华工建筑结构复习知识点归纳

1、建筑结构的分类1.按材料分：混凝土结构 砌体结构钢结构组合结构木结构膜结构2.按结构体系分：混合结构 框架结构剪力墙结构框架-剪力墙结构筒体结构 大跨度结构 门式刚架结构 薄腹梁结构 桁架结构 拱结构 网架结构 壳体结构 悬索结构结构上的作用：指能使结构产生效应（结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等）的各种原因的总称。分为直接作用：直接作用在结构上的力，称为荷载。间接作用：由于温度变化、地基变形、地面运动等使结构产生效应的原因。作用效应：内力、变形、裂缝等3.结构抗力：结构或构件承受作用效应的能力。是结构自身所具有的，与材料的性能、结构的几何参数等有关。作用和抗力都具有随机性。结构安全的

2、条件：结构抗力作用效应.荷载的分类： （按荷载在结构上随时间的变异性和持续性分）l 永久荷载：结构自重等l 可变荷载：楼（屋）面活荷载、风、雪、积灰、吊车荷载等l 偶然荷载：爆炸力、撞击力等永久荷载：标准值；可变荷载：标准值、准永久值、频遇值l 标准值：可变荷载的基本代表值，取值具有一定的经验性，变异较大。P11l 组合值：当结构承受两种或以上的可变荷载时的代表值。l 准永久值：可变荷载中在整个设计基准期内出现时间较长的那部分荷载值。l 频遇值：在整个设计基准期内达到和超过该值的总持续时间与设计基准期的比值为规定的较小比率的荷载值。结构的设计使用年限（不同于设计基准期的概念）一般为50年。极限

3、状态设计法承载能力极限状态：结构或结构构件达到最大承载力、出现疲劳破坏或不适于继续承载的变形；正常使用极限状态：结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。钢筋混凝土结构、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构和素混凝土结构等均称为混凝土结构。型钢混凝土结构、钢管混凝土结构通常被称为钢-混凝土组合结构。钢筋与混凝土共同工作的条件： 钢筋和混凝土两种材料的物理力学性能很不相同，它们可以结合在一起共同工作，是因为：l 钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力，在荷载作用下，可以保证两种材料协调变形，共同受力；l 钢筋与混凝土具有基本相同的温度线膨胀系数：钢材为1.2×10-5

4、，混凝土为(1.01.5)×10-5，因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力破坏。l 混凝土裹住钢筋，使其不易锈蚀，也不致因火灾使其迅速达到软化温度而破坏 混凝土的组成水泥、水、骨料、砂我国将立方体抗压强度值作为混凝土强度的基本指标，以此来划分混凝土的强度等级。 是按立方体抗压强度标准值确定的 共14级，我国规定的标准试验方法是不涂润滑剂。（2）试件尺寸：尺寸越小，强度越高。（3）加载速度：速度越快，强度越高。（4）混凝土龄期：随龄期的增长而提高。用标准棱柱体试件（150 X 150 X 300 mm3）采用标准试验方法（与立方体相同）测定的混凝土抗压强度

5、轴心抗压强度。 一般认为当 h / b = 23 时，可以消除摩擦力的影响，中间段为纯压状态，接近实际受力情况。一般只为抗压强度的 1/17 1/8。混凝土强度越高， 与 的比值越小。l 混凝土在三向受压时，由于侧向压应力的约束作用，最大的主压应力轴的抗压强度大大增大。混凝土的变形分为: 一次短期加载下的变形 l 混凝土的受力变形 荷载长期作用下的变形 重复荷载作用下的变形 l 混凝土的体积变形 收缩、膨胀、温度变化 混凝土的应力应变曲线特点：l 混凝土的应力应变图形是一曲线，说明混凝土是一种弹塑性材料，只有压应力很小时，才可视为弹性材料。l 混凝土强度对应力应变曲线下降段有较大影响，混凝土强

6、度高，应力下降快，延性越差；强度低，下降段越平缓，延性好。l 不同等级的混凝土达到轴心抗压强度时， 混凝土在长期荷载持续作用下，随时间而增长的变形，称为混凝土的徐变 。徐变产生的原因：混凝土中一部分未转化为结晶体的水泥胶凝体，在应力的长期作用下产生变形；混凝土内部的微裂缝，在荷载的作用下不断增加和扩展 徐变的增长是先快后慢，前6个月可达最终徐变的7080，第一年可完成90，23年后徐变基本终止。影响徐变的因素：内在因素、环境因素、应力因素 l 混凝土材料的影响：水灰比大，徐变大；水泥用量多，徐变大；骨料所占比例高，徐变越小；水泥、骨料的质量好、级配好，徐变小l 与混凝土养护条件有关：养护时温度

7、高，湿度大，徐变小。l 加荷时混凝土的龄期： 龄期越早，徐变越大l 初应力的大小：初应力越大，徐变大l 构件的尺寸越大，体表比越大，徐变越小徐变对混凝土结构性能的影响：可以增大构件变形（如梁的挠度增大）；可使偏心受压构件的偏心距增大，降低构件的承载力；引起内力重分布；在预应力混凝土构件中，会导致预应力损失。减小徐变的措施：1）选用优质骨料、优质水泥，减小水泥用量和水灰比。2）尽量振捣密实，加强养护，保持温度、湿度。3）适当控制混凝土的加载龄期和初应力的大小。混凝土在空气中结硬时体积减小的现象 收缩 收缩与时间有关，一个月完成总收缩量的50，半年完成 8090。一般两年后趋于稳定。最终收缩应变为

