèi)力計(jì)算方法：1A411022 (1A411022 (四四) )靜定桁架的內(nèi)力計(jì)算靜定桁架的內(nèi)力計(jì)算1A411022 (1A411022 (五五) )用截面法計(jì)算單跨靜定梁的內(nèi)力用截面法計(jì)算單跨靜定梁的內(nèi)力 梁上的外力梁上的外力作用在梁上的荷載：一般已知作用在梁上的荷載：一般已知支承梁的約束反力：未知，與支座形式有關(guān)支承梁的約束反力：未知，與支座形式有關(guān) 常見

8、支座形式常見支座形式固定鉸支座：可轉(zhuǎn)動(dòng)，不能移動(dòng)。一般有固定鉸支座：可轉(zhuǎn)動(dòng)，不能移動(dòng)。一般有X X，Y Y兩個(gè)反力兩個(gè)反力可動(dòng)鉸支座：可轉(zhuǎn)動(dòng)，水平向可移動(dòng)。有可動(dòng)鉸支座：可轉(zhuǎn)動(dòng)，水平向可移動(dòng)。有Y Y向一個(gè)反力向一個(gè)反力固定支座：不可轉(zhuǎn)不可移。有固定支座：不可轉(zhuǎn)不可移。有X X、Y Y、M M三個(gè)反力三個(gè)反力 常用簡單梁常用簡單梁簡支梁簡支梁外伸梁外伸梁懸臂梁懸臂梁靜定梁靜定梁可用靜力可用靜力平衡條件確定其全平衡條件確定其全部反力和內(nèi)力的梁部反力和內(nèi)力的梁（1 1梁在荷載作用下的內(nèi)力梁在荷載作用下的內(nèi)力梁在荷載作用下內(nèi)力的種類：剪力和彎矩梁在荷載作用下內(nèi)力的種類：剪力和彎矩求解內(nèi)力的基本方法：

9、截面法求解內(nèi)力的基本方法：截面法剪力符號(hào)：使脫離體作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為正；反之為負(fù)。剪力符號(hào)：使脫離體作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為正；反之為負(fù)。彎矩符號(hào)：使脫離體上部受壓、下部受拉時(shí)為正；反之為負(fù)。彎矩符號(hào)：使脫離體上部受壓、下部受拉時(shí)為正；反之為負(fù)。 梁的內(nèi)力計(jì)算結(jié)論：梁的內(nèi)力計(jì)算結(jié)論： 1 1梁的任一橫截面上的剪力，在數(shù)值上等于該截面一側(cè)左側(cè)或右梁的任一橫截面上的剪力，在數(shù)值上等于該截面一側(cè)左側(cè)或右側(cè)所有的豎向外力的代數(shù)和。側(cè)所有的豎向外力的代數(shù)和。 2 2梁的任一橫截面上的彎矩，在數(shù)值上等于該截面一側(cè)左側(cè)或右梁的任一橫截面上的彎矩，在數(shù)值上等于該截面一側(cè)左側(cè)或右側(cè)所有的外力對(duì)該截面形心的力矩的代數(shù)和。側(cè)

10、所有的外力對(duì)該截面形心的力矩的代數(shù)和。 利用該結(jié)論計(jì)算內(nèi)力時(shí)，無需畫脫離體的受力圖和列平衡方程式，利用該結(jié)論計(jì)算內(nèi)力時(shí)，無需畫脫離體的受力圖和列平衡方程式，只要梁上的外力已知，任何截面上的內(nèi)力值均可直接寫出。只要梁上的外力已知，任何截面上的內(nèi)力值均可直接寫出。1A411024 1A411024 用截面法計(jì)算單跨靜定梁的內(nèi)力用截面法計(jì)算單跨靜定梁的內(nèi)力例例1 1：計(jì)算下列簡支梁在荷載作用下的內(nèi)力。：計(jì)算下列簡支梁在荷載作用下的內(nèi)力。1 11 1P PA AB Ba aL L解：解：1 1計(jì)算該梁在荷載作用下的支座反力。計(jì)算該梁在荷載作用下的支座反力。 由由MB=0MB=0，L YA - L/2

