1A400000《建筑工程管理与实务》教材(第三版)PDF转Word版.doc.doc

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1、建筑工程管理与实务1A410000 建筑工程技术1A411000 建筑结构与构造1A411010 建筑结构工程的可靠性1A411011 掌握建筑结构工程的安全性、结构的功能要求结构设计的主要目的是要保证所建造的结构安全适用,能够在规定的期限内满足各种预期的功能要求,并且要经济合理。具体说,结构应具有以下几项功能: (丄)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,而在遇到强烈地餒、爆炸等偶然事件时,容许有局部的损伤,但应保持结构的整体

2、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。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0 1安全性、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性。 二 1两种极限状态为了使设计的结构既可靠又经济,必须进行两方面的研究:一方面研究各种作用 在结构中产生的各种效应;另一方面研究结构或构件抵抗这些效应的内在的能力。这里所. 谓的作用主要是指各种荷载,如构件自重、

3、人群重量、风压和积雪重等;此外还有外加变形或约束变形,如温度变化、支座沉降和地猱作用等。后者中有一些往往被简化为等效的荷载作用,如地籐荷载等。本书主要讨论荷载以及荷载所产生的各种效应.即荷载效应。荷载效应是在荷载作用下结构或构件内产生的内力(如轴力、剪力、弯矩等、变形如梁的挠度、柱顶位移等)和裂缝等的总称。抵抗能力是指结构或构件抵抗上述荷载效应的能力,它与截面的大小和形状以及材料的性质和分布有关,为了说明这两方面的相互关系,现举一个中心受拉构件的例子(图1411011-1、这里,荷载效应是外荷载在构件内产生的轴向拉力5。设构件截面积为/1,构件材料5 II 单位面积的抗拉强度为/,则构件对轴向

4、拉力的抵抗能力为I10显然:图1411011-1若5仏则构件将破坏,即属于不可靠状态;若51,则构件属于可靠状态; 若则构件处于即将破坏的边缘状态,称为极限状态。很明显,5尺是不可靠的,/?比5超出很多是不经济的。我国的设计就是基于极限状态的设计。推广到一般情况,如果结构或构件超过某一特定状态就不能满足上述某项规定的功能要求时,称这一状态为极限状态。极限状态通常可分为如下两类:承载力极限状态与正常使用极限状态。承载能力极限状态是对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形, 它包括结构构件或连接因强度超过而破坏,结构或其一部分作为刚体而失去平衡(如倾覆、滑移,在反复荷载下构件或连接发

5、生疲劳破坏等。这一极限状态关系到结构全部或部分的破坏或倒塌,会导致人员的伤亡或严重的经济损失,所以对所有结构和构件都须按承载力极限状态进行计算,施工时应严格保证施工质量,以满足结构的安全性。正常使用的极限状态说明见1A411012的内容。三、掌握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为以下五种:拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转,见图1A411011-2。1=1图1411011-2结构杆件的基本受力形式()拉仲;力压缩:力弯曲;()剪切:扭转,()实际结构中的构件往往是几种受力形式的组合,如梁承受弯曲与剪力;柱子受到压力与弯矩等。4、 材料强度的基本概念结构杆件所用材料在规定的荷载作

6、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。对有屈服点的钢材还有屈服强度和极限强度的区别。在相同条件下,材料的强度髙,则结构杆件的承载力也髙。5、 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)日寸,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。因此,受10138 &6.00111压杆件要有稳定的要求。图1A411011-3为一个细长的压杆,承受轴向压力尸,当压力7增加到&时,压杆的直线平衡状态失去了稳定。&具有临界的性质,因此称为临界力。两端铰接

7、的压杆,临界力的计箅公式为:& 临界力的大小与下列因素有关:户(工)压杆的材料:钢柱的比木柱大,因为钢柱的弹性模量5大;压杆的截面形状与大小:截面大不易失稳,因为惯性矩/大;压杆的长度/:长度大,&小,易失稳;图1A411011-3压杆的支承情况:两端固定的与两端铰接的比,前者!大。某压杆受力图不同支座情况的临界力的计箅公式为:?;:华,10称压杆的计算长度。当柱的一端固定一端自由时,两端固定时,一0,51; 一端固定一端铰支时,71;两端铰支时,10=1 临界应力等于临界力除以压杆的横截面面积。临界应力是指临界力作用下压杆仍处于直线状态时的应力11的单位是长度的平方,I /!?冗是一个与截面