8、25×10-4混凝土收缩由胶凝体本身的体积收缩和混凝土失水体积收缩 组成。当这种自发的变形受到外部（支座）或内部（钢筋）的约束时，将使混凝土中产生拉应力，甚至引起混凝土的开裂。混凝土收缩会使预应力混凝土构件产生预应力损失。钢筋的品种和级别 （一）钢筋的品种（分类）按化学成分分类： 低碳钢 碳素钢 中碳钢 随含碳量增加，钢筋强度提高， 高碳钢 塑性性能降低。 普通低合金钢：除碳素钢已有的成分外，再加入少量的 硅、锰、钛、钒、铬等合金元素。 加入后可有效提高钢材强度，改善钢材其 它性能。 按外形分类 光面钢筋表面光滑，与混凝土粘结力差。 变形钢筋表面带肋，螺旋纹、人字纹、 月牙纹，与混凝

9、土粘结力高。 热轧钢筋 （用于钢筋混凝土结构）按生产工艺分类 预应力钢丝和钢绞线、热处理钢筋 （用于预应力混凝土结构） 冷加工钢筋 （用于预应力混凝土结构） 屈服强度标准值屈服强度设计值牌号符号形状300270HPB300光面335300HRB335HRBF335变形400360HRB400HRBF400RRB400变形500435HRB500HRBF500变形应力应变曲线分两类： 有明显的流幅：热轧钢筋（软钢） 无明显的流幅：高碳钢（硬钢）（预应力钢丝、钢绞线、热处理钢筋）钢筋和混凝土的粘结粘结力的组成钢筋和混凝土接触面上的化学胶着力混凝土收缩握裹钢筋而产生的摩阻力钢筋表面凹凸不平与混凝土之

10、间产生的机械咬合力钢筋端部的锚固力 光圆钢筋粘结力主要来自胶着力和摩阻力。 变形钢筋粘结力主要来自机械咬合力。影响粘结强度的主要因素：混凝土强度等级：粘结强度与混凝土的抗拉强度大致成比例，随混凝土强度等级的提高而提高； 保护层厚度及钢筋净距：越大，粘结强度越高；横向钢筋及侧向压应力：可以限制裂缝的发展、提高粘结强度；浇筑混凝土处钢筋所处的位置：钢筋表面特征：钢筋表面粗糙，粘结强度高。 保证钢筋和混凝土粘结力的构造措施 钢筋要保证基本的锚固长度和最小搭接长度；满足钢筋最小间距和混凝土保护层最小厚度；加密箍筋（接头范围内）；钢筋端部设弯钩（光面钢筋）。结构和构件要满足承载能力极限状态。梁、板正截面

11、受弯承载力计算就是要满足： MMuM是受弯构件正截面的弯矩设计值，它是由结构上的作用所产生的内力设计值；Mu是受弯构件正截面受弯承载力的设计值，它是由正截面上材料所产生的抗力。1. 板（1）截面形式 矩形、空心板、槽形（2）板的截面尺寸厚度以10mm为倍数，一般不小于80mm（3）板的配筋受力筋：常用HPB300、HRB335、HRB400、HRBF400直径：6、8、10、12mm，钢筋间距宜100200mm分布筋：常用HPB300、HRB335，直径：6、8，间距不大于250mm，温度变化较大或集中荷载较大时，分布筋适当增加。板内分布筋与受力筋相垂直，受力筋放在外侧。1）截面形式及尺寸 矩

12、形、T形、 I形、倒L形、十字形等梁高：以50mm为级差，800mm以上时100mm为级差梁的高度与跨度大小有关：主梁h=（1/81/14）L矩形截面梁的高宽比h/b一般取2.03.5；T形截面梁的h/b一般取2.54.0(此处b为梁肋宽)。三. 破坏形态根据配筋率的不同，梁正截面破坏有三种形式： 适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏适筋梁破坏（配筋合适 现象：破坏始于受拉区钢筋屈服，终于受压区混凝土被压碎 （极限压应变） 特点：延性破坏，有明显的预兆，材料充分利用。 . 超筋梁破坏（配筋过多 ）现象：破坏始于受压区混凝土被压碎，受拉钢筋未屈服。 特点：脆性破坏，无预兆，（裂缝不宽，挠度很小）钢筋未充

13、分利用。 注意：设计中不允许出现超筋梁。 少筋梁破坏（配筋过少 ）现象：一旦开裂，钢筋迅速达屈服强度，进入强化阶段，受压区混凝土远未达到 （类似于素混凝土梁，裂缝集中一条，宽度大） 特点： 脆性破坏，无预兆，压区混凝土的强度未充分发挥，承载力太低 。 注意：设计中不允许出现少筋梁。 全过程分为三个阶段 第I阶段弹性工作阶段 应力、应变图均为直线，说明混凝土处于弹性阶段，应力与应变成正比。 Ia受拉区混凝土出现塑性特征，应力图呈曲线， 即将开裂状态。第阶段带裂缝工作阶段 开裂瞬间，裂缝处混凝土退出工作，受拉区拉力由钢筋承受，中和轴不断上升，受压区混凝土应力呈曲线，塑性应变增大。 a受拉钢筋即将屈

