建筑力學與建筑結構

1、建建 筑筑 力力 學學 與與 建建 筑筑 結結 構構 建筑結構的概念建筑結構的概念1-1 1-1 建筑力學與建筑結構概述建筑力學與建筑結構概述 建筑結構：由若干構件相互連接而成的能承受荷載和其他間接作用的體系。 構件：是組成結構的基本部件，如板、梁、柱、墻、基礎等。柱下基礎樓板柱梁梁墻樓梯墻下基礎地下室底板 建筑結構的分類建筑結構的分類 按所用材料不同，建筑結構分為混凝土結構、砌體結構、鋼結構和木結構。 按受力和構造特點不同，建筑結構分為混合結構、框架結構、框架-剪力墻結構、剪力墻結構、筒體結構、大跨結構等。其中大跨結構多采用網架結構、薄殼結構、膜結構及懸索結構。 建筑結構的功能建筑結構的功能

2、 結構的功能要求：安全性、適用性、耐久性。 結構的可靠性：安全性、適用性、耐久性。（可靠度是可靠性的定量指標） 極限狀態(tài)分類：承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)。 建筑結構的功能建筑結構的功能 結構極限狀態(tài)方程：Z=R-S，當RS時，結構處于可靠狀態(tài)；當R=S時，結構處于極限狀態(tài)；當RS時，結構處于失效狀態(tài)。 我國結構設計使用年限分四類：一類為5年、二類為25年、三類為50年、四類為100年。 地震的基本概念地震的基本概念1-2 1-2 建筑結構抗震基本知識建筑結構抗震基本知識 震源：地震發(fā)生的地方。 震中：震源正上方的位置。 震中距：地面某處至震中的距離。 震源深度：震源至地面的垂直距離。

3、依成因，地震分為火山地震、塌陷地震和構造地震 。 震級震級 衡量地震大小的等級。 它表示一次地震釋放能量的多少，一次地震只有一個震級。 地震的震級用M表示，單位是“里氏”。 地震烈度地震烈度 指某一地區(qū)地面和建筑物遭受一次地震影響的強烈程度。 烈度不僅與震級大小有關，而且與震源深度、震中距、地質條件等因素有關。 同一次地震有多個烈度區(qū)。 我國抗震設防的范圍為地震烈度6度、7度、8度和9度地震區(qū)。 “三水準兩階段三水準兩階段”的抗震設防目標的抗震設防目標 三水準：小震不壞、中震可修、大震不倒。 兩階段：彈性階段的概念設計和彈塑性階段的抗震設計。 建筑抗震設防標準分類建筑抗震設防標準分類 甲類：抗

4、震措施提高一度；地震作用高于本地區(qū)抗震設防烈度。 乙類：抗震措施提高一度；地震作用按本地區(qū)抗震設防烈度。 丙類：抗震措施和地震作用按本地區(qū)抗震設防烈度。 丁類：抗震措施允許比本地區(qū)抗震設防烈度的要求適當降低；地震作用按本地區(qū)抗震設防烈度。 抗震設計的材料選用抗震設計的材料選用 砌體結構材料：燒結普通磚和燒結多孔磚的強度等級不應低于MU10，其砌筑砂漿強度等級不應低于M5；混凝土砌塊的強度等級不應低于MU7.5，其砌筑砂漿強度等級不應低于Mb7.5。 混凝土結構材料：框支梁、框支柱及抗震等級為一級的框架梁、柱、節(jié)點核芯區(qū)的混凝土，其強度等級不應低于C30；構造柱、芯柱、圈梁及其他各類構件的混凝土

5、強度等級不應低于C20。 抗震設計的材料選用抗震設計的材料選用 鋼結構的鋼材：應有明顯的屈服臺階，且伸長率應大于20%，且應有良好的焊接性和合格的沖擊韌性。 抗震結構體系抗震結構體系 根據建筑的抗震設防類別、抗震設防烈度、建筑高度、場地條件、地基、結構材料和施工等因素，經綜合分析比較確定。2-1 2-1 靜力學基本知識靜力學基本知識 靜力學是研究物體在力作用下的平衡規(guī)律的科學。平衡 指物體相對于地球處于靜止或勻速直線運動的狀態(tài)。 剛體 在外力的作用下，大小和形狀保持不變的物體。一、力的概念一、力的概念力的定義 力是物體間相互的機械作用。力的效應 引起物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化（運動效應或外效應）；

