混凝土结构及砌体结构复习ppt课件

1、混凝土结构及砌体结构下混凝土结构及砌体结构下期末复习期末复习十一章十一章 单厂排架结构期末复习单厂排架结构期末复习 工业厂房结构组成与受力特点工业厂房结构组成与受力特点 支撑布置支撑布置 重点排架的内力分析，包括横向排架计重点排架的内力分析，包括横向排架计算简图，排架荷载计算，剪力分配法计算简图，排架荷载计算，剪力分配法计算排架柱顶剪力算排架柱顶剪力 排架控制截面的最不利内力组合排架控制截面的最不利内力组合 长短牛腿划分、设计长短牛腿划分、设计 柱下独立基础的设计柱下独立基础的设计屋盖支撑屋盖支撑 分类分类 主要作用：主要作用：1、传送接受平面外的荷、传送接受平面外的荷载载 2、保证平面外的稳

2、定、保证平面外的稳定 3、增加平面外的刚度、增加平面外的刚度 布置原则布置原则柱间支撑柱间支撑 作用：作用：1、承受屋盖横向水平支撑传来的荷载、承受屋盖横向水平支撑传来的荷载 2、传递吊车纵向水平制动力至基础、传递吊车纵向水平制动力至基础 3、提高厂房纵向刚度、提高厂房纵向刚度 设置位置：上柱：伸缩缝区段两端和中部设置位置：上柱：伸缩缝区段两端和中部 下柱：伸缩缝区段中部下柱：伸缩缝区段中部 设置原则：设置原则：1、厂房跨度、厂房跨度18m,或柱高或柱高8m 2、设有起重量超过、设有起重量超过10吨的中轻级工作制吊车或设吨的中轻级工作制吊车或设有超重级重级吊车有超重级重级吊车 3、设有壁行吊车

3、或起重量超过、设有壁行吊车或起重量超过3吨的悬挂吊车吨的悬挂吊车 4、纵向柱列总根数小于、纵向柱列总根数小于7根，露天吊车栈桥的柱列根，露天吊车栈桥的柱列第三节第三节 排架结构内力分析排架结构内力分析1、计算简图、计算简图2、排架上的荷载：吊车荷载、风荷载、排架上的荷载：吊车荷载、风荷载3、排架内力分析剪力分配法、排架内力分析剪力分配法4、排架内力组合、排架内力组合排架结构计算简图排架结构计算简图 计算单元选取：选取有代表性的横向排计算单元选取：选取有代表性的横向排架架 三点基本假定：屋架与柱顶铰接三点基本假定：屋架与柱顶铰接 柱底与基础固端连接柱底与基础固端连接 屋架屋面梁刚度无穷屋架屋面梁

4、刚度无穷大大 计算简图计算简图移动荷载，影响线原理移动荷载，影响线原理iyPDminminPmaxy1y2y3y4iyPyyyyPDmax4321maxmax)(吊车组合最大台数吊车组合最大台数荷载分类荷载分类竖向荷载竖向荷载横向水平荷横向水平荷载载纵向水纵向水平荷载平荷载组合台数组合台数单层单跨：单层单跨：2台台单层多跨：四台单层多跨：四台多层多跨多层多跨:按实际按实际情况考虑情况考虑2台台2台台荷载传递荷载传递横向排架横向排架横向排架横向排架纵向排纵向排架或柱架或柱间支撑间支撑风荷载的计算风荷载的计算 柱顶以下的风荷载柱顶以下的风荷载 按竖向均布荷载来考按竖向均布荷载来考虑虑 柱顶以上的风

5、荷载柱顶以上的风荷载 通过屋架以集中力的通过屋架以集中力的形形 作用在排架柱顶作用在排架柱顶0WWzzsk对称排架作用有不对称荷载计算对称排架作用有不对称荷载计算1、在直接受力的柱顶加一不、在直接受力的柱顶加一不动铰支座等价与对称排动铰支座等价与对称排架作用有对称荷载情况）架作用有对称荷载情况）2、撤销铰支座，即支座反力、撤销铰支座，即支座反力反作用在排架柱顶反作用在排架柱顶剪力分配法剪力分配法3、叠加、叠加长短牛腿划分及常见破坏形态长短牛腿划分及常见破坏形态 a /h0 1,长牛腿长牛腿 a /h0 规定，高度大于规定，高度大于30m且且高宽比大于高宽比大于1.5的房屋结构考虑风振系数的房屋

