建筑力學與結(jié)構(gòu)基礎下篇課件

1、建 筑 力 學 與 結(jié) 構(gòu) 基 礎第二篇建筑結(jié)構(gòu)與地基基礎結(jié)構(gòu)設計的目的 要使所設計的結(jié)構(gòu)滿足安全性、適用性、 耐久性等可靠性要求。作用 加在結(jié)構(gòu)上的荷載直接作用； 引起結(jié)構(gòu)變形的原因間接作用。作用效應 作用使構(gòu)件產(chǎn)生的內(nèi)力（如軸力、彎矩、剪力等）和變形（如撓度、裂縫寬度、轉(zhuǎn)角等）稱為作用效應，用S表示。結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài) 建筑結(jié)構(gòu)設計應根據(jù)在使用過程中結(jié)構(gòu)可能同時出現(xiàn)的荷載，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別進行荷載（效應）組合，取最不利值確定。結(jié)構(gòu)的抗力 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受作用效應的能力，用R表示。當RS時，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)；當R=S時，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)；當R800mm時為60 ） 箍筋：主

2、要作用是承擔斜截面的剪力，還用來固定縱向受力鋼筋的位置，與其他鋼筋綁扎或焊接在一起形成一個空間的鋼筋骨架。（一般梁中采用封閉式）二、板的構(gòu)造1、板的配筋 ： 梁式板中一般配置有兩種鋼筋受力鋼筋和分布鋼筋。 受力鋼筋：沿板跨方向配置于受拉區(qū)，承擔由彎矩作用而產(chǎn)生的拉力。（間距一般為70200mm） 分布鋼筋：它與受力鋼筋垂直，設置在受力鋼筋的內(nèi)側(cè)，其作用是將荷載均勻地傳給受力鋼筋，抵抗因混凝土收縮及溫度變化而產(chǎn)生的拉力，固定受力鋼筋的位置。 hh0c15mm d分布鋼筋三、梁、板混凝土保護層厚度 規(guī)范規(guī)定的保護層厚度不小于受力鋼筋的公稱直徑，且與結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境類別有關，具體數(shù)值見下表。 板、墻、

3、殼中分布鋼筋的保護層厚度不應小于表中相應的數(shù)值減10毫米，且不應小于10毫米，梁、柱中的箍筋和構(gòu)造鋼筋的保護層厚度不應小于15毫米。9-2 受彎構(gòu)件正截面破壞過程一、受彎構(gòu)件正截面各階段的應力狀態(tài)適筋梁加載全過程 ：第階段（彈性工作階段）第階段（帶裂縫工作階段）第階段（破壞階段）二、受彎構(gòu)件配筋率對正截面破壞性質(zhì)的影響受彎構(gòu)件正截面的破壞形式： 適筋梁 超筋梁 少筋梁適筋破壞超筋破壞少筋破壞9-3 單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算一、基本假設1、截面應變保持平面（平截面假定）；2、不考慮混凝土的抗拉強度；3、采用理想化的混凝土應力-應變關系；4、采用理想化的鋼筋應力-應變關系。僅在受拉區(qū)配

4、置縱向受力鋼筋的矩形截面受彎構(gòu)件1Es0.01二、基本計算公式及適用條件1、計算應力圖 以等效矩形應力分布圖來代替曲線應力分布圖，等效原則：等效前后合力C 的大小、作用點位置保持不變。CTsZMM = Cz fcxn ycCTsZMM = Cz a1fc ycx=b1 xn2、基本計算公式C=a1 fcbxTs=fyAsM a1 fcx=b1 xn3、基本計算公式適用條件1)或意義：為了防止發(fā)生超筋的脆性破壞。意義：為了防止發(fā)生少筋的脆性破壞。2) 9-4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算一、斜截面的破壞形式 1、斜壓破壞 2、剪壓破壞 3、斜拉破壞第十章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件10-1 受壓構(gòu)件的分類

5、鋼筋混凝土受壓構(gòu)件按其軸向力作用線與構(gòu)件截面形心軸線之間相互位置的不同，可分為軸心受壓構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件。(a)軸心受壓 (b)單向偏心受壓 (c)雙向偏心受壓10-2 軸心受壓構(gòu)件承載力計算一、基本計算公式 ：鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)。用來考慮長柱縱向彎曲使承載力降低的影響，主要與柱子的長細比有關。10-3 矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算一、偏心受壓構(gòu)件的類型與判別 鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)可分為大偏心受壓破壞和小偏心受壓破壞兩類。 b 為大偏心受壓 b 為小偏心受壓大偏心受壓小偏心受壓第十一章 預應力混凝土結(jié)構(gòu)基本知識11-1 預應力混凝土概念1、能夠充分利用高強度鋼

6、筋、高強度混凝土，減少鋼筋用量；構(gòu)件截面小，減輕了結(jié)構(gòu)自重。2、預應力能使構(gòu)件受拉區(qū)推遲或避免開裂，提高構(gòu)件的抗裂性能。3、由于預應力構(gòu)件在使用階段不帶裂縫工作或裂縫很小，所以構(gòu)件的截面剛度較大；預應力使構(gòu)件產(chǎn)生反拱，從而減少了外荷載作用下構(gòu)件的撓度。4、由于預應力提高了構(gòu)件的抗裂性能和剛度，減小了構(gòu)件的截面尺寸和自重，從而擴大了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應用范圍，使之適用于較大荷載和較大跨度情況。5、預應力技術的采用，對裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展起到了重要的作用，通過施加預應力，可提高裝配式結(jié)構(gòu)的整體性。一、預應力混凝土結(jié)構(gòu)特點11-2 施加預應力的方法一、先張法 先張法是指先在臺座上或鋼模內(nèi)張拉鋼筋

