建筑荷载及构件受力简述

1、建筑荷载及构件受力简述（一）建筑荷载（二）建筑构件受力状态（一）、建筑荷载1、荷载的分类（1）、荷载按随时间变化可分为：永久荷载如建筑结构自重、构造层自重及不均匀下沉产生的作用。可变荷载：活荷载、雪荷载、风荷载、吊车荷载偶然荷载：爆炸力、撞击力、雪崩、大地震等。（2）、荷载按移动状况可分为：静荷载：自重、雪荷载等。可移动荷载：楼上的人群、家具、设备等。（3）、荷载按分布情况可分为：集中荷载，分布荷载。2、荷载规定与表示方法（1）荷载的有关规定恒载：一般为构件及建筑构造层的自重加在结构上的力。这种荷载的确定，是由构件自身的体积乘以构件所用材料的单位体积重 量而得到。木结构建筑物5-7kN/m2钢

2、结构建筑物6-8kN/m2钢筋混凝土和砌体结构建筑物9-11kN/m2、楼面活荷载：住宅、办公室取1.5kN/m2教室、会议室取2.0kN/m2、雪荷载：雪荷载即作用在建筑物和构筑物上的计算雪压。、风荷载：风荷载即作用在建筑物和构筑物上的计算风压。、地震荷载：地震荷载即由地震引起对建筑物的动态作用。地震荷载与建筑物总重力和地震影响系数有关。地震影响系数又与地震烈度、建筑物自身的自振周期、建筑物所在地的地基软硬程度有关。地震烈度与震级的概念不同，震级是指地震发生时所释放出来的能量大小，震级最高为8级。地震烈度是指建筑物或构筑物在地震 力作用下遭受破坏的程度，我国地震裂度最高为12度。（2）荷载的

3、表示方法荷载是用荷载简图表示，即把一个构件抽象成一条粗实线，把构件上受的荷载，抽象成一个或多个箭杆，并标出其值大小、方向及 作用点位置。集中荷载：抽象成一个箭杆或几个箭杆；均布荷载：抽象成一排等高的箭杆线；非均布的荷载：可抽象成一排不等高的箭杆线。（二）建筑构件受力状态构件是建筑物上独立杆件，结构则是由构件相互连接，构成的平面或立体几何形体。构件承受荷载的能力与其材料的性能，断面几 何尺寸有关。而结构的承载力，主要与整体组合形式有关决定构件在受力状态下能否安全工作的主要因素有三方面：作用在构件上力的大小；构件的横截面面积（又称载面积）的大小；构 件本身材料的力学性能（材质）的好坏。1、直杆轴向

4、受拉（压）杆件受拉（压）构件的内力（轴力）。受拉（压）构件的内应力。作用在杆件单位横截面积上的内力大小称之为内应力。内应力可用公式表示：o =N/AN-内力合力；A-受力杆件截面面积；o 内应力（N/mm2）。把拉力产生的应力称之为拉应力。相反，如果对杆件施加轴向压力，截面上产生的应力为压应力。在拉（压）外力作用下，只要杆件内产生最大应力o max，小于拉（压）容许强度指标杆件就不会破坏，就是安全的。2、剪切构件受力状态与截面平行的内力我们称之为剪力，剪力用Q表示。剪力Q与轴向拉力N一样，都是断面上的内力。所不同的是，N内力的方向与截面是垂直的。而Q内力与截面是平行的。我们把单位截面上的剪力称

5、之为剪应力。剪应力的单位，是N/mm2或（Mpa）（兆帕斯卡）要保证构件有足够的抗剪强度，必须满足：小于容许抗剪强度指标。3、受弯构件（梁）的受力状态外力垂直杆件轴线。在这种外力作用下，杆件的轴线变成曲线，横截面也发生了绕横轴线的转动，我们把杆件的这种变形称之为弯曲。以弯曲变形为主的杆件被称为梁。把一个构件抽象成一条粗实线，把构件之间的连接也抽象成不同连接形式的结点支座。这样绘制的图我们称之为结构简图。结构简图中的抽象支座形式很多，其主要形式有三种：（1）固定铰支座：表示构件可绕支座任意转动，但该支座不可有水平方向和垂直方向的任何移动。（2）平动铰支座：表示构件可绕支座任意转动，支座可有水平方

6、向移动，但垂直方向不可有任何移动。（3）固定端支座：表示构件在支座处完全是固结的，既不可转动，也不可有水平和垂直方向的任何移动。此种支座连接处，又可称为刚性结点。由于支座情况的不同，梁被分为简支梁（a）、悬臂梁（b）、外伸梁（c）、连续梁（d）等。均布荷载作用下的简支梁，梁在荷载作用下受弯曲，任意截面受的弯曲内力的大小，我们用弯矩Mc来表示。简支梁截面还受有剪力Qc。越靠近梁截面的上边缘，压应力越大，越靠近梁截面的下边缘时，拉应力越大。当上、下边缘的最大拉、压应力o max超过梁所用材料本身的拉、压容许强度指标时，梁就会遭到破坏。梁上、下边缘拉压应力o的大小与截面处变矩Mc成正比，截面弯矩Mc

7、越大，梁上下边缘拉、压应力o也越大。最大剪力Qc与最大弯矩Mc所在截面位置，梁最易遭受破坏。4、常见受力杆件的内力图为了形象表达构件在外力作用下的截面内力状态，通常我们使用一种图，该图是以杆件的轴线长度为横坐标，以横坐标上任一点的内力值为纵坐标绘成的简图，我们把它称之为内力图。通常我们称表示轴向拉（压）力的图为轴力图，表示剪力的图为剪力图、表示弯矩的图为弯矩图。（1）、轴向受拉杆件的内力图该杆件是受拉构件。沿杆件长度任一截面内受的拉力值都相等，都等于N。杆件在外力作用下，各截面受破坏的可能性均等。（2）、简支梁在匀布荷载作用下的内力图。简支梁既是受弯杆件，又承受剪力。匀布荷载作用下的简支梁跨中

8、截面弯矩最大，两端支座处剪力最大，是梁易遭破坏的两个位置。钢筋混凝土简支梁受破坏往往在跨中梁底出现裂缝或在支座附近出现正八字剪切裂缝。（3）、悬臂梁在匀布荷载作用下的内力图。匀布荷载作用下的悬臂梁既受弯曲，又受剪切力。弯矩图在杆件上方，说明弯矩值为负值。杆件上部受拉，下部受压。固定端支座处弯矩最大，悬臂端弯矩为零。梁各截面剪力不同。固定端支座处剪力最大，悬臂端剪力为零。匀布荷载作用下的悬臂梁固定端支座处 剪力、弯矩都最大，是易遭破坏的位置。（4）、连续梁在匀布荷载作用下的内力图。连续梁与简支梁区别在于一梁跨越多跨，有多个中间支座支承点。在支承点处，梁本身是连续的。在匀布荷载作用下的连续梁，变形曲线在跨中呈