6、结构考虑风振系数0WWzzsk内力分析内力分析 多层框架的计算简图多层框架的计算简图 在竖向荷载作用下的近似计算方法分层法在竖向荷载作用下的近似计算方法分层法 在水平荷载作用下的近似计算法反弯点法在水平荷载作用下的近似计算法反弯点法 在水平荷载作用下的近似计算法修正反弯在水平荷载作用下的近似计算法修正反弯点法点法D值法）值法） 侧移计算侧移计算框架结构的计算简图框架结构的计算简图 三点假定：三点假定： 1、在竖向荷载作用下，可视为无侧移框架，、在竖向荷载作用下，可视为无侧移框架，因此可作为每榀独立的平面框架来分析因此可作为每榀独立的平面框架来分析 2、在水平荷载作用下，平面外的刚度很小，、在水

7、平荷载作用下，平面外的刚度很小，忽略不计，可将整个框架划分为若干个独忽略不计，可将整个框架划分为若干个独立的平面框架共同承担水平荷载立的平面框架共同承担水平荷载 3、楼板的刚度无穷大、楼板的刚度无穷大 空间的框架结构空间的框架结构 平面的框架结构平面的框架结构分层法的计算步骤分层法的计算步骤 1、分层：柱远端固定，其他和原结构相同、分层：柱远端固定，其他和原结构相同 2、计算梁柱的线刚度、计算梁柱的线刚度 考虑现浇楼板可作为梁的翼缘，故设计时梁的惯考虑现浇楼板可作为梁的翼缘，故设计时梁的惯性矩计算如下：性矩计算如下：Ib=2.0Ir （梁的两侧有楼板）（梁的两侧有楼板） Ib=1.5Ir （梁

8、的一侧有楼板）（梁的一侧有楼板） 3、计算弯距分配系数及传递系数、计算弯距分配系数及传递系数 其他层柱其他层柱0.9i，梁和底层柱不变，梁和底层柱不变 远端传递系数：其他层柱远端传递系数：其他层柱1/3，梁和底层柱，梁和底层柱1/2 4、弯距分配、弯距分配:弯距分配法结构力学）弯距分配法结构力学） 5、叠加，必要时进行二次分配、叠加，必要时进行二次分配反弯点法水平荷载作用下反弯点法水平荷载作用下 计算原理：梁柱线刚度比大于计算原理：梁柱线刚度比大于3时，节点转角时，节点转角很小，可假定梁的刚度为无穷大。很小，可假定梁的刚度为无穷大。 只有层间侧移，无转角，反弯点位于柱中间只有层间侧移，无转角，

9、反弯点位于柱中间 适用条件：梁柱线刚度比大于适用条件：梁柱线刚度比大于3强梁弱柱强梁弱柱) 计算步骤：计算步骤：1、计算层间剪力、计算层间剪力 2、层间剪力分配、层间剪力分配 3、计算柱端及梁端弯距、计算柱端及梁端弯距 4、计算梁剪力及柱轴力、计算梁剪力及柱轴力D值法和反弯点法的区别值法和反弯点法的区别 柱的抗侧移刚度柱的抗侧移刚度D 反弯点高度反弯点高度yh抗侧移刚度抗侧移刚度D 物理意义与物理意义与d相同，使柱端产生单位相对相同，使柱端产生单位相对侧移时所需的剪力侧移时所需的剪力 考虑框架节点转动对柱侧移刚度的影考虑框架节点转动对柱侧移刚度的影响系数，与粱柱的线刚度比有关，响系数，与粱柱的

10、线刚度比有关，1 当粱柱线刚度比值无限大时，等于当粱柱线刚度比值无限大时，等于1221212hidhiDccD值法的反弯点高度值法的反弯点高度yh 反弯点高度比反弯点高度比y：反弯点到柱下端的高度与柱：反弯点到柱下端的高度与柱高的比值，与上下梁线刚度比值，上下层高度高的比值，与上下梁线刚度比值，上下层高度有关有关 y=y0+y1+y2+y3 y0标准反弯点高度比标准反弯点高度比 y1上下层梁线刚度变化时，柱的反弯点高度上下层梁线刚度变化时，柱的反弯点高度比修正系数比修正系数 y2上层高度和本层高度不同时，柱的反弯点上层高度和本层高度不同时，柱的反弯点高度比修正系数高度比修正系数 y3下层高度和