8、形状尺寸有关的长度,称作截面的回转半径或惯性半径。矩形截面的I 徑,圆形截面的氣从上纖幽穿这里;称作长细比。!由截面形状和尺寸来确定。所以,长细比;I是影响临界力的综合因素。当构件长细比过大时,常常会发生失稳破坏,我们在计箅这类柱子的承载能力时,引人一个小于1的系数来反映其降低的程度。?值可根据长细比义箅出来,也可査表得出来。1A411012熟悉建筑结构工程的适用性1、 建筑结构的适用性建筑结构除了要保证安全外,还应满足适用性的要求,在设计中称为正常使用的极限状态。这种极限状态相应于结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定的限值,它包括构件在正常使用条件下产生过度变形,导致影响正常使用或建筑外

9、观;构件过早产生裂缝或裂缝发展过宽;在动力荷载作用下结构或构件产生过大的振幅等。超过这种极限状态会使结构不能正常工作,使结构的耐久性受影响。2、 杆件刚度与梁的位移计算结构杆件在规定的荷载作用下,虽有足够的强度,但其变形也不能过大,如果变形超过了允许的范围,也会影响正常的使用。限制过大变形的要求即为刚度要求,或称为正常,丁0口 8 。0111 使用下的极限状态要求。梁的变形主要是弯矩所引起的,叫弯曲变形。剪力所引起的变形很小,可以忽略不计。通常我们都是计箅梁的最大变形,如图1A411012所示悬臂梁端部的最大位移为:图1A411012梁由弯矩引起的变形图1 81从公式中可以看出,影响位移因素除

10、荷载外,还有: (!)材料性能:与材料的弹性模量:成反比;构件的截面:与截面的惯性矩7成反比,如矩形截面梁,其截面惯性矩;()构件的跨度:与跨度/的次方成正比,此因素影响最大。三、混凝土结构的裂缝控制裂缝控制主要针对混凝土梁(受弯构件)及受拉构件。裂缝控制分为三个等级: (工)构件不出现拉应力;构件虽有拉应力,但不超过混凝土的抗拉强度;允许出现裂缝,但裂缝宽度不超过允许筚。对(、 等级的混凝土构件,一般只有预应力构件才能达到。1A411013熟悉建筑结构工程的耐久性1、 建筑结构耐久性的含义建筑结构在自然环境和人为环境的长期作用下,发生着极其复杂的物理化学反应而造成损伤,随着时间的延续,损伤的

11、积累使结构的性能逐渐恶化,以致不再能满足其功能要求。所谓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。建筑结构中,混凝土结构耐久性是一个复杂的多因素综合问题,我国规范增加了混凝土结构耐久性设计的基本原则和有关规定,现简述如下。2、 结构设计使用年限我国建筑结构可靠度设计统一标准()首次提出了建筑结构的设计使用年限,见表1411013-1。设计使用年限是设计规定的一个时期,在这一时期内,只需正常维修(不需大修)就能完成预定功能,即房屋建筑在正常设计、正常施工、正常使用和维护下所应达到的使用年限。设计使用年限分类表1A4110131

12、类别设计使用年限(年)示例15临时性结构225易于替换的结构构件350普通房屋和构筑物4100纪念性建筑和特别重要的建筑结构三、混凝土结构耐久性的环境类别环境类别表14411013-2环境类别名 称腐蚀机理1一般环境保护层混凝土碳化引起钢筋锈蚀11冻融环境反复冻融导致混凝土损伤III海洋氣化物环境铤盐引起钢筋锈蚀IV除冰盐等其他氣化物环境氣盐引起钢筋锈蚀V化学腐蚀环境硫酸盐等化学物质对混凝土的腐蚀注:一般环境系指无冻融、氣化物和其他化学腐蚀物质作用。-境作用等级八8005环境类别轻微轻度中度严重非常严31极端严重一般环境I 一八1 一 8!-冻融环境11-011-00-5海洋氣化物环境111-

