建筑力学

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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.建筑结构与受力分析 之 平面体系的几何组成分析一、基本概念 1、基本假定： 不不考虑材材料应变变，即所所有杆件件均为刚刚体。 22、几何何不变体体系(ggeommetrricaallyy sttablle ssysttem)： 不不考虑材材料应变变，在任任何荷载载作用下下，几何何形状和和位置均均保持不不变的体体系。3、几何可可变体系系(geeomeetriicallly unsstabble sysstemm)： 不考考虑材料料应变，在在一般荷荷载作用用下，

2、几几何形状状或位置置将发生生改变的的体系。4、瞬变体体系(iinsttanttaneeoussly unsstabble sysstemm)： 原为为几何可可变，经经微小位位移后即即转化为为几何不不变的体体系。5、刚片(riggid plaate)： 几何何形状不不能变化化的平面面物体，即即平面刚刚体。6、自由度度(deegreee oof ffreeedomm)： 确定定物体位位置所必必需的独独立的几几何参数数数目。7、约束(connstrrainnt)：限制物物体运动动的装置置。（1）链杆杆：1根链杆杆相当于于1个约束束。 单单铰：连连接两个个刚片的的铰。11个单铰铰相当于于2个约束束。（

3、2）铰接接 1个刚结结点相当当于3个约束束。 复复铰：连连接三个个或三个个以上刚刚片的铰铰。8、多余约约束(rreduundaant connstrrainnt)： 体系增加一一个约束束后，体体系的自自由度并并不因此此而减少少，该体体系称为为多余约约束。二、几何组组成分析析的目的的 判别别体系是是否几何何不变，是是否能 用作结结构。三、构成几几何不变变体系的的条件 11、约束束的数量量足够多多。 22、约束束的布置置要合理理。 规则则一：三三刚片规规则。三三刚片以以不在一一条直线线上的三三铰两两两相联，组组成无多多余约束束的几何何不变体体系。规则二：两两刚片规规则。两两刚片以以一铰及及不通过过

4、该铰的的一根链链杆相联联组成无无多余约约束的几几何不变变体系。规则三：二二杆结点点规则，也也叫二元元体规则则。一点点与一刚刚片用两两根不共共线的链链杆相联联，组成成无多余余约束的的几何不不变体系系。思考题：1. 几何可变体体系是否否在任何何荷载作作用下都都不能平平衡？2. 有多余约束束的体系系一定是是超静定定结构吗？ 3. 图中的哪一一个不是是二元体体(或二杆杆结点)？1. 三个个刚片每每两个刚刚片之间间由一个个铰相连连接构成成的体系系是 D 。 AA.几何何可变体体系 B. 无多多余约束束的几何何不变体体系 CC.瞬变变体系 D.体系系的组成成不确定定2. 图示示结构为为了受力力需要一一共设

5、置置了五个个支座链链杆，对对于保持持其几何何不变来来说有 2 个多余余约束，其其中第 1 个链链杆是必必要约束束，不能能由其他他约束来来代替。3.图a 属几何何 体体系。 A.不变，无无多余约约束 BB.不变变，有多多余约束束 C.可变，无无多余约约束 DD.可变变，有多多余约束束4. 图bb属几何何 体体系。 A.不不变，无无多余约约束 B.不变变，有多多余约束束 C.可可变，无无多余约约束 D.可变变，有多多余约束束 5.图示体体系与大大地之间间用三根根链杆相相连成几几何 的体系。 A.不变变且无多多余约束束 B.瞬变变 C.常变变 D. 不不变，有有多余约约束简答题1. 试对对图中所所示