6、使物體產生變形（變形效應或內效應）。力的單位 力的國際單位是牛頓（N）或千牛頓（kN）。力的三要素 力的大小、方向、作用點稱為力的三要素。AF力的表示法 力是一個矢量，用帶箭頭的直線段來表示，如右圖所示（虛線為力的作用線）。力系的定義 作用于同一個物體上的一組力。力系的分類 各力的作用線都在同一平面內的力系稱為平面力系；各力的作用線不在同一平面內的力系稱為空間力系。匯交力系匯交力系平行力系平行力系一般力系一般力系 力系力系二、靜力學基本公理二、靜力學基本公理1、二力平衡公理 作用在同一剛體上的兩個力，使剛體平衡的必要和充分條件是：這兩個力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。二力桿2、作用與

7、反作用公理 兩個相互作用物體之間的作用力與反作用力大小相等，方向相反，沿同一直線且分別作用在這兩個物體上。 例例 吊燈3、加減平衡力系公理推論（力的可傳性原理） 作用于剛體上的力可沿其作用線移動到剛體內任意一點，而不會改變該力對剛體的作用效應。= = =F FA AF F2 2F F1 1F FA AB BF F1 1A AB B 在作用著已知力系的剛體上，加上或減去任意平衡力系，并不改變原力系對剛體的作用效果。4、力的平行四邊形法則矢量表達式：R= F1+F2即：合力為原兩力的矢量和。A AF F1 1F F2 2R R推論：三力平衡匯交定理推論：三力平衡匯交定理作用在物體上同一點的兩個力，

8、可以合成為仍作用于該點的一個合力，合力的大小和方向由這兩個力為鄰邊所構成的平行四邊形的對角線確定。 三、約束與約束反力的概念三、約束與約束反力的概念約束 限制物體運動的物體稱為約束物體，簡稱約束。約束反力 約束必然對被約束物體有力的作用，以阻礙被約束物體的運動或運動趨勢。這種力稱為約束反力，簡稱反力。 幾種常見的約束及其反力幾種常見的約束及其反力柔體約束 用柔軟的皮帶、繩索、鏈條阻礙物體運動而構成的約束叫柔體約束。柔體約束只能受拉力，不能受壓力，所以約束反力一定通過接觸點，沿著柔體中心線背離被約束物體的方向，且恒為拉力。PPTS1S1S2S2 光滑接觸面約束 當兩物體在接觸處的摩擦力很小而略去

9、不計時，其中一個物體就是另一個物體的光滑接觸面約束。光滑接觸面的約束反力過接觸點，沿著接觸面的公法線指向被約束的物體，只能是壓力。圓柱鉸鏈約束 簡稱鉸鏈，圓柱鉸鏈約束的約束性質是限制物體平面移動（不限制轉動），其約束反力是互相垂直的兩個力（本質上是一個力），指向任意假設。XYR鏈桿約束 鏈桿就是兩端鉸接而中間不受力的剛性直桿，由此所形成的約束稱為鏈桿約束。這種約束只能限制物體沿鏈桿軸線方向上的運動而不能限制其他方向的運動，所以，鏈桿約束的約束反力沿著鏈桿的軸線，指向未定。A AB BN NA AN NB BA AC CB B 支座及其反力支座及其反力固定鉸支座可動鉸支座固定端支座 受力圖受力圖

10、脫離體 被分離出來的研究對象。受力圖 在脫離體上畫出周圍物體對它的全部主動力和約束反力，這樣的圖形叫做受力圖。 受力圖的繪圖步驟受力圖的繪圖步驟1、畫脫離體； 2、畫主動力； 3、畫約束反力。2-2 2-2 結構上的荷載結構上的荷載一、荷載的分類一、荷載的分類永久荷載、可變荷載和偶然荷載。二、荷載的分布形式二、荷載的分布形式材料的重度 某種材料單位體積的重量，用表示，單位kN/m3。二、荷載的分布形式二、荷載的分布形式均布面荷載 在均勻分布的荷載作用面上，單位面積上的荷載值稱為均布面荷載，其單位為kN/m2或N/m2。均布線荷載 沿跨度方向單位長度上均勻分布的荷載稱為均布線荷載，其單位為kN/

11、m或N/m。集中荷載 集中地作用于一點的荷載稱為集中荷載，其單位為kN或N。三、荷載的代表值三、荷載的代表值 永久荷載采用標準值為代表值，可變荷載采用標準值、組合值、頻遇值或準永久值為代表值。 永久荷載標準值用Gk表示；可變荷載標準值用Qk表示。四、荷載分項系數四、荷載分項系數 永久荷載分項系數G，可變荷載分項系數Q 。 一般G取1.2；Q 取1.4。 永久荷載設計值為GGk；可變荷載設計值為Q Qk 。2-3 2-3 靜力平衡條件靜力平衡條件一、平面匯交力系的平衡條件一、平面匯交力系的平衡條件 在平面力系中，如果各力的作用線都匯交于一點，就叫平面匯交力系。cosXPFF sinYPFF 力在