14、服第阶段破坏阶段受拉钢筋屈服，中和轴迅速上升，受压区高度进一步减小，受压区混凝土应变增大迅速，塑性特征更充分，压应力图形更丰满。 a截面破坏。 梁正截面工作的三个阶段，只有适筋梁才出现适筋梁与超筋梁的界限为“平衡配筋梁”，即梁受拉纵筋屈服的同时，受压混凝土边缘达到其极限压应变cu值，梁达到其极限承载力而破坏。少筋梁特点：一裂就坏，即破坏弯矩Mu=开裂弯矩Mcr为防止少筋破坏，构件的配筋率不低于最小配筋率。受拉钢筋的最小配筋率根据破坏弯矩等于开裂弯矩来确定。在梁的受压区配钢筋，承受压区压力称为双筋截面双筋截面不经济，在下列情况下采用：1. M很大，当>b，梁截面尺寸又受限时2.在不同荷载组

15、合下，梁截面承受异号弯矩 受压钢筋As的存在，对截面延性、抗裂性、变形等有利，受压钢筋 不宜采用高于400N/mm2的高强钢筋 防止超筋脆性破坏保证受压钢筋强度充分利用注意：双筋截面一般不会出现少筋破坏情况， 故可不必验算最小配筋率。l 剪跨比为集中荷载到临近支座的距离a与梁截面有效高度h0的比值，即a/ h0 。某截面的广义剪跨比为该截面上弯矩M与剪力和截面有效高度乘积的比值，即 M/ （Vh0）。斜截面主要破坏形态有：剪压破坏斜压破坏斜拉破坏1. 剪压破坏：当剪跨比一般(1<<3)，箍筋配置适中时出现。随着荷载的增加，在剪弯区段的出现斜裂缝，随后与斜裂缝相交的箍筋屈服，斜截面末

16、端剪压区的高度减小，最后导致剪压区的混凝土破坏，使斜截面丧失承载力。此破坏虽有一定的塑形变形，但仍属脆性破坏2. 斜压破坏：当剪跨比较小(<1) ，或箍筋配置过多时易出现。这种破坏多数发生在剪力大而弯矩小的区段，由梁中主压应力所致，表现为混凝土压碎，破坏时，混凝土被斜裂缝分割成若干个斜向短柱而被压坏，呈明显脆性。3. 斜拉破坏：当剪跨比较大(>3)，或箍筋配置不足时出现。破坏由梁中主拉应力所致，其特点是当垂直裂缝一出现，就急剧向受压区斜向伸展，斜截面承载力随之丧失，呈明显脆性。影响斜截面受剪承载力的主要因素：l 剪跨比l 混凝土强度l 箍筋配筋率l 纵筋配筋率l 截面形状和尺寸l

17、加载方式1. 剪跨比：试验表明，剪跨比越大，受剪承载力越低，但当3 ，剪跨比的影响不再明显。（P66图4-56所示）。2. 混凝土强度等级：斜截面受剪承载力随混凝土的强度等级的提高而提高。梁剪压、斜压破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗压强度。梁为斜拉破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗拉强度。3.纵筋配筋率：试验表明，梁的受剪承载力随纵向钢筋配筋率的提高而增大。因为纵向受拉钢筋像销栓一样，约束了斜裂缝宽度的增加和长度的延伸，从而增大了剪压区面积的作用。配箍率和箍筋强度：有腹筋梁出现斜裂缝后，箍筋不仅直接承受相当部分的剪力，而且有效地抑制斜裂缝的开展和延伸，对提高剪压区混凝土的抗剪能力和纵向钢筋的

18、销栓作用有着积极的影响。试验表明，在配箍量适当的范围内，梁的受剪承载力随配箍量的增多、箍筋强度的提高有较大幅度的增长。配箍量一般用配箍率（又称箍筋配筋率）sv表示，即 截面形状和尺寸：T形截面梁适当增加翼缘宽度，可提高受剪承载力25%，但翼缘过大，增大作用就趋于平缓。6. 加载方式：直接加载通常将荷载加在梁的顶部； 间接加载现浇楼盖主次梁相交时，次梁的荷载是加在主梁的中部或底部，对主 梁而言是间接加载。间接加载比直接加载 梁的受剪承载力低。以剪压破坏形态为依据，破坏时与斜截面相交的箍筋屈服，斜截面末端混凝土达到极限强度，梁的斜截面受剪承载力Vu：l 均布荷载作用下，矩形、T形和I形截面的简支梁