11、P = 0L YA - L/2 P = 0，得，得 YA = P/2 YA = P/2 由由MA=0MA=0，1/2 L P - L YB = 01/2 L P - L YB = 0，得，得 YB = P/2 YB = P/2 校核：校核：Y=0Y=0，YA+YBP=0=P/2+P/2P=0YA+YBP=0=P/2+P/2P=0，所得反力正確。，所得反力正確。 2 2求求1-11-1截面上的內(nèi)力。截面上的內(nèi)力。 由由1-11-1截面處取左側(cè)考慮脫離體平衡條件：截面處取左側(cè)考慮脫離體平衡條件： 由由Y=0Y=0，YA- V = 0YA- V = 0，得：，得： V = YA = P/2 V =

12、YA = P/2 由由MO=0MO=0，YA a - M1 = 0YA a - M1 = 0，得：，得： M1 = YA a = YA a M1 = YA a = YA a 。 YAYAV VM1M1O O用截面法計(jì)算單跨靜定梁的內(nèi)力用截面法計(jì)算單跨靜定梁的內(nèi)力例例2 2：計(jì)算下列簡支梁在荷載作用下的內(nèi)力。：計(jì)算下列簡支梁在荷載作用下的內(nèi)力。解：解：1 1計(jì)算該梁在荷載作用下的支座反力。計(jì)算該梁在荷載作用下的支座反力。 由對(duì)稱性可知：由對(duì)稱性可知：YA = YB = ql/2YA = YB = ql/2 2 2求求1-11-1截面上的內(nèi)力。截面上的內(nèi)力。 1-1 1-1截面的剪力等于該截面左側(cè)

13、的豎向力截面的剪力等于該截面左側(cè)的豎向力YAYA與與qaqa之和：之和： V = YA - qa = ql/2 - qa = q(l/2 a) V = YA - qa = ql/2 - qa = q(l/2 a) 1-1 1-1截面的彎矩等于截面的彎矩等于YAYA與與qaqa對(duì)對(duì)1-11-1截面形心的力矩的代數(shù)和，即：截面形心的力矩的代數(shù)和，即： M1 = YA a - qa a/2 = qa/2(l a) M1 = YA a - qa a/2 = qa/2(l a) 。 1 11 1q qA AB Ba aL LP PA AB Ba aL L用截面法計(jì)算單跨靜定梁的內(nèi)力用截面法計(jì)算單跨靜定梁

14、的內(nèi)力做法：先列出剪力、彎矩隨截面位置而變化的函數(shù)式剪力方程和彎矩方做法：先列出剪力、彎矩隨截面位置而變化的函數(shù)式剪力方程和彎矩方 程），再由函數(shù)式畫成圖形。程），再由函數(shù)式畫成圖形。符號(hào)：正剪力畫在橫坐標(biāo)軸的上邊，負(fù)剪力畫在下邊；符號(hào)：正剪力畫在橫坐標(biāo)軸的上邊，負(fù)剪力畫在下邊； 彎矩圖畫在梁受拉的一側(cè)，故正彎矩畫在下邊，負(fù)彎矩畫在上邊。彎矩圖畫在梁受拉的一側(cè)，故正彎矩畫在下邊，負(fù)彎矩畫在上邊。結(jié)論：結(jié)論： 1 1在集中力作用處剪力圖發(fā)生突變，突變值等于該集中力的大小，在集中力作用處剪力圖發(fā)生突變，突變值等于該集中力的大小，且方向與該集中力的方向一致；且方向與該集中力的方向一致； 2 2在力偶