12、坐標軸上的投影 22PXYFFF已知合力求分力公式：已知分力求合力公式：對于由n個力F1、F2、 Fn 組成的平面匯交力系，可得：123xxxxnxRFFFFX123yyyynyRFFFFY從而，平面匯交力系的合力R的計算式為：2222()()xyRRRXY YtgX合力投影定理 合力在任一軸上的投影，等于它的各分力在同一軸上的投影的代數和。從而得平面匯交力系的平衡條件為：0 X0Y當物體處于平衡狀態(tài)時，平面匯交力系的合力R必須為零，即：2222()()0 xyRRRXY 即：力系中所有各力在兩個坐標軸中每一軸上的投影的代數和都等于零。二、平面任意力系的平衡條件二、平面任意力系的平衡條件1、力

13、矩 用乘積Fd加上正號或負號作為度量F使物體繞O點轉動效應的物理量，該物理量稱為力F對O點之矩，簡稱力矩。O點稱為矩心，矩心O到力F作用線的垂直距離d稱為力臂。M = F d力矩的單位 力矩的單位為牛頓米（Nm）或千牛頓米（kNm）力矩為零的情況 力等于零； 力臂等于零，即力的作用線通過矩心。2、力偶 由大小相等、方向相反且不共線的兩個平行力組成力偶。對物體產生轉動效應。FFd力偶矩 力偶的轉動效應用力偶矩表示，它等于力偶中任何一個力的大小與力偶臂d 的乘積，加上適當的正負號，即：FdM力偶的圖例力偶的圖例力偶系的合成作用在一個物體上的一組力偶稱為一個力偶系。力偶系的合成結果為一個合力偶M，即

14、：MMMMMn21力偶系的平衡當物體平衡時，合力偶必須為零，即：上式稱為力偶系的解析平衡條件。0M二、平面任意力系的平衡條件二、平面任意力系的平衡條件 作用線既不匯交也不完全平行的平面力系稱為平面一般力系。力的平移定理 作用于物體上的力F可以平行移動到物體的任一點O，但必須附加一個力偶，其力偶矩等于原力F對新作用點O的矩。平面一般力系的平衡方程 平面任意力系的一般簡化結果為一個主矢 R和一個主矩M。當物體平衡時，主矢和主矩必須同時為零，即：0X0Y0M 這三個平衡條件是互相獨立的，對于一個研究對象可以求解三個未知力，且最多求解三個未知力。三、桿件變形的基本形式三、桿件變形的基本形式1、軸向拉伸

15、或壓縮 在一對大小相等、方向相反、作用線與桿軸線重合的外力作用下，桿件的主要變形是長度改變。2、剪切 在一對相距很近、大小相等、方向相反的橫向外力作用下，桿件的主要變形是橫截面沿外力作用方向發(fā)生錯動。3、扭轉 在一對大小相等、方向相反、位于垂直于桿軸線的兩平面內的外力偶作用下，桿的任意橫截面將繞軸線發(fā)生相對轉動，而軸線仍維持直線。4、彎曲 在一對大小相等、方向相反、位于桿的縱向平面內的外力偶作用下，桿件的軸線由直線彎曲成曲線。四、內力的概念四、內力的概念 材料力學中所研究的內力，就是因外力作用而引起的內力改變量，也稱為附加內力，簡稱內力。五、求靜定結構內力的方法五、求靜定結構內力的方法 1、截

16、開； 2、舍一留一； 3、平衡求內力。2-4 2-4 靜定結構的內力計算靜定結構的內力計算一、概念一、概念1、軸力 桿件在軸向拉伸或壓縮時，截面上的內力與桿件的軸線重合，故稱為軸向內力，簡稱軸力，用N表示。且拉為正，壓為負。FFmmFN 0 xFFN0FNFN 2、彎曲內力剪力和彎矩 彎曲的概念：桿件受到垂直于桿軸的外力作用或在其軸線平面內受到力偶作用時，桿軸由直線變?yōu)榍€，這種變形稱為彎曲。 以彎曲為主要變形的桿件稱為梁。 當梁上所有外力均作用在縱向對稱面內時，變形后的梁軸線也仍在縱向對稱平面內，這種在變形后梁的軸線所在平面與外力作用面重合的彎曲稱為平面彎曲。平面彎曲。平面彎曲時梁橫截面上的

17、內力有兩種平面彎曲時梁橫截面上的內力有兩種: :剪力平行于橫截面的內力，用V表示。彎矩作用面與橫截面相垂直的內力偶矩，用M 表示。l /2l /2PP剪力和彎矩的正負號規(guī)定：剪力和彎矩的正負號規(guī)定：當截面上的剪力使所研究的脫離體有順時針轉動趨勢時為正值，反之為負值。當截面上的彎矩使所研究的脫離體產生下凸的變形時（即梁的下邊受拉）為正值，反之為負值。VVVV二、靜定結構的內力計算二、靜定結構的內力計算1、單跨靜定梁的類型 簡支梁：梁的一端為固定鉸支座， 另一端為可動鉸支座。 懸臂梁：梁的一端固定，另一端自由。 外伸梁：簡支梁的一端或兩端伸出支座之外。2、靜定平面剛架的類型簡支剛架懸臂剛架三鉸剛架