19、，当仅配箍筋时，斜截面受剪承载力的计算公式 l 为防止出现斜压破坏，截面最小尺寸： l 当 4.0时，属于一般的梁，应满足 （h为腹板的高度）l 为避免发生斜拉破坏，最小配箍筋率：楼盖的结构形式l 交梁楼盖l 井字梁楼盖l 无梁楼盖l 现浇单向板肋梁楼盖的设计与计算l 1.组成：板、次梁、主梁l 由板、次梁、主梁三者整体相连。 l 传力途径：板次梁主梁墙或柱基础l 2.结构布置：柱距为主、次梁的跨度 柱距大，梁截面大，柱子少。 柱距小，梁截面小，柱子多，基础多。 次梁间距为板的跨度 间距小，次梁数多，板薄。 间距大，次梁数少，板厚。经济合理板、梁、跨度柱距梁跨，常用为次梁47m 主梁58m次梁

20、间距板跨，1.72.5m柱网宜正方或长方形，梁板尽量等跨，板厚、梁截面尺寸尽量统一。 板：连续板， 简支板 次梁：h=l/18l/12 , b=h/3.5h/2 当hl/20时，不必验算挠度。主梁：h=l/14l/8 , b=h/3.5h/2 当hl/15时，不必验算挠度 板：单跨 hl/45 多跨连续 hl/50 l为短跨跨度。 无梁楼盖板厚由计算确定，常用板厚约为跨度的1/30，当板厚大于1/35柱网的长边尺寸时，可满足刚度要求，不必验算变形；钢筋混凝土楼梯形式按结构构造分：梁式、板式楼梯，剪刀式、螺旋式楼梯等。 梁式楼梯组成：梯段(踏步板、斜梁) 休息平台（平台板、平台梁） 板式楼梯组成

21、：梯段板 休息平台（平台板、平台梁） 受压构件的分类（1）轴心受压轴向压力与截面形心重合（2）偏心受压轴向压力与截面形心不重合 偏心受压常采用矩形，较大的预制柱采用形截面。圆形截面主要用于桥墩、桩和公共建筑中的柱；还有环形、T形等截面形式。（1）配筋率最小配筋率：总配筋率0.6%； 单侧0.2%。最大配筋率：总配筋率不宜大于5%。 为什么？（2）直径：d12mm;通常16mm32mm。（3）根数：4。（4）间距：间距300mm；净距50mm。箍筋（1）作用：固定纵筋位置，防止纵筋压屈鼓出，抵抗水平剪力。（2）直径、间距 直径不应小于d/4及6mm； 间距不应大于1520d、400mm及截面短边

22、尺寸b。 (配筋率大于3%时，直径不小于8mm；间距不大于10d、200mm)真正的轴心受压构件并不存在混凝土材料不均匀钢筋放置不对称荷载作用位置不准确施工时的尺寸误差等所导致. 轴心受压普通箍筋柱正截面受压承载力短柱：在荷载作用下，钢筋和混凝土共同受力、变形，随着荷载的增大，构件的压缩变形增长速度大于荷载的增长速度，柱中开始出现竖向裂缝，一般纵筋先屈服，箍筋之间的纵筋向外凸出，混凝土保护层剥落，芯部混凝土达极限压应变=0.002，柱压碎破坏。长柱：长细比较大的柱子在荷载作用下,由初始偏心距导致产生附加弯矩和相应的侧向挠度,而侧向挠度又增大了荷载的偏心距,随着荷载的增大,柱侧向挠曲,首先在凹侧

23、出现纵向裂缝,混凝土压坏,凸侧出现横向裂缝, 侧向挠度急剧增大,柱子破坏(甚至失稳)。长柱承载力低于短柱。长细比越大，承载力降低越多。普通箍筋柱正截面承载力计算公式偏心受压短柱的破坏形态与偏心距e0和纵向钢筋配筋率有关分为大偏心受压破坏和小偏心受压破坏大偏心受压：破坏条件 偏心距大，或M大、N小，且受拉钢筋配置适量。破坏特征受拉、受压钢筋均屈服，混凝土被压碎，类似适筋梁，具有延性破坏性质。承载力主要取决于受拉侧钢筋小偏心受压（受压破坏）截面受力偏心距e0很小或较小，或者偏心距e0较大，但As配筋太多 破坏条件 偏心距小或受拉钢筋配置太多破坏特征 离轴向力近的一侧受压区混凝土被压碎，受压钢筋屈服

24、；离轴向力远的一侧可能受拉，也可能受压，但一般情况下，钢筋均不屈服，类似超筋梁，脆性破坏。受拉破坏和受压破坏的界限受拉钢筋屈服与受压区混凝土边缘极限压应变同时发生。相对界限受压区高度当 为大偏心受压（受拉破坏）当 为小偏心受压（受压破坏） 荷载（计算）偏心距：附加偏心距 取偏心方向截面尺寸的1/30和20mm中较大者。 初始偏心距 短柱和长柱是材料强度耗尽的破坏，承载力高、经济，工程中允许使用。 细长柱破坏突然，材料强度未充分利用，承载力低且不经济，工程中应尽量避免。 实际工程中，受压构件常承受变号弯矩作用，当弯矩数值相差不大，可采用对称配筋。 采用对称配筋不会在施工中产生差错，故有时为方便施

