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1、1二级建造师建筑工程管理与实务精讲班233 网校：宋协清2建筑结构技术要求2房屋结构平衡技术要求一、荷载的分类（一）按随时间的变异分类（1）永久作用（永久荷载或恒载）：在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。永久荷载包括结构构件、围护构件、面层及装饰、固定设备、长期储物的自重，土压力、水压力，以及其他需要按永久荷载考虑的荷载，如：固定隔墙的自重、水位不变的水压力、预应力、地基变形、混凝土收缩、钢材焊接变形、引起结构外加变形或约束变形的各种施工因素。（2）可变作用（可变荷载或活荷载）：在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值
2、相比不可以忽略不计的荷载，如：楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、活动隔墙自重、安装荷载、车辆荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、 （地震作用、撞击） 、水位变化的水压力、温度变化等。（3）偶然作用（偶然荷载、特殊荷载）：在结构使用年限内不一定出现，而一旦出现其量值很大，且持续时间很短的荷载。例如撞击、爆炸、地震作用、龙卷风、火灾等。地震作用和撞击可认为是规定条件下的可变作用，或可认为是偶然作用。（二）按结构的反应分类（1）静态作用或静力作用：不使结构或结构构件产生加速度或所产生的加速度可以忽略不计, 如固定隔墙自重、住宅与办公楼的楼面活荷载、雪荷载等。（2）动态作用或动力作用：使结构或结构构件产生
3、不可忽略的加速度，例如地震作用、吊车设备振动等。（三）按荷载作用面大小分类1均布面荷载 铺设的木地板、地砖、花岗石、大理石面层等重量引起的荷载。均布面荷载 Q 值的计算，可用材料的重度 乘以面层材料的厚度 d，得出增加的均布面荷载值，Q=d。2线荷载建筑物原有的楼面或屋面上的各种面荷载传到梁上或条形基础上时，可简化为单位长度上的分布荷载，称为线荷载 q。3集中荷载在建筑物原有的楼面或屋面上放置或悬挂较重物品（如洗衣机、冰箱、空调机、吊灯等）时，其作用面积很小，可简化为作用于某一点的集中荷载。（四）按荷载作用方向分类（1）垂直荷载：如结构自重，雪荷载等；（2）水平荷载：如风荷载、水平地震作用等。
4、（五）建筑结构设计时不同荷载采用的代表值对永久荷载应采用标准值作为代表值；对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值2作为代表值；对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。确定可变荷载代表值时应采用 50 年设计基准期。二、平面力系的平衡条件及其应用（一）平面力系的平衡条件（二）利用平衡条件求未知力专业考生和非专业考生（三）结构的计算简化 1杆件的简化杆件可以用轴线来表示，因为细长杆件可以近似采用平面假定，因此截面上的应力可以由截面上的内力来确定，而内力只与杆件的长度有关，与截面的宽度和高度无关。2结点的简化杆件与杆件的连接点称为：结点。结点的简化分两类：铰结点和刚结点。
5、（1）铰结点：其几何特征是各杆可以绕结点自由转动，受力不会引起杆端产生弯矩。例如：木屋架的结点，由于各杆件之间是通过螺栓、扒钉连接的，无法阻止杆件间的微小转动，因此该结点应简化为铰结点。（2）刚结点：其几何特征是各杆不能绕结点作相对转动，受力时，由于结点能阻止杆件之间发生相对转角，因此杆端有弯矩、剪力和轴力。例如：现浇钢筋混凝土框架的结点，由于梁、柱的钢筋是绑扎在一起的，又用混凝土一次浇灌成型，杆件间是无法发生相对位移的，因此该结点可以简化成刚结点。3支座的简化对平面结构的支座一般可以简化为以下三种形式：（1）可动铰支座：只能约束竖向运动的支座，例如：把梁放在柱顶上，不作任何处理，其支座就可简
6、化成可动铰支座。（2）固定铰支座：只能约束竖向和水平运动的支座，例如：把屋架放在柱顶上，并与柱顶的预埋件连接，这样的支座可简化成固定铰支座。（3）固定支座：能约束竖向、水平和转动的支座，例如：柱子与基础完全现浇在一起，而且柱子的钢筋插入基础一定距离，那么柱子的支座就可简化成固定支座。（四）杆件的受力与稳定1杆件的受力形式结构杆件的基本受力形式按其变形特点可归纳五种：拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转。实际结构中的构件往往是几种受力形式的组合，如梁承受弯矩与剪力、柱子受到压力与弯矩等。（四）32材料强度的基本概念结构杆件所用材料在规定的荷载作用下，材料发生破坏时的应力称为强度。要求不破坏的要求，称为强