18、3、靜定平面桁架的內力計算 桁架結構：是由很多直桿通過鉸節(jié)點連接而成的結構，各個桿件內主要受到軸力的作用。理想桁架的三個假定理想桁架的三個假定: a. 連結桿件的各節(jié)點是無任何摩擦的理想鉸。 b. 各桿件的軸線都是直線，都在同一平面內，并且都通過鉸的中心。 c. 荷載和支座反力都作用在節(jié)點上，并位于桁架平面內。桁架內力計算桁架內力計算節(jié)點法和截面法節(jié)點法和截面法 零桿：在桁架計算中，內力為零的桿。 零桿的判斷：節(jié)點僅有兩根不共線的桿件，在無外力作用時，這兩桿均為零桿；三桿節(jié)點（T形節(jié)點），無外力作用時，若其中兩桿在同一直線上，則此兩桿內力相等，第三桿必為零桿。FN1=FN2=012FN1=FN

19、2 FN3=0312三、直接根據外力計算內力的規(guī)律三、直接根據外力計算內力的規(guī)律1、軸力N 桿件內任一橫截面上的軸力N，在數值上等于該截面任意一側與截面垂直（即沿軸線方向）的所有外力（包括荷載和支座反力）的代數和。2、剪力V 桿件內任一橫截面上的剪力V，在數值上等于該截面任意一側與截面平行（即垂直于桿軸線）的所有外力的代數和。3、彎矩M 桿件內任一橫截面上的彎矩M ，在數值上等于該截面一側所有外力對該截面形心的力矩的代數和。2-5 2-5 內內 力力 圖圖 為了形象直觀地表示內力沿截面位置變化的規(guī)律，通常將內力隨截面位置變化的情況繪成圖形，這種圖形叫內力圖。一、軸力圖 用平行于軸線的坐標表示橫

20、截面的位置，垂直于桿軸線的坐標表示橫截面上軸力的數值，以此表示軸力與橫截面位置關系的幾何圖形，稱為軸力圖。 已知已知F1=10kN,F2=20kN,F3=35kN,F4=25kN。試畫出桿件軸力圖。試畫出桿件軸力圖。11例例1 1N1F1解：解：1 1、計算各段的軸力。、計算各段的軸力。F1F3F2F4ABCD2233N3F4N2F1F2kN102NBC段段122FFN 0X2 2、繪制軸力圖。、繪制軸力圖。 0XkN101NAB段段011 FNkNN102510 0XkN253NCD段段043FN二、梁的內力圖 以梁橫截面沿梁軸線的位置為橫坐標，以垂直于梁軸線方向的剪力或彎矩為縱坐標，分別繪

21、制表示V(x)和M(x)的圖線。這種圖線分別稱為剪力圖和彎矩圖，簡稱V圖和M圖。 繪圖時一般規(guī)定正號的剪力畫在x軸的上側，負號的剪力畫在x軸的下側；正彎矩畫在x軸下側，負彎矩畫在x軸上側，即把彎矩畫在梁受拉的一側。 作梁內力圖的步驟作梁內力圖的步驟: a. 求支座反力； b. 分段； c. 定點； d. 連線。例例2 2 如圖所示，懸臂梁受集中力如圖所示，懸臂梁受集中力F F作用，試作此梁的作用，試作此梁的剪力圖和彎矩圖剪力圖和彎矩圖解：解：1.1.列剪力方程和彎矩方程列剪力方程和彎矩方程FxV)( (0 (0 x xl ) l ) FxxM)( (0 x(0 xl) l) 2.2.作剪力圖和

22、彎矩圖作剪力圖和彎矩圖由剪力圖和彎矩圖可知：由剪力圖和彎矩圖可知：FlMFVmaxmaxV例例3 3 簡支梁受均布荷載作用簡支梁受均布荷載作用, ,如圖示，作此梁的剪力圖和彎矩圖。如圖示，作此梁的剪力圖和彎矩圖。解：解：1.1.求約束反力由對稱關系，可得：求約束反力由對稱關系，可得：qlFFByAy21VqlV21max2.2.列剪力方程和彎矩方程列剪力方程和彎矩方程qxqlqxFxVAy21)(22212121)(qxqlxqxxFxMAy3.3.作剪應力圖和彎矩圖作剪應力圖和彎矩圖2max81qlM解：解：1.1.求約束反力求約束反力lFaFlFbFByAy,2.2.列剪力方程和彎矩方程列