11、本层高度不同时，柱的反弯点下层高度和本层高度不同时，柱的反弯点高度比修正系数高度比修正系数框架侧移近似计算框架侧移近似计算 框架侧移的组成由：框架侧移的组成由：1梁柱构件的弯曲梁柱构件的弯曲变形引起层间剪力引起和变形引起层间剪力引起和2柱的轴柱的轴向变形引起向变形引起 以弯曲变形为主以弯曲变形为主 弯曲变形：底层层间侧移最大弯曲变形：底层层间侧移最大 轴向变形：底层层间侧移最小轴向变形：底层层间侧移最小十三章十三章 砖混结构期末复习砖混结构期末复习 砌体抗压强度远小于块材强度的原因以砌体抗压强度远小于块材强度的原因以及影响砌体抗压强度的主要因素及影响砌体抗压强度的主要因素 静力计算方案的划分静

12、力计算方案的划分 砌体的受压承载力计算砌体的受压承载力计算 梁直接支撑在砌体上的局压验算梁直接支撑在砌体上的局压验算 高厚比的验算高厚比的验算砖砌体受压时的应力分析砖砌体受压时的应力分析 砖块受力复杂：砂浆层的非均匀性以及砖块表面的砖块受力复杂：砂浆层的非均匀性以及砖块表面的不规整，整体轴压，砖块实际上处于受弯、受剪和不规整，整体轴压，砖块实际上处于受弯、受剪和局部受压的复杂应力状态局部受压的复杂应力状态 砖块受到附加拉力：由于砖块和砂浆的横向变形的砖块受到附加拉力：由于砖块和砂浆的横向变形的差异，砖受到横向拉力，砂浆受到横向压力差异，砖受到横向拉力，砂浆受到横向压力 存在应力集中：竖向灰缝处

13、砂浆不可能填实，灰缝存在应力集中：竖向灰缝处砂浆不可能填实，灰缝处存在应力集中。处存在应力集中。 砌体的破坏不是由于砖块强度耗尽，而是形成了半砌体的破坏不是由于砖块强度耗尽，而是形成了半砖小柱，失稳导致破坏，故强度远远低于砖块的强砖小柱，失稳导致破坏，故强度远远低于砖块的强度，甚至可能低于砂浆的强度度，甚至可能低于砂浆的强度影响砖砌体抗压强度的主要因素影响砖砌体抗压强度的主要因素 块材的强度等级和厚度，强度等级越高，抗折块材的强度等级和厚度，强度等级越高，抗折强度越大，可以提高抗压强度；厚度增加，可强度越大，可以提高抗压强度；厚度增加，可以增加抗弯抗拉能力，同理，提高砌体的抗压以增加抗弯抗拉能

14、力，同理，提高砌体的抗压强度强度 砂浆的强度等级和性能：砂浆强度等级提高，砂浆的强度等级和性能：砂浆强度等级提高，横向变形小，砖块受到的附加拉力减少，强度横向变形小，砖块受到的附加拉力减少，强度提高；性能提高，易于均匀密实，砖块受到的提高；性能提高，易于均匀密实，砖块受到的抗弯抗剪应力减少，集中应力降低抗弯抗剪应力减少，集中应力降低 砌筑质量：质量越高，砌体质量越高砌筑质量：质量越高，砌体质量越高砌体强度设计值的调整系数砌体强度设计值的调整系数 有吊车房屋和跨度不小于有吊车房屋和跨度不小于9m的房屋，的房屋， a0.9 构件截面面积构件截面面积A3时，砌体受压承载力计算例题砌体受压承载力计算例

15、题 截面尺寸为截面尺寸为370490mm的轴心受压砖柱，柱的轴心受压砖柱，柱的两端为固定端，柱的实际高度为的两端为固定端，柱的实际高度为5.5m，采，采用用MU10砖和砖和M5水泥砂浆砌筑，若在柱顶作水泥砂浆砌筑，若在柱顶作用有由恒载和活荷载产生轴向力标准值各为用有由恒载和活荷载产生轴向力标准值各为60kN,试验算柱的承载力。试验算柱的承载力。局部受压的三种破坏形态局部受压的三种破坏形态 先裂后坏竖向裂缝导致的破坏，发生在先裂后坏竖向裂缝导致的破坏，发生在局压面积和影响局压强度的计算面积比不大局压面积和影响局压强度的计算面积比不大时时 劈裂破坏一裂就坏，一旦出现竖向裂缝，劈裂破坏一裂就坏，一旦