13、0111-0!-除冰盐等其他级化物环境IV 一 (:IV0IV:化学腐浊环境、0乂一0四、混凝土结构环境作用等级根据混凝土结构耐久性设计规范(。/丁 50476规定,环境对配筋混凝土结构的作用程度见表1六411013-3。环境作用等级表14411013-3在不同环境中,混凝土的劣化与损伤速度是不一样的,因此应针对不同的环境提出不同要求。根据混凝土结构耐久性设计规范(。/丁 50476规定,结构所处环境按其对钢筋和混凝土材料的腐蚀机理,可分为如下五类,见表1A411013-2。当结构构件受到多种环境类别共同作用时,应分别满足每种环境类别单独作用下的耐久性要求。五、混凝土结构耐久性的要求1.混凝土

14、最低强度等级结构构件的混凝土强度等级应同时满足耐久性和承载能力的要求,故混凝土结构耐久性设计规范(。/丁 50476中对配筋混凝土结构满足耐久性要求的混凝土最低强度等级作出相应规定,见表1A411013-4。2, 一般环境中混凝土材料与钢筋最小保护层一般环境中的配筋混凝土结构构件,其普通钢筋的保护层最小厚度与相应的混凝土强度等级、最大水胶比应符合表1A411013-5的要求。大截面混凝土墩柱在加大钢筋混凝土保护层厚度的前提下,其混凝土强度等级可低于表1A411013-5的要求,但降低幅度不应超过两个强度等级,且设计使用年限为100年和50年的构件,其强度等级不应低于025和020。 10138

15、 &6.00111大家论坛01.05813.006 1八410000 建筑工程技术满足耐久性要求的混凝土最低强度等级表144110131环埂类别与作用等级设使用年限100年50年30年1 一六02525丄113002501003530【卜匚00、 45130、 01011-0。4035。501504040111 一0、 IV0, -, -!)01500曰1。050!5化卜已1(175,。0注:预应力混凝土构件的混凝土5低通度等级不应低于010。 设计使用100年50年30年年限混凝土大水胶比小保护!8凝土设大水胶比扱小保护抿凝土烺大水胶比小保环境作用魏强度等级层厚度(!!)强度等级层厚度强度等

16、级层度I 一八00國55200, 6020250 6020&、墙面1-035 :400, 50 0.4530 250300, 55 0, 0025 2025 0300, 60 0 5525 20形构1:(:0 10015。500, 55301-0450, 40350*45300350, 50250 36300 4025仄45201 一八0300 55 0.5025 200250.6025 200.6020鱅柱等条,件1-14仏50 0.4535 30,0.55 5030 251250 600.5530 2540化1545350 500300 55350150國40,90100,化35035 0

17、, 5030500 363504510300400.4525般环境中混凝土材料与钢筋最小保护层頃度衷1411013-5注:1. I 一A环境中使用竽限低于100年的板、墒.当混凝土骨杓大公称粒径不大于15,时,保护层小19 度可降为15川爪.但大水胶比不应大干0.55,年平均气坦大-丁 201且年平均度大于75?的环境.除1 一A环塊中的板,墒构件外.凝土扱诋强度等级应比表中规定拇茈一级.成将保护层圾小19度增大5!,直祛接触土体浇筑的构件,其混凝土保护层度不应小于?。,冇混凝土垫层吋.可按表1111013-5 确定:处于流动水中或同时受水中泥沙沖制的构件.其保护层)912宜增加10201 1

18、1, 预制构件的保护层厚度可比表中规定减少5X1!6,当胶凝材料中粉煤灰和矿通等渙世小于20时,表中水胶比低于IX 的.可适当增加4 当采用的混凝土强度等级比表1411013-5的规定低一个等级时,混凝土保护层厚度应增加501;当低两个等级时,混凝土保护层厚度应增加1001。具有连续密封套管的后张预应力钢筋、其混凝土保护层厚度可与普通钢筋相同且不应小于孔道直径的1/2;否则应比普通钢筋增加101X111!。1A411000 建筑结构与构造 7先张法构件中预应力钢筋在全预应力状态下的保护层厚度可与普通钢筋相同,否则应比普通钢筋增加1011101。直径大于16!11111的热轧预应力钢筋保护层厚度