23、剪力方程和彎矩方程lFbFxVAy)( （0 xa0 xa） xlFbxFxMAy)(0 xa) (0 xa) ACAC段：段：例例4 4 簡支梁受集中作用如圖示，作此梁的剪力圖和彎矩圖。簡支梁受集中作用如圖示，作此梁的剪力圖和彎矩圖。VCBCB段：段：lFaFlFbFFxVAy)(axl) (ax b 為小偏心受壓 承受軸向拉力，且軸向拉力起控制作用的構件；或受軸心拉力和彎矩共同作用的構件。三、鋼筋混凝土受拉構件承載力三、鋼筋混凝土受拉構件承載力1、大偏心受拉構件 軸向拉力N 不作用在As與As之間。截面雖開裂，但截面不會裂通，還有受壓區(qū)。2、小偏心受拉構件 軸向拉力N 作用在As與As之間

24、。破壞前，一般情況是截面全裂通，拉力完全由鋼筋承擔。3-3 3-3 鋼筋混凝土基本構件的構造要求鋼筋混凝土基本構件的構造要求一、梁的構造一、梁的構造1、梁的截面尺寸 ： 一般根據剛度條件由設計經驗決定，根據跨度的1/101/15確定梁的高度。 高層建筑混凝土結構技術規(guī)程規(guī)定框架結構主梁的高跨比為1/101/18。 矩形截面梁高寬比取23.5，T形截面梁取2.54.0。2、梁的配筋 ： 由縱向鋼筋、彎起鋼筋、縱向構造鋼筋（腰筋）、架立鋼筋和箍筋組成。縱向鋼筋 ： 縱向鋼筋的強度等級一般宜采用HRB400或RRB400級和HRB335級鋼筋，根數一般不少于3根。箍筋： 梁中箍筋加密區(qū)的間距一般是1

25、00mm，且應做成封閉式。二、板的構造二、板的構造1、板的厚度 ： 混凝土結構設計規(guī)范規(guī)定了現澆鋼筋混凝土板的最小厚度為60mm。2、板的配筋： 板中一般配置有兩種鋼筋受力鋼筋和分布鋼筋。 板內分布鋼筋不僅可使主筋定位，分擔局部荷載，還可承受收縮和溫度應力。hh0c15mm d分布鋼筋mmd126三、柱的構造三、柱的構造1、軸心受壓構件的縱向受力鋼筋要求 ： 沿截面的四周均勻放置，根數不得少于4根。 直徑不宜小于12mm，通常為1632mm宜采用較粗的鋼筋。 全部縱筋配筋率 5%。2、偏心受壓構件的縱向受力鋼筋 放置在偏心方向截面的兩邊。 當截面高度h600mm時，在側面應設置直徑為1016m

26、m的縱向構造鋼筋，并相應地設置附加箍筋或拉筋。四、混凝土保護層四、混凝土保護層1、混凝土保護層的作用 ： 保護縱向鋼筋不被銹蝕（防銹）。 在火災等情況下，使鋼筋的溫度上升緩慢（防火）。 使縱向鋼筋與混凝土有較好的粘結（粘結力）。五、鋼筋的錨固五、鋼筋的錨固1、基本錨固長度應按下列公式計算 ：dffldffltpyabtyab預應力筋普通鋼筋 當錨固鋼筋保護層厚度不大于5d時，錨固長度范圍內應配置橫向構造筋，其直徑不應小于d/4。 當縱向受拉普通鋼筋末端采用彎鉤或機械錨固措施時，包括彎鉤或錨固端頭在內的錨固長度（投影長度）可取為基本錨固長度lab的60%。 混凝土結構中的縱向受壓鋼筋，當計算中充

27、分利用其抗壓強度時，錨固長度不應小于相應受拉錨固長度的70%。3-4 3-4 預應力混凝土結構預應力混凝土結構一、預應力混凝土的概念一、預應力混凝土的概念 預應力混凝土是為了避免鋼筋混凝土結構的裂縫過早的出現，充分利用高強度鋼筋及高強度混凝土。 混凝土結構設計規(guī)范規(guī)定，預應力混凝土構件的混凝土強度等級不應低于C30。二、施加預應力的方法二、施加預應力的方法1、先張法： 先張法是指先在臺座上或鋼模內張拉鋼筋，然后澆筑混凝土的一種施工方法。 當混凝土達到設計強度的75%及以上時切斷鋼筋。 先張法預應力的傳遞依靠鋼筋和混凝土之間的粘結強度完成。2、后張法： 后張法是指先澆筑混凝土構件，然后直接在構件