25、工或对于装配式构件，也采用对称配筋。大偏心受压构件： 由于对称配筋，公式可写为： 进一步得到： 为判别大、小偏心条件！若 ，为大偏心，将其代入公式可得到：若计算出 ，取 普通钢筋混凝土的缺点：l 裂缝出现早，带裂缝工作；l 高强钢筋使用受到限制；l 构件刚度小，变形大。解决问题方法：l 加大截面尺寸；导致自重过大，使钢筋混凝土结构用于大跨度或承受动力荷载的结构成为不可能或很不经济。 l 提高混凝土强度等级；对提高构件的抗裂性能和控制裂缝宽度的作用也不大。l 采用预应力混凝土预应力混凝土结构的优缺点及应用特点：l 提高构件的抗裂能力。改善了构件的受力性能。适用于对裂缝要求严格的结构。 l 增大构

26、件刚度。减少构件的变形，适用于对构件的刚度和变形控制较高的结构构件。 l 充分利用高强度材料。采用了高强度混凝土和钢筋，从而节省材料和减轻结构自重，适用于跨度大或承受重型荷载的构件。 l 扩大构件的应用范围。l 提高了结构或构件的耐久性、耐疲劳性和抗震能力。 l 施工复杂，对施工技术要求高；l 造价高.施加预应力的方法l 先张法：张拉钢筋先于混凝土构件浇筑成型的方法。先张法构件中，预应力是靠钢筋和混凝土之间的黏结力传递。但是这种力的传递过程，需要经过一段传递长度才能完成。l 后张法：在构件浇筑成型后再张拉钢筋的施工方法。后张法构件中，预应力主要靠钢筋端部的锚具来传递。 张拉控制应力大小的确定与

27、预应力钢筋的品种和施加预应力的方法有关。 预应力损失，常用超张拉的方法预应力混凝土构件在施工过程中，张拉控制应力并不能完全施加在混凝土上，混凝土得到的应力小于张拉控制应力，二者之差称为预应力损失。混凝土实际得到的应力称为有效应力。当然，我们不希望预应力损失太多，致使有效应力太小。 基本概念：有效应力=张拉控制应力con-预应力损失l预应力损失：锚具变形引起的预应力损失 （先、后张法）预应力钢筋和孔道壁之间的摩擦损失预应力与承拉设备间的温差引起的损失钢筋应力松弛引起的预应力损失混凝土收缩、徐变引起的预应力损失螺旋式钢筋挤压混凝土引起预应力损失预应力混凝土构件与钢筋混凝土构件相比：预应力混凝土构件

28、出现裂缝比普通钢筋混凝土构件迟得多，但裂缝出现的荷载与破坏荷载比较接近。 预应力混凝土构件与条件相同的未加预应力的钢筋混凝土构件承载能力相同，故预加应力能推迟裂缝出现，但不能提高承载能力1.预应力混凝土结构对钢筋的要求 高强度 预应力混凝土构件在制作和使用过程中，会出现各种预应力损失，为了在扣除预应力损失后，仍然能使混凝土建立起较高的预应力值，需采用较高的张拉应力，预应力钢筋必须采用高强钢筋（丝）；具有一定的塑性 为防止发生脆性破坏，要求预应力钢筋在拉断时，具有一定的伸长率；良好的加工性能 即要求钢筋有良好的可焊性； 与混凝土之间有较好的黏结强度 先张法构件的预应力传递是靠钢筋和混凝土之间的黏

29、结力完成的，因此需要有足够的黏结强度2.预应力混凝土结构对混凝土的要求不应低于C30，不宜低于C40强度高 预应力混凝土只有采用较高强度的混凝土，才能建立起较高的预压应力，并可减少构件截面尺寸，减轻结构自重。对先张法构件，采用较高强度的混凝土可以提高黏结强度，对后张法构件，则可承受构件端部强大的预压力； 收缩、徐变小 可以减少由于收缩、徐变引起的预应力损失； 快硬、早强 可以尽早施加预应力，加快台座、锚具、夹具的周转率，以利加快施工进度，降低间接费用。 § 砌体结构 masonry structure定义：由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。是砖砌体、砌块砌体和

30、石砌体结构的统称。 § 优点： 就地取材，较为经济 较好的耐火性和耐久性 施工设备和方法简单 保温、隔热、隔音效果好§ 缺点： 抗震性能较差 劳动强度大 生产效率低 占用耕地农田块体：包括 砖、砌块、 石材MU§ 砖：包括 烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖普通砖和蒸压砖规格：240mm x 115mm x 53mm§ 砂浆§ 混合砂浆强度等级：M15,M10,M7.5,M5,M2.5§ 纯水泥砂浆§ 砂浆要求：足够的强度和耐久性、和易性、保水性灰缝不均匀、不对称，产生弯、剪应力。抗弯抗剪能力很差。所以，砌体的

31、受压的强度总是小于单砖的受压强度影响砌体抗压强度的因素 块体和砂浆的强度 砂浆的弹塑性性质 砂浆铺砌时的和易性和保水性 砌筑质量 块体的形状和尺寸§ 砌体结构房屋静力计算方案 承重方案：横墙承重： 板-横墙-基础-地基 纵墙承重：板-梁-纵墙-基础-地基 纵横墙承重浅基础：条形基础，独立基础，片筏基础，箱形基础深基础：桩基础，沉井等基础埋深的选择影响因素很多l 建筑物的用途及基础类型1使用功能a如需地下室、设备层 b具有地下管道及设备基础2高层建筑需满足地基变形和稳定的要求3刚性基础需满足刚性角要求4有上拨力基础，应有一定深度提供所需抗拔力l 工程地质条件：尽量浅埋l 水文地质条件：