19、可与普通钢筋相同。1A411020 建筑结构平衡的技术14411021掌握结构平衡的条件1、 力的基本性质(丄)力的作用效果促使或限制物体运动状态的改变,称力的运动效果;促使物体发生变形或破坏,称力的变形效果。力的三要素力的大小、力的方向和力的作用点的位置称力的三要素。作用与反作用原理力是物体之间的作用,其作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,沿同一作用线相互作用于两个物体。4力的合成与分解作用在物体上的两个力用一个力来代替称力的合成。力可以用 ?厂7 线段表示,线段长短表示力的大小,起点表示作用点,箭头表示力/的作用方向。力的合成可用平行四边形法则,见图1411021-1, 与尸2合成X。

20、利用平行四边形法则也可将一个力分解为两个 图1A411021-1 力,如将尺分解为?,、 。但是力的合成只有一个结果,而力的 力的合成与分解分解会有多种结果。()约束与约束反力工程结构是由很多杆件组成的一个整体,其中每一个杆件的运动都要受到相连杆件、节点或支座的限制或称约束。约束杆件对被约束杆件的反作用力,称约束反力。2、 平面力系的平衡条件及其应用(1) 物体的平衡状态物体相对于地球处于静止状态和等速直线运动状态,力学上把这两种状态都称为平衡状态。(2) 平衡条件物体在许多力的共同作用下处于平衡状态时,这些力(称为力系)之间必须满足一定的条件,这个条件称为力系的平衡条件。1. 二力的平衡条件

21、作用于同一物体上的两个力大小相等,方向相反,作用线相重合,这就是二力的平衡条件。1平面汇交力系的平衡条件一个物体上的作用力系,作用线都在同一平面内,且汇交于一点,这种力系称为平面汇交力系。平面汇交力系的平衡条件是,2=0和2=0,见图1A411021-2。大家论坛01.10586.008 1A410000 建筑工程技术3,一般平面力系的平衡条件还要加上力矩的平衡,所以平面力系的平衡条件是0, 27=0和2=0。(三)利用平衡条件求未知力图14411021-2平而汇交力系图1八411021-3利用平衡条件求未知力()结构示意图;)隔离体图一个物体,重量为,通过两条绳索40和30吊着,计算0、 5

22、0拉力的步骤为: 首先取隔离体,作出隔离体受力图;然后再列平衡方程,1=0, 27=0,求未知力丁卜丁2。见图1A411021-3。(四)静定桁架的内力计算1.桁架的计算简图(见图1A411021-4首先对桁架的受力图进行如下假设: 1桁架的节点是铰接;每个杆件的轴线是直线,并通过铰的中心;图1八411021-4桁架的计獰简图()桁架受力图;化)计谇简图;()隔离体图荷载及支座反力都作用在节点上。2,用节点法计算桁架轴力先用静定平衡方程式求支座反力兀I、 再截取节点4为隔离体作为平銜对象,利用2乂0和0求杆1和杆2的未知力。二力杆:力作用于杆件的两端并沿杆件的轴线,称轴力。轴力分拉力和压力两种

23、。只有轴力的杆称二力杆。3,用截面法计算桁架轴力截面法是求桁架杆件内力的另一种方法,见图1A411021-5。首先,求支座反力I、 乂然后在桁架中作一截面,截断三个杆件,出现三个未知力:、2、:可利用2乂0, 2=0和24=0求出V!、 2、 。(五)用截面法计算单跨静定梁的内力 ()图1411021-5截面法计算桁架杆件内力()桁架受力图;仏)隅离体图杆件结构可以分为静定结构和超静定结构两类。可以用静力平衡条件确定全部反力和内力的结构叫静定结构。1.梁在荷载作用下的内力1剪力图和弯矩图() () 图1411021-6简支梁受力图()梁的受力图;(&)隔离体图见图1八411021-7,找出悬臂