28、上張拉預應力筋的一種施工方法。3、預應力損失： 錨具變形和鋼筋回縮所引起的預應力損失。預應力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預應 力損失。 加熱養(yǎng)護時預應力鋼筋與臺座之間溫差引起 的預應力損失。預應力鋼筋應力松弛引起的預應力損失?；炷潦湛s、徐變引起的預應力損失?；炷恋木植繑D壓引起的預應力損失。3-5 3-5 鋼筋混凝土樓蓋、樓梯和雨篷鋼筋混凝土樓蓋、樓梯和雨篷一、鋼筋混凝土樓蓋的分類一、鋼筋混凝土樓蓋的分類 鋼筋混凝土樓蓋按施工方法可分為現澆式、裝配式和裝配整體式三種形式。 整體現澆式樓蓋結構按樓板受力和支承條件的不同，又分為肋梁樓蓋、井式樓蓋、密肋樓蓋和無梁樓蓋。二、現澆單向板肋梁樓蓋二、現

29、澆單向板肋梁樓蓋 肋梁樓蓋由板、次梁和主梁組成。 單向板：四邊支承板，當板的長邊L2與短邊L1之比L2/ L12時。 雙向板：四邊支承板，當板的長邊L2與短邊L1之比L2/L1 2時。1、結構平面布置 ： 主梁的跨度一般為5m8m，次梁為4m6m。 為增強房屋橫向剛度，主梁一般沿房屋的橫向布置，并與柱構成平面內框架或平面框架，這樣可使整個結構具有較大的側向剛度，這就是通常所說的“短主梁、長次梁”。2、計算簡圖 ： 計算時對于板和次梁不論其支座是墻還是梁，均將其支座視為鉸支座。由此引起的誤差可在計算時所取的荷載、跨度和彎矩值加以調整。 折算荷載：折算荷載：采用調整荷載（即加大恒載、減少活載）的方

30、法加以考慮鉸支座引起的誤差反映在支座處的轉角比鉸接支座的轉角小，其實際效果是減少了跨中的最大正彎矩和支座的最大負彎矩（絕對值），即減弱了活載的不利影響。 計算跨度與跨數：計算跨度與跨數：對于多跨連續(xù)板、梁（跨度相等或相差不超過10%），若跨數超過五跨時，可按五跨來計算。3、截面設計與構造要求 ： 單向板短向布置受力筋，在長向布置分布筋。 受力鋼筋的間距：一般不小于70mm。當h150mm時，不應大于200mm，當h 150mm時，不應大于250 mm，且不應大于1.5h。 連續(xù)板的鋼筋布置可采用彎起式（一端彎起式和兩端彎起式）、分離式。 單向板中單位長度上分布鋼筋的截面面積不宜小于單位寬度上受

31、力筋截面面積的15%，間距不宜大于250 mm，直徑不宜小于6mm。 在主梁與次梁交接處設置附加箍筋或附加吊筋。三、雙向板肋梁樓蓋三、雙向板肋梁樓蓋 板的配筋形式類似于單向板，有彎起式與分離式。四、裝配式混凝土樓蓋四、裝配式混凝土樓蓋 預制鋪板以空心板應用最為廣泛。裝配式混凝土樓蓋板與板的連接 ： 一般采用強度不低于C20的細石混凝土或砂漿灌縫。 當樓面有振動荷載或房屋有抗震設防要求時，板縫內應設置拉接鋼筋。此時，板間縫應適當加寬。板與墻和板與梁的連接 ： 板與其支承墻和梁的連接，一般采用在支座上坐漿（厚度為1020mm）。 板在磚墻上支承寬應不小于100mm在鋼筋混凝土梁上支承寬應不小于60

32、 80mm。五、樓梯的結構形式及構造五、樓梯的結構形式及構造幻燈片幻燈片 501、板式樓梯 ： 由梯段板、休息平臺和平臺梁組成2、梁式樓梯： 由踏步板、斜梁和平臺板、平臺梁組成。六、雨篷六、雨篷1、雨篷計算 ： 雨篷板的正截面承載力計算。 雨篷梁在彎矩、剪力、扭矩共同作用下的承載力計算。 雨篷抗傾覆驗算。4-1 4-1 砌體結構材料砌體結構材料1、磚： 普通磚的尺寸為240115 53mm，其強度等級為MU30、MU25、MU20、MU15、MU10。2、砌塊： 強度等級為MU20、MU15、MU10、 MU7.5 MU5。3、石材： 強度等級為MU100、MU80、MU60、 MU50 MU