32、宜埋置在地下水位以上l 场地环境条件：与原有建筑保持净距l 地基冻胀和融沉的影响桩的分类1.按桩的受力分 l 端承桩：荷载主要依靠桩端处土层或岩层支承的桩。l 摩擦桩：桩端未达岩层，荷载由桩侧摩擦力和桩端土 的阻力共同承受的桩。2.按制作工艺和材料分l 预制桩l 灌注桩l 挖孔桩建筑材料的发展历史：土木石、砖 钢筋混凝土 钢材钢结构的优点：强度高，重量轻，稳定突出-最轻的结构；抗震性能好-最好的延性； 精度高，易于工业化加工，施工周期短-最短的工期；绿色环保，可重复利用。钢结构的缺点：易腐蚀； Fe+H2O+O2 Fe(OH)3耐热不耐火。T 600，防腐措施 改变组织Ni、Cr、Cu(不锈钢

33、)； 保护层 金属电镀(镀锌)； 非金属无机(搪瓷)；有机(油漆，15年)。防火措施 包砼； 钢丝网水泥砂浆； 包防火板材； 防火涂料(耐火等级耐火极限厚涂型、薄涂型) 增加自重最小。 无保护层时，梁、柱的耐火极限仅为0.25h。耐火耐候钢钢： c%£2.11%的铁碳合金；生铁： c%>2.11%的铁碳合金；钢材一般包括： 型钢-型材 工字钢、槽钢、角钢、H型钢等； 钢板-板材 厚板 ( t ³40mm，z向钢)；特厚板( t ³100mm，z向钢) 钢管-管材 无缝钢管、焊接钢管；圆管或方(矩形)管； 盘条-线材 钢筋、钢绞线等标号： GB500 17-2

34、003 推荐使用的钢材：Q235、Q345、Q390、Q420 (Q460) Q235-A,B,C,D×F; Q345-A,B,C,D,E I20a, 25b, Ð70´4, Ð100´80´6, HW200´200´8´12, HM340´250´9´14 HN400´200´8´13, f140´4, -200´10， 500´16, ÿ500´300´12´12连接： 焊

35、接-对接焊缝(坡口)、角焊缝； 螺栓-普通螺栓、高强螺栓(摩擦型、承压型，大六角头型、扭剪型)；焊接方法：手工焊、埋弧焊(自动)、 气体保护焊、电阻焊焊条： E43×× Q235 E50×× Q345 E55×× Q390，Q420 其中43，50，55 最小抗拉强度，××电流种类，药皮及不同焊接位置 原则：焊缝和母材等强度。焊工与焊件的相对位置分为： 平焊 ：质量易保证 立焊、横焊 ：比平焊难 仰焊 ：难操作，质量难保证 设计人员详细考虑每条焊缝方位，尽量平焊，避免仰焊。高强螺栓 ：大六角头型 扭剪型大跨度屋盖的

36、结构形式网格结构 (平板网架+曲板网壳)实心螺栓球节点钢管相贯节点 空心焊接球节点肋环型单层球壳凯威特型单层球壳张弦梁结构弦支穹顶结构张拉整体索穹顶结构开合结构张拉膜扭 壳高层建筑结构类型以材料划分：l 钢筋混凝土结构l 钢结构l 混凝土-钢结构l 型钢混凝土结构高强混凝土、钢管混凝土和型钢混凝土的应用钢筋混凝土与钢结构相比，整体性好，刚度大、侧移小，耐腐蚀、耐火，维护费用低，造价低于钢结构。l 水平荷载成为设计的控制因素侧移成为高层建筑的控制指标房屋的体形1. 抗风要求（1）平面形状对称平面：尽量采用方形、矩形、圆形、正六边形、正八边形、椭圆形等双轴对称的平面。以避免由于平面形状不对称在风荷

37、载作用下所发生的扭转振动。流线型平面：采用流线型平面可以降低风对高层建筑的作用。例如法国的法兰西大厦采用椭圆形平面，经过计算其风荷载比矩形平面约减少27%。一般情况下，圆形、椭圆形等流线型平面，与矩形平面相比，风荷载约可减少20%40%。采用上小下大的截锥状体型，减少上部风载，减少风载引起的倾覆力矩和位移利用高层建筑的设备层等形成透空层，减少风压抗震要求(1)平面简单平面：可使水平地震作用沿平面分布均匀，避免结构产生扭转振动平面的质量和刚度对称：平面的质量和刚度不对称的建筑在水平地震作用下易产生扭转。建筑的抗侧力结构中心应与水平力的合力作用线接近。常规高度（一般150m以下）的高层建筑称为A级