24、梁上各截面的内力变化规律,可取距4点为工的任意截面进行分析。首先取隔离体,根据2=0,剪力力-户;2=0,弯矩-?-乂。不同荷载下、不同支座梁的剪力图和弯矩图,见图1八411021-8和图1八411021-9。图1八411021-7悬臂梁图1411021-8简支梁图1八411021-9伸臂梁1008 & 26.00111图1A411021-6为一简支梁。梁受弯后,上部受压,产生压縮变形;下部受拉,产生拉伸10 1A410000 建筑工程技术1A411022掌握防止结构倾钹的技术要求一、力偶、力矩的特性1.力矩的概念力使物体绕某点转动的效果要用力矩来度量。力矩力X力臂,-尸,。转动中心称力矩中心

25、,力臂是力矩中心0点至力尸的作用线的垂直距离,见图14411022-1。力矩的单位是, 01或1 ,爪。2,力矩的平衡物体绕某点没有转动的条件是,对该点的顺时针力矩之和等于逆时针力矩之和,即2=0,称力矩平衡方程。3,力矩平衡方程的应用利用力矩平衡方程求杆件的未知力,见图1411022-2。2=0,求&; 2 = 0 求? 。4,力偶的特性两个大小相等方向相反,作用线平行的特殊力系称为力偶,如图1A411022-3。力偶矩等于力偶的一个力乘力偶臂,即肘 士?XI力偶矩的单位是 III或11 , III。1图14411022-1力矩 图1A411022-2利用力矩平衡求未知力 图1A! 1022

26、-3力偶5,力的平移法则作用在物体某一点的力可以平移到另一点,但必须同吋附加一个力偶,使其作用效果相同,如图】A411022-4。柱子7珂叫7广、107图1A411022-4 力的平移法则二、防止构件(或机械)倾覆的技术要求对于悬挑构件(如阳台、雨篷、探头板等)、挡土墙、起簠机械防止倾覆的基本要求是:弓I起倾覆的力矩应小于抵抗倾覆的力矩。为了安全,可取!1. 5)0。大家论坛01.0586.0001A411000 建筑I结构与构造:大家论坛01.0586.0001A411023熟悉结构抗戗的构要求、地的震级及烈度地是由于某种原因引起的强烈地动,是一种,然现象。地璲的成因有三种;火山地震、塌陷地

27、震和构造地。火山地碟是由于火山爆发,地下岩浆迅猛冲出地面时而引起的地动。塌陷地震是由于石灰岩层地下溶洞或古旧矿坑的大规模崩塌而引起的地动,它数堡少,源浅。以上两种地释放能13:较小,影响范围和造成的破坏程度也较小。构造地震是由于地壳运动推挤岩层,造成地下岩层的簿弱部位突然发生错动、断裂而引起的地动。此种地遝破坏性大,影响面广,而且发生频繁,约占破坏性地震总的95以上。房屋结构抗震主要是研究构造地震。地壳深处发生岩层断裂、错动的部位称篛源。源正上方的地方位置叫震中。踩中附近地面动最厉害.也是破坏最严重的地,称为籐中区。地面某处至筏中的水平距离称为震中距。遝中至震源的垂直距离称为震源深度。如图1A

28、411023所示。中 -片大家论坛01.0586.000地而线怼中7 &筑物大家论坛01.0586.000深坨地X卞、腿图1111023 踨1我国发生的绝大多数地震厲于浅源地籐,一般深度为5401;10,浅源地造成的危害最大。如唐山大地断裂岩层约1化1!1,属于浅源地餍。级是按照地本身强度而定的等级标度,用以衡量某次地踩的大小,用符号表示。筏级的大小是地篛释放能堡多少的尺度,也是地鹧规模的指标,其数值是根据地露带记录到的地震波图来确定的。一次地震只有一个震级。目前,国际上比较通用的是里氏震级地镔发生后,地区的影响程度不同,通常用地震烈度来描述。如人的感觉、器物反应、地表现象、建筑物的破坏程度。