33、40、MU30、MU20。一、塊材一、塊材粘土多孔磚粘土多孔磚粘土實心磚粘土實心磚粘土空心磚粘土空心磚陶?；炷量招拇u陶?；炷量招拇u加加氣氣混混凝凝土土砌砌塊塊二、砂漿二、砂漿1、分類 ： 純水泥砂漿、混合砂漿、非水泥砂漿2、強度等級： M15、 M10、 M7.5、 M5和 M2.5；砌塊專用砂漿強度等級用符號Mb表示。4-2 4-2 砌體的種類及力學性能砌體的種類及力學性能1、砌體的受壓性能： 砌體的抗壓強度一般都低于單塊塊材的抗壓強度。2、影響砌體抗壓強度的因素： 塊體與砂漿的強度等級；塊體的尺寸與形狀；砂漿的流動性、保水性及彈性模量的影響；砌筑質量與灰縫的厚度。一、砌體的力學性能一、

34、砌體的力學性能3、砌體的受拉： 破壞形態(tài)：砌體沿齒狀灰縫截面軸心受拉破壞、砌體沿塊體（及灰縫）截面的軸心受拉破壞、砌體沿水平通縫截面軸心受拉破壞。 砌體抗拉強度主要取決于塊材與砂漿連接面的黏結強度。即砌體的軸心抗拉強度可由砂漿的強度等級來確定。4-3 4-3 砌體結構墻、柱砌體結構墻、柱1、縱墻承重體系 荷載傳遞路線：樓（屋）面荷載縱墻基礎地基。一、混合結構房屋的結構布置方案一、混合結構房屋的結構布置方案2、橫墻承重體系 荷載傳遞路線：樓（屋）面荷載橫墻基礎地基。3、縱橫墻承重體系4、內框架承重體系 荷載傳遞路線：板梁外縱墻外縱墻基礎地基或板梁柱柱基礎地基。 砌體規(guī)范規(guī)定：房屋的靜力計算，根據

35、房屋的空間工作性能分為剛性方案、剛彈性方案和彈性方案。二、房屋的靜力計算方案二、房屋的靜力計算方案三、受壓構件的計算三、受壓構件的計算fANa：高厚比和軸向力的偏心距e對 受壓構件承載力的影響系數。 A ：截面面積，對各類砌體均按毛截面計算。四、無筋砌體局部受壓承載力計算四、無筋砌體局部受壓承載力計算1、破壞形態(tài) 因縱向裂縫發(fā)展而引起的破壞； 劈裂破壞； 與墊板直接接觸的砌體局部破壞。五、墻、柱的高厚比五、墻、柱的高厚比 墻、柱的高厚比驗算是保證砌體房屋施工階段和使用階段穩(wěn)定性與剛度的一項重要構造措施。ThHThH00bbbb形截面矩形截面式中不同砌體材料的高厚比修正系數； H0墻、柱計算高度

36、； h矩形截面軸向力偏心方向的邊長，當 軸心受壓時為截面較小邊長； hTT形截面的折算厚度； 1、高厚比驗算：六、墻、柱的一般構造要求六、墻、柱的一般構造要求 跨度大于6m的屋架，跨度大于4.8m（對磚砌體）、4.2m（對砌塊和料石砌體）以及3.9m（對毛石砌體）的梁，其支承面下的砌體應設置混凝土或鋼筋混凝土墊塊，當墻中設有圈梁時，墊塊與圈梁宜澆成整體。4-4 4-4 過梁、挑梁與圈梁過梁、挑梁與圈梁1、圈梁的設置： 鋼筋混凝土圈梁的寬度宜與墻厚相同，當墻厚240mm時，其寬度不宜小于2h/3其高度應等于每皮磚厚度的倍數，并不應小于120mm。 縱向鋼筋不應少于410，綁扎接頭的搭接長度按受拉

37、鋼筋考慮，箍筋間距不應大于300mm。一、圈梁一、圈梁2、圈梁作用： 增強房屋的空間剛度和整體性，加強縱橫墻的聯(lián)系。 防止由于基礎的不均勻沉降、振動荷載等引起的墻體開裂。 過門窗洞口的圈梁，若配筋不少于過梁時，可兼做過梁。1、磚砌過梁 鋼筋磚過梁的跨度不宜超過1.5m，砂漿強度等級不宜低于M5。 磚砌平拱過梁的跨度不宜超過1.2m，砂漿強度等級不宜低于M5。 磚砌弧拱過梁豎磚砌筑的高度不應小于115mm弧拱最大跨度一般為2.54m。2、鋼筋混凝土過梁 其截面高度一般不小于180mm，截面寬度與墻體厚度相同，端部支承長度不應小于240mm。二、過梁二、過梁3、過梁的破壞形式 過梁跨中正截面的受彎