16、出现竖向裂缝，构件立即开裂导致破坏，发生在构件立即开裂导致破坏，发生在A0/A1较大较大时时 未裂先坏局压面积处局部破坏，发生在材未裂先坏局压面积处局部破坏，发生在材料强度很低时，砌体材料被压碎而导致整个料强度很低时，砌体材料被压碎而导致整个构件丧失承载力构件丧失承载力梁端直接支撑在砌体上梁端直接支撑在砌体上 上部荷载的折减系数上部荷载的折减系数1.51.50.5A0/A100.5A0/A10 N0N0局部受压面积内上部轴力设计值局部受压面积内上部轴力设计值0A10A1 梁端底面压应力图形的完整系数，一般取梁端底面压应力图形的完整系数，一般取0.70.7 A1A1局压面积局压面积a0ba0b

17、a0a0有效支撑长度有效支撑长度 N1N1梁端传来荷载设计值梁端传来荷载设计值110AfNN有效支撑长度有效支撑长度a0的确定的确定对于跨度小于对于跨度小于6m的钢筋混凝土梁，的钢筋混凝土梁，可按下式简化计算可按下式简化计算 fhac100影响面积影响面积A0的计算的计算 =2.0hbhhhhb=1.25bhh=2.5=1.5h2h1h1h2房屋静力计算方案的划分房屋静力计算方案的划分 规范规范根据屋盖楼盖的类别和横墙间距进行根据屋盖楼盖的类别和横墙间距进行静力计算方案的划分静力计算方案的划分 刚性和刚弹性静力计算方案房屋的横墙应满足三个刚性和刚弹性静力计算方案房屋的横墙应满足三个要求要求 1

18、、横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积部超、横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积部超过横墙截面面积的过横墙截面面积的50 2、横墙的厚度不宜小于、横墙的厚度不宜小于180mm 3、单层：横墙长度不小于其高度，多层：不小于、单层：横墙长度不小于其高度，多层：不小于H/2墙柱高厚比的验算墙柱高厚比的验算 高厚比验算的目的：所设计的墙柱高厚高厚比验算的目的：所设计的墙柱高厚比不超过允许高厚比【比不超过允许高厚比【】 高厚比的定义：墙柱某一方向的计算高高厚比的定义：墙柱某一方向的计算高度度H0与相应方向边长的比值与相应方向边长的比值H0/h 允许高厚比【允许高厚比【】取决于墙柱类别和砂】取决于墙柱类别

19、和砂浆强度等级浆强度等级 墙体的【墙体的【】大于相同情况下柱的【】大于相同情况下柱的【】高厚比验算公式高厚比验算公式/210hH单片墙体或柱的高厚比验算公式：单片墙体或柱的高厚比验算公式：v承重墙允许高厚比的修正系数承重墙允许高厚比的修正系数1.0v有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数v 210.4bs/sv bs门窗洞口宽度门窗洞口宽度v S相邻窗间墙或壁柱间距离相邻窗间墙或壁柱间距离复习思考题复习思考题 单层厂房铰接排架结构的计算简图是基单层厂房铰接排架结构的计算简图是基于哪些基本假定得出的？于哪些基本假定得出的？ 在在D值法中，影响反弯点高度比的因素有值法中，

20、影响反弯点高度比的因素有哪些？哪些？ 试述多层框架结构在竖向荷载作用下采试述多层框架结构在竖向荷载作用下采用分层法的计算内力的步骤。用分层法的计算内力的步骤。 对于等高排架来说，非对称荷载，对称对于等高排架来说，非对称荷载，对称排架的内力计算可分哪几步进行？排架的内力计算可分哪几步进行？1、某单层工业厂房，柱距、某单层工业厂房，柱距6m，已知吊车最大，已知吊车最大轮压轮压Pmax=101kN,Pmin=37kN，轮距，轮距K4100mm，桥架宽，桥架宽B=5000mm，试计算吊车，试计算吊车最大、最小竖向荷载设计值不需考虑荷载最大、最小竖向荷载设计值不需考虑荷载折减系数）。折减系数）。2、一轴心受压砖柱，截面、一轴心受压砖柱，截面bh370490mm，H0H3.8m，采用砖，采用砖MU10、M5混合砂混合砂浆砌筑，砖砌体自重为浆砌筑，砖砌体自重为19KN/m3，柱上端，柱上端作用的恒载及活载产生的轴力标准值分别为作用的恒载及活载产生的轴力标准值分别为20KN和和50KN，试验算此柱的承载力是否满，试验算此柱的承载力是否满足要求？（足要求？（3、某