38、高度的高层建筑，高度超过A级高度限值的高层建筑称为B级高度的高层建筑。从高层建筑的受力特点和侧移的要求，随着房屋高度的增加，其抗侧力体系也要求越来越强。结构的抗侧力能力(由弱到强）：框架结构-框架-剪力墙结构-剪力墙结构-筒体结构l 框架结构 框架结构是由板、梁、柱组成的受力体系。1. 框架结构的受力特点 框架结构的侧向刚度小，当建筑高度增大，水平荷载控制，采用框架结构会造成梁、柱的截面很大才能满足结构的强度和侧向刚度的要求。框架结构在水平荷载作用下的侧向变形属于剪切型变形，结构层间位移自上而下逐层增大，层间位移最大在底层，最小在顶层。框架结构的优缺点及应用范围优点：平面布置灵活，可提供较大的

39、使用空间，自重轻，整体性好，抗震性能好，易于改变其使用功能。缺点：刚度差，侧移大，模板多，施工复杂。l 框架剪力墙结构1.体系构成框架剪力墙结构是在框架体系的基础上，增设一定数量的钢筋混凝土墙所构成框架、墙双重体系。由于钢筋混凝土墙的侧向刚度很大，水平荷载对结构产生的水平剪力主要由它承受，所以称为剪力墙。在地震区，由于水平剪力因地震作用引起，所以剪力墙也称为抗震墙。框架剪力墙结构的优缺点及应用范围优点：（1）侧向刚度较框架结构大，水平侧移小。（2）在框架剪力墙结构中，框架和剪力墙融为一体，协同工作，取长补短，使结构受力更为合理。缺点是由于布置了剪力墙，与框架结构相比其平面布置的灵活性受到限制。

40、. 结构布置设置剪力墙应注意：在地震区沿纵横两个方向都应布置剪力墙；每个方向的剪力墙应尽量按照“分散、均匀、周边、对称”的原则设置。剪力墙的竖向布置要求a.剪力墙应上下对齐，没有错位，并且从底到顶连续设置，不得中断。b.房屋的顶层如有设置大空间的需求，大部分剪力墙需在顶层中断时，被中断的剪力墙应从以下两三层开始逐渐减薄。c.剪力墙由下至上需要减薄时，应分段减薄，每次减薄量宜为50 100mm,且不超过墙厚的25% 。d.剪力墙上需开洞时，各层的洞口应上下对齐；任一楼层，洞口面积与墙面面积的比值不应大于1/6 ，洞口上方的梁截面高度不应小于层高的1/5。l 剪力墙结构结构受力特点及优缺点当房屋的

41、层数很多(一般25层以上)时，为了抵抗水平荷载作用下结构产生的内力和位移，剪力墙的数量和厚度都要大量增加，以至整个房屋的框架所剩很少。为了施工方便，常采用全钢筋混凝土墙结构。剪力墙结构是将房屋的内外墙做成钢筋混凝土墙，用以承受竖向荷载和水平荷载。剪力墙结构虽然比框架结构、框架剪力墙结构的侧向刚度有很大增加，但它存在明显的缺点是建筑平面被划分为小开间，使建筑布置和使用要求受到一定限制l 筒式结构体系1.筒式结构体系的特征筒式结构体系是指由一个或几个筒体作竖向受力结构的高层建筑结构体系。它主要靠筒体承受水平荷载，具有很好的空间刚度和抗震能力。它是目前最先进的建筑结构体系之一。筒式结构由于剪力墙集中

42、而获得较大的空间，使平面布置具有良好的灵活性，所以适用于办公楼、各种公共建筑及商业建筑。筒式结构体系的型式(1). 芯筒框架体系这种体系是将所有服务性用房和公用设施（例如电梯间、设备管井等）集中布置在楼层平面的核心部位，形成一个较大的服务区，在服务区周围设置钢筋混凝土墙体，形成竖向的墙筒，即芯筒。它和外部的框架共同组成的结构体系称为芯筒框架体系。多筒框架体系多筒框架体系是由两个或两个以上的筒体和框架组成的结构体系。多筒框架体系有两端筒框架、芯筒加端筒框架、芯筒加角筒框架的形式。在水平荷载作用下，多筒框架体系与芯筒框架体系的变形性能基本相同，多筒框架体系具有更大的侧向刚度。框筒结构体系由密柱深梁

43、型框架围成的筒体称为框筒。由外圈框筒和内部框架所组成的结构体系，称为框筒结构体系。筒中筒结构体系筒中筒结构体系是指由两圈或两圈以上的筒体组成的结构体系。筒中筒结构体系常用于40层以上的超高层建筑。框筒束体系框筒束体系是由两个或两个以上的框筒连在一起所形成的结构体系n 框架梁：一般梁高可取 ，h400mm；梁宽b250mmn 悬臂梁：n 次梁：大跨度结构的主要问题是水平受力结构的刚度问题。大跨度结构的风荷载、雪荷载与活荷载不大，主要荷载是恒载（自重），占总荷载的70%80%。拱结构的受力特点：把直杆梁变为上凸的曲杆就形成了拱，拱结构仍然是平面结构。拱是一种有推力的结构，它的主要内力为轴向压力。梁