38、承載力不足而破壞； 過梁支座附近截面受剪承載力不足沿灰縫產生45方向的階梯形斜裂縫不斷擴展而破壞； 過梁支座端部墻體長度不夠，引起水平灰縫的受剪承載力不足發(fā)生支座滑動而破壞。 挑梁埋入墻體的長度l1與挑出長度l之比宜大于1.2；當挑梁上無砌體時，l1與l之比宜大于2。三、挑梁三、挑梁452Grx0 13(a)(b )Gr1x0245 13(c) Gr 1x023 45 370(d )x012Gr5-1 5-1 多層與高層房屋結構的類型多層與高層房屋結構的類型 高層建筑混凝土結構技術規(guī)程JGJ3-2010規(guī)定10層及10層以上或房屋高度大于28m的住宅建筑以及房屋高度大于24m的其他高層民用建筑

39、為高層建筑結構。 民用建筑設計通則規(guī)定，10層及10層以上的住宅建筑以及高度超過24m的公共建筑和綜合性建筑為高層建筑。多高層建筑的結構體系： 框架結構體系：按照框架布置方向的不同，框架結構體系可分為橫向布置、縱向布置和雙向布置三種。在有抗震要求的房屋設計中，要求框架必須縱橫向布置，形成雙向框架結構形式。 剪力墻結構體系 框架-剪力墻結構體系：框架往往只承受并傳遞豎向荷載，而水平荷載及地震作用主要由剪力墻承擔。 筒體結構體系、混合結構體系5-2 5-2 多高層建筑結構體系的總體布置原則多高層建筑結構體系的總體布置原則 10層以下的建筑通常采用框架結構，10層以上的建筑常選擇框架-剪力墻結構形式

40、，而30層以上的建筑宜選擇框筒結構體系等。 變形縫包括伸縮縫、沉降縫和防震縫。 強度高，自重輕；結構安全可靠（材質均勻、接近于各向同性，彈性模量大，具有良好的塑性和韌性）；工業(yè)化程度高；密封性好；耐熱性較好，耐火性差；耐腐蝕性差，易于銹蝕。一、鋼結構的特點一、鋼結構的特點6-1 6-1 鋼結構的特點及應用范圍鋼結構的特點及應用范圍6-2 6-2 鋼結構材料鋼結構材料 鋼結構因其所使用的鋼材具有良好的吸能能力和延性而具有良好的抗震性能。 鋼材的機械性能主要指屈服強度、抗拉強度、伸長率、冷彎性能及沖擊韌性等。一、鋼材的機械性能一、鋼材的機械性能 鋼材在各種荷載作用下發(fā)生兩種性質完全不同的破壞形式，

41、即塑性破壞和脆性破壞二、鋼材的破壞形式二、鋼材的破壞形式1、化學成分： 碳：含量提高，鋼材強度提高，但同時鋼材的塑性、韌性、冷彎性能、可焊性及抗銹蝕能力下降。 錳、硅、釩有益元素。 硫、氧能使鋼熱脆；磷、氮能使鋼冷脆三、影響鋼材力學性能的各種因素三、影響鋼材力學性能的各種因素2、冶煉、澆注及軋制： 澆注過程中因脫氧程度不同，分為鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼和沸騰鋼。3、鋼材硬化： 硬化有時效硬化和冷作硬化兩種。6-3 6-3 鋼結構連接鋼結構連接 鋼結構的連接通常有焊接、鉚接和螺栓連接三種方式。1、焊接連接： 焊接連接有氣焊、接觸焊和電弧焊等方法。 當焊件厚度t10mm時可采用直邊焊；t=1020mm時可

42、采用帶鈍邊單邊V形縫或帶鈍邊V形縫；t20mm時應采用U形縫、K形縫和X形縫。一、連接方法種類和特點一、連接方法種類和特點1、焊接連接： 焊縫符號由基本符號、輔助符號和引出線組成，必要時還可以加上補充符號和焊接尺寸符號。 鋼結構設計規(guī)范對焊縫的質量要求分為一級、二級和三級，其中一級質量最好。2、螺栓連接： 螺栓連接分為普通螺栓連接和高強度螺栓連接。高強度螺栓連接可分為摩擦型和承壓型兩種。 摩擦型連接：外力僅依靠部件接觸面的摩擦力來傳遞。主要用于直接承受動力荷載的結構、構件的連接。 承壓型連接：僅適用于承受靜力荷載或間接承受動力荷載的結構、構件的連接。2、螺栓連接： 按構造要求的螺栓數目不宜少于2個。 螺栓排列有并列和錯列式，并滿足受力、構造、施工三方面的要求。6-4 6-4 鋼結構基本構件鋼結構基本構件1、截面形式： 軸心受力構件的截面形式主要有實腹式及格構式兩類。格構式又分為綴板式和綴條式。 受壓柱由柱頭、柱身、柱腳三部分組成。柱身截面有實腹式、綴板式和綴條式三種。一、軸心受力構件一、軸心受力構件 受彎構件可能會發(fā)生