15、作用處彎矩圖發(fā)生突變，突變值等于該力偶的力偶矩。在力偶作用處彎矩圖發(fā)生突變，突變值等于該力偶的力偶矩。（2 2剪力圖和彎矩圖剪力圖和彎矩圖用截面法計(jì)算單跨靜定梁的內(nèi)力用截面法計(jì)算單跨靜定梁的內(nèi)力解：取距右端為解：取距右端為x x的任一截面的任一截面m-mm-m，列出該截面上的內(nèi)力表達(dá)式剪力列出該截面上的內(nèi)力表達(dá)式剪力方程和彎矩方程）：方程和彎矩方程）： V(x)=P (0 xL) V(x)=P (0 xL) M(x)=Px (0 xL) M(x)=Px (0 xL) 剪力方程為一常量，正值，畫剪力方程為一常量，正值，畫在橫坐標(biāo)軸的上邊；在橫坐標(biāo)軸的上邊； 彎矩方程是彎矩方程是X X的一次函數(shù)，

16、為的一次函數(shù)，為一斜直線，確定兩點(diǎn)即可畫出：一斜直線，確定兩點(diǎn)即可畫出： 當(dāng)當(dāng)X=0X=0時(shí)，時(shí)，M(x)=0M(x)=0； 當(dāng)當(dāng)X=LX=L時(shí)，時(shí)，M(x)=PLM(x)=PL。 正彎矩畫在橫坐標(biāo)軸下邊。正彎矩畫在橫坐標(biāo)軸下邊。例例1 1：繪制下圖懸臂梁的內(nèi)力圖。：繪制下圖懸臂梁的內(nèi)力圖。P Px xL Lm mm mx xV V圖圖+ +V Vx xM M- -M M圖圖用截面法計(jì)算單跨靜定梁的內(nèi)力用截面法計(jì)算單跨靜定梁的內(nèi)力解：取距左端為解：取距左端為x x的任一截面的任一截面m-mm-m，列，列出該截面的剪力方程和彎矩方程：出該截面的剪力方程和彎矩方程： V(x)=YA-qx=q(L/

17、2-x) V(x)=YA-qx=q(L/2-x) M(x)=YAx-qxx/2=qx(L-x)/2 M(x)=YAx-qxx/2=qx(L-x)/2 適用范圍為適用范圍為 0 xL 0 xL 。 剪力方程是剪力方程是X X的一次函數(shù)，為一斜的一次函數(shù)，為一斜直線，直線，X=0X=0時(shí)，時(shí)，V(x)=qL/2V(x)=qL/2； X=L X=L時(shí)，時(shí)，V(x)=-qL/2V(x)=-qL/2。 彎矩方程是彎矩方程是X X的二次函數(shù)，為一拋的二次函數(shù)，為一拋物線，物線，X=0X=0時(shí)，時(shí)，M(x)=0M(x)=0； X=L X=L時(shí)，時(shí)，M(x)=0M(x)=0； X=L/2 X=L/2時(shí)，時(shí)，M

18、(x)=qL2/8M(x)=qL2/8。例例2 2：繪制下圖簡支梁的內(nèi)力圖。：繪制下圖簡支梁的內(nèi)力圖。m mm mx xL Lq qA AB BY YA AY YB BV V圖圖+ +- -+ +M M圖圖用截面法計(jì)算單跨靜定梁的內(nèi)力用截面法計(jì)算單跨靜定梁的內(nèi)力解：解：1 1由由MA=MB=0MA=MB=0得：得： YA = bP/L YA = bP/L， YB = aP/L YB = aP/L。 2 2分分ACAC、CBCB兩段分別列出兩段分別列出x1x1、x2x2截面的剪力方程和彎矩方程。截面的剪力方程和彎矩方程。 剪力方程：剪力方程： AC AC段段 V(x1)= YA = bP/L V