44、在荷载P作用下，产生弯矩和剪力，要向下挠曲。拱在同样荷载作用下，拱脚支座产生水平反力H，它起着抵消P引起的弯矩的作用拱结构由于有支座的水平推力，而且拱的跨度越大、矢高越小，其推力也越大拱支座水平推力的处理方法.推力直接传给支座(落地拱)这种处理方法比较简单，且能提供较大的空间。当土质较好，推力不大时，这样处理也最为经济。大跨度拱结构多采用这种方法推力由拉杆直接承受在拱脚处设置钢杆，承受拱的水平推力（对钢杆来说是拉力），钢杆可以是型钢，或是圆钢。水平推力较大，地质条件不好的落地拱常采用这种方法，将拉杆埋在地下，往往可以取得较好的经济和使用效果。这种处理方法的缺点是，由于拉杆的存在，而拉杆又不能埋

45、入地下时，室内空间欠佳，有时会影响使用推力由侧面框架结构承受根据建筑功能要求，当拱的两侧有边跨建筑时，可以采用这种方法，使拱脚推力传给边跨结构。但是，侧面框架的刚度要足够大，框架顶部不能有过大的侧移，以保证拱的正常受力，且框架柱基底不允许出现拉应力。三.拱的结构类型拱结构按结构组成和支承方式可分为： 三铰拱两铰拱无铰拱后两种是超静定结构，工程中应用较多。1.拱的合理轴线拱的合理轴线，是指在固定荷载作用下，使拱处于无弯矩状态的拱轴线。l 拱的矢高f矢高f对拱的外形影响很大，它直接影响建筑造型和构造处理。矢高f还影响拱身的轴力和水平推力H，水平推力H与矢高f成反比（f越小,H越大）。桁架结构的特点

46、（1）桁架结构的本质是格构式梁。总体上，桁架仍然是受弯构件，在荷载作用下，产生弯矩和剪力。但是，作为桁架的杆件来说，一般只承受轴向力。构件受弯时，某个内力最大截面决定整个杆件的尺寸和配筋，材料不能充分利用，而轴心受力构件则不然。桁架结构的优缺点l 杆件只承受轴向力，受力均匀，有利于充分利用材料；l 可用各种材料制作，钢筋混凝土，钢，木等l 体型多样化，可与建筑的型式、屋面材料等相适应；l 施工方便，工业化生产，效率高；l 变形小，适用于较大跨度的结构；l 侧向刚度差，需设置支撑保证其施工、使用时的整体稳定。三角形屋架三角形屋架构造简单，与坡屋顶造型相适应，有利于屋面排水，外形美观。但是，由于其

47、截面高度变化与弯矩变化相差较大，使弦杆内力中间小，两端大；而腹杆内力则相反。杆件材料强度不能充分利用。梯形屋架梯形屋架钢筋混凝土及钢梯形屋架两种。折线形屋架(弧形、拱形屋架)折线形屋架的上弦是弧形曲线，为使其上弦的曲线和在均布荷载作用的压力线重合，常采用抛物线。为了制作方便，上弦也可采用结点在抛物线上的折线。折线形屋架因杆件内力均匀，经济指标好而得到广泛应用。折线形屋架的主要缺点是坡度大，不利于铺设大型屋面板，在南方的热天油毡可能下滑。改善的办法是在弦杆端部上加短柱，改变坡度。平行弦屋架平行弦屋架的优点是杆件的长短类型少，节点构造统一，制作方便。薄壳结构的受力特点与优缺点薄壳结构是在均布荷载作

48、用下主要承受曲面内的轴力和顺剪力的空间结构。薄壳结构是一种薄的不至于产生明显的弯曲应力，厚度是用来承受压力、拉力和剪力的“形抵抗结构”，这种结构是将材料造成一定的形式从而获得强度去承受荷载。l 平面板结构虽然是双向受力，但其主要承受弯矩和扭矩，且两向刚度很小。而薄壳结构主要承受轴压力，具有很大的强度和刚度。l 拱结构虽然主要承受轴向力，但其属于单向传力的平面结构，而壳体属于双向传力的空间结构。l 桁架的杆件虽然也是主要承受轴向力，但其属于平面受力杆系结构。 因此，薄壳结构较梁式结构、桁架结构、拱结构等具有更优越的受力性能。薄壳结构由于其优越的受力性能，使“薄”、刚度大成为其特点，结构自重小，节

49、约材料，经济，可做大跨度的建筑空间。屋面和承重结构二者合一，其造型接近动物界自然壳体，曲线优美、形态多变，为建筑的造型提供了创作条件。缺点：施工复杂，费模板，费工时薄壳结构虽然本身的材料和人工费很少，但由于其体形复杂，一般采用混凝土现浇，所需的模板、脚手架及人工等施工费用很高，往往占造价的一半以上。 l 结构层太薄，使保温、隔热成为问题，长期日晒雨淋可导致壳板开裂。l 有些壳体曲面（如球壳、扁壳等）可导致声音反射与混响，产生回声现象，对音响效果要求的建筑需采取一定的措施（如吸音处理）后选用此结构。l 壳体还存在一些有待研究的问题，如开孔、稳定、振动、徐变等。旋转曲面由一平面曲线作母线，绕其平面内的轴旋转而形成的曲面称为旋转曲面。平移曲面一竖向曲线（母线）沿另一竖向曲线（导线）平行移动所