6、体系系进行几几何组成成分析。 解： 杆ABB与基础础通过三三根既不不全交于于一点又又不全平平行的链链杆相联联，成为为一几何何不变部部分，再再增加AA-C-E和BB-D-F两个个二元体体。此外外，又添添上了一一根链杆杆CD，故故此体系系为具有有一个多多余联系系的几何何不变体体系。2. 试对对图中所所示铰结结链杆体体系作几几何组成成分析。解：在此体体系中，先先分析基基础以上上部分。把把链杆11-2作作为刚片片，再依依次增加加二元体体1-33-2、22-4-3、33-5-4、44-6-5、55-7-6、66-8-7，根根据二元元体法则则，此部部分体系系为几何何不变体体系，且且无多余余联系。把把上面的

7、的几何不不变体系系视为刚刚片，它它与基础础用三根根既不完完全平行行也不交交于一点点的链杆杆相联，根根据两刚刚片法则则图6.11所所示体系系为一几几何不变变体系，且且无多余余联系。3、对如图图所示的的体系进进行几何何组成分分析。解：将ABB、BEED和基基础分别别作为刚刚片I、III、IIII。刚刚片I和和II用用铰B相相联；刚刚片I和和IIII用铰AA相联；刚片III和IIII用用虚铰CC(D和和E两处处支座链链杆的交交点)相相联。建筑结构与与受力分分析 之之 钢筋筋混凝土土梁、板板构造要要求受弯构件:承受弯弯矩和剪剪力共同同作用的的构件,梁、板板典型的的受弯构构件（1） 现浇板的厚厚度不应应

8、小于规规范所列列的数值值。现浇浇板的厚厚度一般般取为110mmm的倍数数，工程程中现浇浇板的常常用厚度度为600、70、80、1000、1200mm。（2） 板的支承长长度现浇板搁置置在砖墙墙上时，其其支承长长度ah（板板厚）及及a 1200mm。预制板的支支承长度度应满足足以下要要求：搁置在砖墙墙上时，其其支承长长度a1000mm；搁置在钢筋筋混凝土土梁上时时， aa800mm 。 （3）板的的构造要要求： 1.截截面形式式和厚度度：满足足承载力力、刚度度和抗裂裂要求； 2.板板的配筋筋：受力力钢筋、分分布钢筋筋。 3.混混凝土保保护层厚厚度（4）板的的配筋： 板通通常只配配置纵向向受力钢钢

9、筋和分分布钢筋筋 受力钢钢筋 作作用：用用来承受受弯矩产产生的拉拉力。 直直径：常常用直径径为6、8、10、12mmm。 间间距：当当h1150mmm时，不不宜大于于2000mm；当h1500mm时时，不宜宜大于11.5hh，且不不宜大于于2500mm。板板的受力力钢筋间间距通常常不宜小小于700mm。 分布布钢筋 作用用：一是是固定受受力钢筋筋的位置置，形成成钢筋网网；二是是将板上上荷载有有效地传传到受力力钢筋上上去；三三是防止止温度或或混凝土土收缩等等原因沿沿跨度方方向的裂裂缝。数量：梁式式板中单单位长度度上分布布钢筋的的截面面面积不宜宜小于单单位宽度度上受力力钢筋截截面面积积的155，且

10、且不宜小小于该方方向板截截面面积积的0.15%。分布布钢筋的的直径不不宜小于于6mmm，常用用直径为为6、8mmm。间距：不宜宜大于2250mmm；当当集中荷荷载较大大时，分分布钢筋筋截面面面积应适适当增加加，间距距不宜大大于2000mmm。分布布钢筋应应沿受力力钢筋直直线段均均匀布置置，并且且受力钢钢筋所有有转折处处的内侧侧也应配配置。混凝土保护护层厚度度概念：受力力钢筋的的外边缘缘至混凝凝土外边边缘的最最小距离离作用：一是是保护钢钢筋不致致锈蚀，保保证结构构的耐久久性；二二是保证证钢筋与与混凝土土间的粘粘结；三三是在火火灾等情情况下，避避免钢筋筋过早软软化。大小：纵向向受力钢钢筋的混混凝土