19、(x1)= YA = bP/L CB CB段段 V(x2)= -YB = -aP/L V(x2)= -YB = -aP/L 適用范圍適用范圍 0 x1a 0 x1a，ax2Lax2L。 彎矩方程：彎矩方程： AC AC段段 M(x1)= YA x1 = bPx1/L M(x1)= YA x1 = bPx1/L C B C B 段段 M ( x 2 ) = Y A x 2 M ( x 2 ) = Y A x 2 P(x2a)P(x2a) = Pa(1 x2/L) = Pa(1 x2/L) 適用范圍適用范圍 0 x1a 0 x1a，ax2Lax2L。例例3 3：繪制下圖簡支梁的內(nèi)力圖。：繪制下圖簡

20、支梁的內(nèi)力圖。x1x1Y YA AY YB Bx2x2P PA AB BL La ab bC CV V圖圖+ +- -+ +M M圖圖用截面法計(jì)算單跨靜定梁的內(nèi)力用截面法計(jì)算單跨靜定梁的內(nèi)力梁的內(nèi)力圖小結(jié)梁的內(nèi)力圖小結(jié)舉舉例例梁上的外力情況梁上的外力情況 m作用處發(fā)生突變，突變作用處發(fā)生突變，突變值等于值等于mm作用處無變化作用處無變化P作用處發(fā)生轉(zhuǎn)折作用處發(fā)生轉(zhuǎn)折 P作用處發(fā)生突變，作用處發(fā)生突變，突變值等于突變值等于P凹向下的二次曲線凹向下的二次曲線斜斜 直直 線線凹向上的二次曲線凹向上的二次曲線斜斜 直直 線線斜斜 直直 線線水水 平平 線線彎彎 矩矩 圖圖剪剪 力力 圖圖P Pm mP

21、 Pm m1A414010 施工測量施工測量高程測量計(jì)算公式高程測量計(jì)算公式:實(shí)測高度實(shí)測高度 = 后視高程后視高程 + 后視讀數(shù)后視讀數(shù) 前視讀數(shù)前視讀數(shù)已知高程未知高程1A414010 施工測量施工測量高程傳遞：高程傳遞： HB = HA + a （b - c ）- dabcd1A414010 施工測量施工測量高程傳遞：高程傳遞：設(shè)己知水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)己知水準(zhǔn)點(diǎn)A的高程的高程HA，要在基坑內(nèi)側(cè)測出高程，要在基坑內(nèi)側(cè)測出高程HB的的B點(diǎn)位置。點(diǎn)位置。（1現(xiàn)懸掛一根帶重錘的鋼卷尺，零點(diǎn)在下端。現(xiàn)懸掛一根帶重錘的鋼卷尺，零點(diǎn)在下端。（2先在地面上安置水準(zhǔn)儀，后視先在地面上安置水準(zhǔn)儀，后視A點(diǎn)讀數(shù)點(diǎn)讀數(shù)a，前視鋼尺讀數(shù)，前視鋼尺讀數(shù)b。（3再在坑內(nèi)安置水準(zhǔn)儀，后視鋼尺讀數(shù)再在坑內(nèi)安置水準(zhǔn)儀，后視鋼尺讀數(shù)c。（4計(jì)算計(jì)算B點(diǎn)的高程點(diǎn)的高程d HA + a =HB + d + ( b c )（5計(jì)算出前視讀數(shù)計(jì)算出前視讀數(shù)d之后，沿坑壁豎立水準(zhǔn)標(biāo)尺，上下移動(dòng)水準(zhǔn)之后，沿坑壁豎立水準(zhǔn)標(biāo)尺，上下移動(dòng)水準(zhǔn)標(biāo)尺，當(dāng)其讀數(shù)正好為標(biāo)尺，當(dāng)其讀數(shù)正好為d時(shí)，沿水準(zhǔn)標(biāo)尺底面向基坑壁釘設(shè)木樁時(shí)，沿水準(zhǔn)標(biāo)尺底面向基坑壁釘設(shè)木樁(或或粗鋼筋粗鋼筋)，則木樁頂面的高程即為，則木樁頂面的高程即