7、度要求。根据外力作用方式不同，材料有抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。3杆件稳定的基本概念在工程结构中，受压杆件如果比较细长,受力达到一定的数值（这时一般未达到强度破坏）时，杆件突然发生弯曲，以致引起整个结构的破坏，这种现象称为失稳。受压杆件要有稳定的要求。临界力越大，压杆的稳定性就越好。2房屋结构的安全性、适用性及耐久性要求一、结构的功能要求与极限状态（1）安全性。在正常施工和正常使用的条件下，结构应能承受可能出现的各种荷载作用和变形而不发生破坏；在偶然事件发生后，结构仍能保持必要的整体稳定性。例如，厂房结构平时受自重、吊车、风和积雪等荷载作用时，均应坚固不坏，而在遇到强烈地震、爆炸等偶然事件
8、时，容许有局部的损伤，但应保持结构的整体稳定而不发生倒塌。（2）适用性。在正常使用时，结构应具有良好的工作性能。如吊车梁变形过大会使吊车无法正常运行。水池出现裂缝便不能蓄水等，都影响正常使用，需要对变形、裂缝等进行必要的控制。（3）耐久性。在正常维护的条件下，结构应能在预计的使用年限内满足各项功能要求，也即应具有足够的耐久性。例如：不致因混凝土的老化、腐蚀或钢筋的锈蚀等而影响结构的使用寿命。安全性、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性。二、结构的安全性要求1建筑结构安全等级安全等级 破坏后果 建筑物类型一级 很严重 重要的房屋二级 严重 一般的房屋三级 不严重 次要的房屋2建筑装饰装修荷载变动对
9、建筑结构安全性的影响（1）在楼面上加铺任何材料属于对楼板增加了面荷载；（2）在室内增加隔墙、封闭阳台属于增加的线荷载；（3）在室内增加装饰性的柱子，特别是石柱，悬挂较大的吊灯，房间局部增加假山盆景，增加了集中荷载。4三、结构的适用性要求（一）杆件刚度与梁的位移计算梁的最大变形，简支梁，其跨中最大位移：影响位移因素除荷载外，还有：（1）材料性能：与材料的弹性模量 E 成反比；（2）构件的截面：与截面的惯性矩 I 成反比，如矩形截面梁，其截面惯性矩；（3）构件的跨度：与跨度 l 的 n 次方成正比，此因素影响最大。（二）混凝土结构的裂缝控制裂缝控制分为三个等级：（1）构件不出现拉应力；（2）构件虽
10、有拉应力,但不超过混凝土的抗拉强度；（3）允许出现裂缝，但裂缝宽度不超过允许值。四、结构的耐久性要求结构的耐久性是指结构在规定的工作环境中，在预期的使用年限内。在正常维护条件下不需进行大修就能完成预定功能的能力。结构设计使用年限 设计使用年限分类 表 2类别 设计使用年限分类（年） 示例1 5 临时性结构2 25 易于替换的结构构件3 50 普通房屋和构筑物4 100 纪念性建筑和特别重要的建筑结构（二）混凝土结构的环境类别环境类别 名称 腐蚀机理 一般环境 保护层混凝土碳化引起钢筋锈蚀 冻融环境 反复冻融导致混凝土损伤 海洋氯化物环境 氯盐引起钢筋锈蚀 除冰盐等其他氯化物环境 氯盐引起钢筋锈
11、蚀 化学腐蚀环境 硫酸盐等化学物质对混凝土的腐蚀（三）混凝土结构环境作用等级A 轻微 B 轻度 C 中度 D 严重 E 非常严重 F 极端严重顺序（四）混凝土结构耐久性的要求1混凝土最低强度等级1）一般混凝土2）预应力混凝土构件混凝土最低等级：不应低于 粘结预应力混凝土等级：板不应低于 及其他构件不应低于 ）混凝土结构耐久性的要求2保护层厚度（不小于） 注：混凝土保护层厚度不应小于 70混凝土土垫层时，可按上表执行；3水胶比、水泥用量的要求对于一类、二类和三类环境中，设计使用年限为 50 年的结构混凝土，其最大水胶比、最小水泥用量、最低混凝土强度等级、最大氯离子含量以及最大碱含量，按照耐久性的
12、要求应符合有关规定。五、既有建筑的可靠度评定既有结构需要进行可靠性评定的情况：结构的使用时间超过规定的年限；结构的用途或使用要求发生改变；结构的使用环境出现恶化；结构存在较严重的质量缺陷；出现影响结构安全性、适用性或耐久性的材料性能劣化、构件损伤或其他不利状态；对既有结构的可靠性有怀疑或有异议。既有结构的可靠性评定可分为安全性评定、适用性评定和耐久性评定，必要时尚应进行抗灾害能力评定。 1安全性评定既有结构的安全性评定应包括结构体系和构件布置、连接和构造、承载力三个评定项目。2适用性评定在结构安全性得到保证的情况下，对影响结构正常使用的变形、裂缝、位移、振动等适用性问题，久性评定既有结构的耐久
13、性评定应以判定结构相应耐久年限与评估使用年限之间关系为目的。4抗灾害能力评定既有结构的抗灾害能力宜从结构体系和构件布置、连接和构造、承载力、防灾减灾和防护措施等方面进行综合评定。2钢筋混凝土梁、板、柱的特点及配筋要求钢筋混凝土结构是混凝土结构中应用最多的一种，也是应用最广泛的建筑结构形式之一。优点：（1）就地取材。（2）耐久性好。（3）整体性好。（4）可模性好。（5）耐火性好。钢筋混凝土缺点主要是自重大，抗裂性能差，现浇结构模板用量大、工期长等。改进：例如采用轻质、高强的混凝土，可克服自重大的缺点；采用预应力混凝土。可克服容易开裂的缺点；掺入纤维做成纤维混凝土可克服混凝土的脆性；采用预制构件，可减小模板用量，缩短工期。