7、，然后澆筑混凝土的一種施工方法。二、后張法 后張法是指先澆筑混凝土構(gòu)件，然后直接在構(gòu)件上張拉預應力筋的一種施工方法。第十二章 鋼筋混凝土樓蓋的構(gòu)造12-1 鋼筋混凝土樓蓋的結(jié)構(gòu)形式一、現(xiàn)澆式樓蓋1、肋形樓蓋 整體式肋形樓蓋是由板、次梁、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。樓蓋按施工方法分為現(xiàn)澆式和裝配式兩種2、井式樓蓋3、無梁樓蓋12-2 整體式肋形樓蓋的構(gòu)造要求一、單向板的配筋形式1、彎起式2、分離式 第十三章 樓 梯 的 構(gòu) 造13-1 現(xiàn)澆樓梯的類型 板式樓梯： 一般由梯段板、

8、平臺梁和平臺板三部分組成。梁式樓梯： 由梯段板、斜梁、平臺梁和平臺板組成。 現(xiàn)澆樓梯的類型主要為板式樓梯和梁式樓梯。第十四章 砌 體 結(jié) 構(gòu)14-1 砌體結(jié)構(gòu)及其力學性能塊材：實心磚和空心磚（燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚）、石材和砌塊。 砌體結(jié)構(gòu)是以砌體作為主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。其特點是抗壓強度高，抗拉強度低。一、砌體材料14-1 砌體結(jié)構(gòu)及其力學性能塊材：實心磚和空心磚（燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚）、石材和砌塊。 砌體結(jié)構(gòu)是以砌體作為主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。其特點是抗壓強度高，抗拉強度低。一、砌體材料燒結(jié)普通磚： 由黏土、頁巖、煤矸石或粉煤灰為主要原料，經(jīng)

9、過焙燒而成的實心或空洞率不大于規(guī)定值且外形尺寸符合規(guī)定的磚。 規(guī)格尺寸為240mmx115mmx53mm。 強度等級為MU30、 MU25、 MU20、 MU15和MU10。蒸壓灰砂磚： 以石灰和砂為主要原料，經(jīng)坯料制備、壓制成型、蒸壓養(yǎng)護而成的實心磚，簡稱灰砂磚。砂漿： 分為水泥砂漿、混合砂漿、非水泥砂漿、混凝土砌塊砌筑砂漿。 砂漿的強度等級為：M15、 M10、 M7.5、 M5和 M2.5；砌塊專用砂漿強度等級用符號Mb表示。 砌體是由單塊塊材通過砂漿鋪縫粘結(jié)而成的，它的抗壓強度一般低于單塊塊材的抗壓強度。1、影響砌體抗壓強度的因素 塊材和砂漿的強度、塊材的尺寸和形狀、砂漿的和易性及砌筑

10、質(zhì)量。一、砌體強度14-2 混合結(jié)構(gòu)房屋的承重體系與靜力計算方案1、縱墻承重體系 荷載傳遞路線：板梁（或縱墻）縱墻基礎地基。一、混合結(jié)構(gòu)的承重體系2、橫墻承重體系 荷載傳遞路線：板橫墻基礎地基。 有時為了建筑上的需要和結(jié)構(gòu)上的合理布置而采用縱橫墻混合承重體系。3、內(nèi)框架承重體系 荷載傳遞路線：板梁墻和柱基礎地基。 砌體規(guī)范規(guī)定：房屋的靜力計算，根據(jù)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、房屋計算方案14-3 墻、柱的高厚比驗算 控制高厚比可以保證構(gòu)件不會過于細長而發(fā)生失穩(wěn)破壞。一、矩形截面墻、柱高厚比驗算式中H0墻、柱計算高度； h墻厚或矩形柱與H0相對應的邊長； 允許高厚比

11、； 1非承重墻允許高厚比的修正系數(shù)，可按下列規(guī) 定采用：對于240mm墻時，1=1.2；90mm時1=1.5； 當墻厚介于90mm和240mm之間，1可按內(nèi)插取值。 2開洞修正系數(shù)。14-4 無筋砌體構(gòu)件的承載力計算一、受壓構(gòu)件的計算 ：高厚比和軸向力的偏心距e對受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù)。二、局部受壓計算 壓力只作用在砌體的部分面積上的受力狀態(tài)稱為局部受壓。14-5 圈梁、過梁、和雨篷的一般構(gòu)造要求 圈梁的作用是加強房屋的空間剛度及整體性，防止由于基礎的不均勻沉降、振動荷載等引起的墻體開裂。一、圈梁第十五章 地 基 與 基 礎基礎：建筑物埋在地面以下的部分。地基：承受由基礎傳來荷載的土層。一、地基與基礎的概念15-1 概 述1、基礎有足夠的強度和耐久性；2、地基有足夠的強度；3、地基不能產(chǎn)生過大的沉降和不