29、世界上多数国家采用的是12个等级划分的烈度表。般来说,的地,人是感觉不到的,称为无感地蓰或微凝;25的地称为有感地; 5的地,对建筑物引起不同程度的跛坏,统称为破坏性地族;7的地为强烈地或大误;8的地称为特大地粱,地烈度是指某一地区的地面及建筑物遛受一次地憨影响的强弱程度。一般来说,距紫中愈远,地震影响愈小,烈度就愈小;反之,距震中愈近,烈度就愈高。此外,地震烈度还与地震大小、源深浅、地钹传播介质、表土性质、建筑物的动力特性、施工质量等许多因素有关。个地区基本烈度是指该地区今后一定时间内,在一般场地条件下可能遒遇的最大地震烈度。基本烈度大体为在设计基准期超越概率为10的地震烈度。为了进行建筑结

30、构的抗震设计,按国家规定的权限批准审定作为一个地区抗震设防的地震烈度称为抗震设防烈度。一般情况下,抗靂设防烈度可采用中国地饞参数区划图的地麓基本烈度。2、 抗震设防抗震设防是指房屋进行抗震设计和采用抗震措施,来达到抗震效果。抗震设防的依据是抗震设防烈度。1.抗震设防的基本思想现行抗籐设计规范适用于抗震设防烈度为6、 7、 8、 9度地区建筑工程的抗震设计、隔麓、消能减震设计。抗震设防是以现有的科技水平和经济条件为前提的。以北京地区为例,抗震设防烈度为8度,超越8度的概率为10左右。我国规范抗震设防的基本思想和原则是三个水准为抗震设防目标。简单地说就是小震不坏、中震可修、大震不倒。三个水准的抗震

31、设防目标是:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时, 建筑物一般不受损坏或不龠修理仍可继续使用;当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用;当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,不会倒塌或发生危及生命的严重破坏。1.建筑抗震设防分类建筑物的抗震设计根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设. 防类别。大量的建筑物属于丙类,这类建筑的地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。3抗震结构的概念设计在强烈地震作用下,建筑物的破坏机理和过程是十分复杂的。对一个建筑物要进行精确的抗震计算也是非常困难的。因此,在对建筑

32、物进行抗震设防的设计时,根据以往地震灾害的经验和科学研究的成果首先进行概念设计。概念设计可以使我们提高建筑物总体上的抗震能力。数值设计是对地震作用效应进行定量计算,而概念设计是根据地震灾害和工程经验所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。概念设计要考虑以下因素-(!)选择对抗震有利的场地,避开不利的场地。开阔平坦密实均匀中硬土地段是有利场地。不利场地一般是指软弱土、易液化土、山嘴孤丘、陡坡河岸、采空区和土质不均匀的场地。2建筑物形状力求简单、规则,平面上的质量中心和刚度中心尽可能靠近,以避免地震时发生扭转和应力集中而形成薄弱部位。选择技术先进又经济合理的抗震

33、结构体系,地震力的传递路线合理明确,并有多道抗震防线。保证结构的整体性,并使结构和连接部位具有较好的延性。选择抗震性能比较好的建筑材料。()非结构构件应与承重结构有可靠的连接以满足抗震要求。3、 抗震构造措施1.多层砌体房屋的抗震构造措施大家论坛01.10586.00015 1八410000 建筑工程技术多层砌体房屋是我们目前的主要结构类型之一。但是这种结构材料脆性大,抗拉、抗剪能力低,抵抗地震的能力差。震害表明,在强烈地震作用下,多层砌体房屋的破坏部位主要是墙身,楼盖本身的破坏较轻。因此,采取如下措施:(工)设置钢筋混凝土构造柱,减少墙身的破坏,并改善其抗震性能,提高延性。设置钢筋混凝土圈梁

34、与构造柱连接起来,增强了房屋的整体性,改善了房屋的抗震性能,提高了抗震能力。加强墙体的连接,楼板和梁应有足够的支承长度和可靠连接。加强楼梯间的整体性等。1.框架结构构造措施钢筋混凝土框架结构是我国工业与民用建筑较常用的结构形式。震害调査表明,框架结构震害的严重部位多发生在框架梁柱节点和填充墙处;一般是柱的震害重于梁,柱顶的震害重于柱底,角柱的震害重于内柱,短柱的震害重于一般柱。为此采取了一系列措施, 把框架设计成延性框架,遵守强柱、强节点、强锚固,避免短柱、加强角柱,框架沿髙度不宜突变,避免出现薄弱层,控制最小配筋率,限制配筋最小直径等原则。构造上采取受力筋锚固适当加长,节点处箍筋适当加密等措