11、保保护层不不应小于于钢筋的的公称直直径，并并符合规规范的规规定。保护层厚度度是根据据什么条条件确定定的？混凝土保护护层厚度度取决于于周围环环境和混混凝土的的强度等等级。混凝土保护护层有三三个作用用：1.防止钢钢筋锈蚀蚀；2.在火灾灾等情况况下，使使钢筋的的温度上上升缓慢慢；3.使纵向向钢筋与与混凝土土有较好好的粘结结。梁的配筋：梁中通通常配置置纵向受受力钢筋筋、弯起起钢筋、箍箍筋、架架立钢筋筋等，构构成钢筋筋骨架。 纵向受受力钢筋筋 作用用：配置置在受拉拉区的纵纵向受力力钢筋主主要用来来承受由由弯矩在在梁内产产生的拉拉力，配配置在受受压区的的纵向受受力钢筋筋则是用用来补充充混凝土土受压能能力的

12、不不足。 直径径：直径径应当适适中，太太粗不便便于加工工，与混混凝土的的粘结力力也差；太细则则根数增增加，在在截面内内不好布布置，甚甚至降低低受弯承承载力。梁梁纵向受受力钢筋筋的常用用直径dd=122255mm。当当h3000mm时时，d8mmm；当当h3000mmm时，d100mm。 架立钢钢筋 位置置：设置置在受压压区外缘缘两侧，并并平行于于纵向受受力钢筋筋。 作用：一是固固定箍筋筋位置以以形成梁梁的钢筋筋骨架；二是承承受因温温度变化化和混凝凝土收缩缩而产生生的拉应应力，防防止发生生裂缝。受受压区配配置的纵纵向受压压钢筋可可兼作架架立钢筋筋 弯起钢钢筋 作用用：弯起起钢筋在在跨中是是纵向受

13、受力钢筋筋的一部部分，在在靠近支支座的弯弯起段弯弯矩较小小处则用用来承受受弯矩和和剪力共共同产生生的主拉拉应力，即即作为受受剪钢筋筋的一部部分。弯起角：钢钢筋的弯弯起角度度一般为为45，梁高高h8000mm时时可采用用60。 箍筋 作用用：承受受由剪力力和弯矩矩在梁内内引起的的主拉应应力，并并通过绑绑扎或焊焊接把其其他钢筋筋联系在在一起，形形成空间间骨架。 设置置范围：按计算算不需要要箍筋的的梁，当当梁的截截面高度度h3000mm，应应沿梁全全长按构构造配置置箍筋；当h=15503000mm时时，可仅仅在梁的的端部各各1/44跨度范范围内设设置箍筋筋，但当当梁的中中部1/2跨度度范围内内有集中

14、中荷载作作用时，仍仍应沿梁梁的全长长设置箍箍筋；若若h1500mm，可可不设箍箍筋。纵向构造造钢筋及及拉筋 作用用：当梁梁的截面面高度较较大时，为为了防止止在梁的的侧面产产生垂直直于梁轴轴线的收收缩裂缝缝，同时时也为了了增强钢钢筋骨架架的刚度度，增强强梁的抗抗扭作用用。钢筋级别：梁内箍箍筋宜采采用HPPB2335、HRBB3355、HRBB4000级钢筋筋。思考题：（重重点）板中一般有有几种钢钢筋？分分别起什什么作用用？板中一般布布置两种种钢筋，即即受力钢钢筋和分分布钢筋筋。受力力钢筋沿沿板的跨跨度方向向设置，承承担由弯弯矩作用用而产生生的拉力力。分布布钢筋与与受力钢钢筋垂直直，设置置在受力力钢筋的的内侧其作用是：将荷载载均匀的的传给受受力钢筋筋；抵抗抗因混凝凝土收缩缩及温度度变化而而在垂直直受力钢钢筋方向向所产生生的拉力力；浇注注混凝土土时，保保证受力力钢筋的的设计位位置。如如在板的的两个方方向均配配置受力力钢筋，则则两方向向的钢筋