35、施。3,设置必要的防震缝不论什么结构形式,防震缝可以将不规则的建筑物分割成几个规则的结构单元,每个单元在地震作用下受力明确合理,避免产生扭转或应力集中的薄弱部位,有利于抗震。1411024熟悉荷载对结构的影响一、荷载的分类引起结构失去平衡或破坏的外部作用主要有:直接施加在结构上的各种力,习惯上亦称为荷载,例如结构自重(恒载、活荷载、积灰荷载、雪荷载、风荷载等;另一类是间接作用,指在结构上引起外加变形和约束变形的其他作用,例如混凝土收縮、温度变化、焊接变形、地基沉降等。荷载有不同的分类方法。(按随时间的变异分类1.永久作用(永久荷载或恒载)在设计基准期内,其值不随时间变化;或其变化可以忽略不计。

36、如结构自重、土压力、预加应力、混凝土收縮、基础沉降、焊接变形等。1可变作用可变荷载或活荷载)在设计基准期内,其值随时间变化。如安装荷载、屋面与楼面活荷载、雪荷载、风荷载、吊车荷载、积灰荷载等。3偶然作用(偶然荷载、特殊荷载)在设计基准期内可能出现,也可能不出现,而一旦出现其值很大,且持续时间较短。例如爆炸力、撞击力、雪崩、严重腐蚀、地震、台风等。(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,如结构自重、住宅与办公楼的楼面活荷载、雪荷载等。1动态作用或动力作用使结构或结构构件产生不可忽略的加速度,例如地震作用、吊车设备振动、高空坠物冲击作用

37、等。(3) 按荷载作用面大小分类1.均布面荷载0建筑物楼面上均布荷载,如铺设的木地板、地砖、花岗石、大理石面层等重量引起的荷载。均布面荷载0值的计箅,可用材料单位体积的重度7乘以面层材料的厚度3,得出增加的均布面荷载值,0=7 3。1.线荷载建筑物原有的楼面或层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9。3,集中荷载是指荷载作用的面积相对于总面积而言很小,可简化为作用在一点的荷载。(4) 按荷载作用方向分类1.垂直荷载如结构自重、雪荷载等。水平荷载,如风荷载、水平地震作用等。(5) 施工和检修荷载在建筑结构工程施工和检修过程中引起的荷载,习惯上称施工和检修

38、荷载。施工荷载包括施工人员和施工工具、设备和材料等重量及设备运行的振动与冲击作用。检修荷载包括检修人员和所携带检修工具的重量。一般作为集中荷载。二、荷载对结构的影响荷载对结构的影响主要是安全性和适用性。对于结构形式、构造及经济性也有很大影响。(1) 永久荷载对结构的影响永久荷载也可称为恒载。它的特点是对结构的永久作用,在设计基准期内,荷载值的大小及其作用位置不随时间的变化而变化,并且作用时间长。它会引起结构的徐变,致使结构构件的变形和裂缝加大,引起结构的内力重分布。在预应力混凝土结构中,由于混凝土的徐变,钢筋的预应力会有相应的损失。只有全面并正确计箅预应力钢筋的预应力损失值,才会在混凝土中建立

39、相应的有效预应力。(2) 可变荷载对结构的影响可变荷载的特点是,在设计基准期内,其荷载值的大小和作用位置等经常变化,对结构构件的作用时有时无。荷载对构件作用位置的变化,可能引起结构各部分产生不同影响,甚至产生完全相反的效应。所以在连续梁的内力计箅中;在框架结构的框架内力计箅中,在单层排架的内力计算中都要考虑活荷载作用位置的不利组合,找出构件各部分最大内力值,以求构件的安全。(3) 偶然荷载对结构的影响偶然荷载的特点是在设计基准期内,可能发生也可能不发生,而一旦发生其值可能很10138 &6.00111大,而持续时间很短。结构材料的塑性变形来不及发展,材料的实际强度表现会略有提高。另一方面这种荷

40、载发生的概率较小,对于结构是瞬时作用,结构的可靠度可适当地取得小一点。地震荷载与台风荷载也有不同的特点。地震力是地饞时,地面运动加速度引起的建筑质量的惯性力。地震力的大小与建筑质量的大小成正比。所以抗震建筑的材料最好选用轻质高强的材料。这样不仅可以降低地震力,结构的抗露能力还强。在非地震区,风荷载是建筑结构的主要水平力。建筑体型直接影响风的方向和流速, 改变着风压的大小。实验证明,平面为圆形的建筑比方形或矩形建筑,其风压可减小近40;。所以在高层建筑中,常看到圆形建筑。它不仅风压小,而且各向的刚度比较接近, 有利于抵抗水平力的作用。(4) 地面的大面积超载对结构的影响在土筚不太好的地区地面上堆

41、土和砂、石等重物时,不要靠近已有建筑,且不可堆得太重,以免造成大面积超载,致使地面下沉,给邻近已建房屋的地基造成很大的附加应力。如若靠得太近还有可能造成严重不良后果。(5) 装修对结构的影响及对策1.装修时不能自行改变原来的建筑使用功能。如若必要改变时,应该取得原设计单位的许可。2,在进行楼面和屋面装修吋,新的装修构造做法产生的荷载值不能超过原有建筑装修构造做法荷载值。如若超过,应对楼盖和屋盖结构的承载能力进行分析计箅,控制在允许的范围内。3在装修施工中,不允许在原有承重结构构件上开洞凿孔,降低结构构件的承载能力。如果实在需要.应该经原设计单位的书面有效文件许可,方可施工。4,装修时,不得自行

42、拆除任何承重构件,或改变结构的承重体系;更不能自行做夹层或增加楼层。如果必须增加面积,使用方应委托原设计单位或有相应资质的设计单位进行设计。改建结构的施工也必须有相应的施工资质。 5,装修施工时,不允许在建筑内楼面上堆放大量建筑材料,如水泥、砂石等,以免引起结构的破坏。6,在装修施工时,应注意建筑结构变形缝的维护:(丄)变形缝间的模板和杂物应该清除干净,确保结构的自由变形。关于沉降缝现在常采用后浇带的处理方式来解决沉降差异的问题。但有时仍会产生微小的沉降差,为了防止装修做法的开裂,最好还设缝。防震缝的宽度应满足相邻结构单元可能出现方向相反的振动而不致相撞的要求。当房屋高度在15爪以下时,其宽度

43、也不应小于50爪。建筑结构变形缝的装修构造,必须满足建筑结构单元的自由变形,以防结构的破坏。1A411025熟悉常见建筑结构体系和应用一、混合结构体系混合结构房屋一般是指楼盖和屋盖采用钢筋混凝土或钢木结构,而墙和柱采用砌体结构建造的房屋,大多用在住宅、办公楼、教学楼建筑中。因为砌体的抗压强度髙而抗拉强10138 &6.00111大家论坛01.0586.00016 1A410000 建筑工程技术度很低,所以住宅建筑最适合采用混合结构,一般在6层以下。混合结构不宜建造大空间的房屋。混合结构根据承重墙所在的位置,划分为纵墙承重和横墙承重两种方案。纵墙承重方案的特点是楼板支承于梁上,梁把荷载传递给纵墙

44、。横墙的设置主要是为了满足房屋刚度和整体性的要求。其优点是房屋的开间相对大些,使用灵活。横墙承重方案的主要特点是楼板直接支承在横墙上,横墙是主要承重墙。其优点是房屋的横向刚度大,整体性好,但平面使用灵活性差。2、 框架结构体系框架结构是利用梁、柱组成的纵、横两个方向的框架形成的结构体系。它同时承受竖向荷载和水平荷载。其主要优点是建筑平面布置灵活,可形成较大的建筑空间,建筑立面处理也比较方便;主要缺点是侧向刚度较小.当层数较多时,会产生过大的侧移,易引起非结构性构件(如隔墙、装饰等)破坏,而影响使用。在非地蹀区,框架结构一般不超过15层。框架结构的内力分析通常是用计算机进行精确分析。常用的手工近似法是:竖向荷载作用下用分层计箅法;水平荷载作用

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