钢结构建筑入门知识

1钢结构概念2钢结构的历史钢结构的应用 4桁架与悬挂结构 张紧梁 5钢材内力 框架结构的弯矩图 6焊接与加工 7地基与基础 9接口与接头混凝土的浇筑………………22511屋顶其他屋顶……237护栏…………246墙面龙骨……271吊顶龙骨……276窗框…………280门………钢结构建筑入门 钢结构与其他结构1QS结构(钢结构)的S指什么?S结构就是钢结构，钢的含碳量低于2%,通常使用的钢是含碳量为0.15%～0.6%的粘结强度很高的铁。应用于建筑结构的铁均减小其构件截面尺寸，和钢结构作比较，抗变形能力强且耐火。SRC结构是钢骨钢筋混凝土结构Q什么是LGS结构?因此LGS是轻型规格化钢结构，也就是轻型钢结构。在独立式和公寓的内墙龙骨一般采用薄钢板卷成的轻钢结构，叫做轻型钢龙0轻的GaugeSteel有规格的钢材什么是铸铁?A与钢相比，是含碳量高且脆的铁。高炉中炼出来的铁被称为生铁，其中含有磷、硫、碳素等许多杂质。去除生铁中的杂质并降低碳含量，就可以得到钢。当钢中的碳含量大于2%时，我们称之为铸铁。铸铁的特点是坚硬且脆，强力敲击时会断裂，因此不能作为结构材料。结构使用的材料几乎都是钢材。碳含量(高炉→)生铁>铸铁>钢材>纯铁铸铁：碳含量是2%～4.5%钢材：碳含量是0.007%～2%纯铁：碳含量是0%～0.007%铸铁的熔点是1200度，钢材的熔点是1500度。铸铁比钢材更容易铸铁铸铁钢材耐执喊 不会生锈。Q什么是红锈?什么是黑锈?A在钢材表面产生的红色或者黑色铁的氧化物。红锈是Fe₂O₃,黑锈是Fe₃O,都是铁与氧气发生化学反应产生的氧钢材在出厂时，其表面已经附有黑锈，我们称之为黑皮或者"mill的结构组织细密，可以防止钢材进一步生锈。我们在厨房使用的铁锅表面都是人为保留的黑锈，意在防止铁锅继续生锈。在焊接和涂装之前，通常要去除构件表面的黑皮。这是因为涂料和熔解金属在与铁锈混合时，不能保证涂装和焊接质量。但是用高强螺栓连接时，铁锈可以增加摩擦力，较薄的铁锈一般要保留。此外，混凝土里面的钢筋也是如此，铁锈可以加强钢筋和混凝土黑皮人磁铁」和黑锈啊!A是因为钢结构不需要像混凝土结构那样要求凝固时间，构件都是在工厂制造的，运到现场后用螺栓或者铆钉进行连接组装，施工混凝土的凝固需要一定的时间。在进行上一层建筑施工时，要求下一层的混凝土达到一定的强度。因此，完成每一层施工大约需钢结构是把工厂制造的构件运到现场，仅使用螺栓或者铆钉进行连接组装，焊接等工序都已在工厂完成。埃菲尔公司法人代表、责承建埃菲尔铁塔，为了迎接1889年巴黎万国博览会的召开，仅用2年零2个月的时间就完成了约300m高的铁塔施工。施工速度之快在当时可谓是划时代的。查看施工过程照片，铁塔由4块大型为迎接1851年伦敦万国博览会，帕克斯顿(JosephPaxton,1803～1865年)负责建造了水晶宫(CrystalPalace)。这座巨型建筑物全部由钢和玻璃组成，房屋总长达到560m,仅用10个月时间安装完成。19世纪后半叶是钢结构由土木、功能性的“构造物”下面与东京铁塔(1958年竣工，内滕多仲，日建设计)做比较。9费西业 Q大型建筑物为什么采用钢结构较多?A是因为钢结构比钢筋混凝土结构重量轻，不像木结构那样强度弱，而且耐久性好纽约的自由女神像(1886年，弗莱特立克·奥古斯特·巴托尔蒂)是法国为庆祝美国独立100周年而赠送给美国的。女神像结构同样由完成埃菲尔铁塔工程的埃菲尔公司负责施工。女神像的内部是也可以采用钢筋混凝土结构，不足之处是结构自重大而且施工工期长。木结构也是可选项之一，只不过与钢结构相比强度小、容在高楼大厦顶部设置的大型广告板，也大都采用钢结构支撑体系。纽约的自由女神像自由女神的QQ奥赛美术馆(1900年、1986年) QQ因为钢结构强度高、重量轻，采用铆钉或螺栓可以简单快捷地现在，虽然大部分高层建筑都采用钢结构或者钢骨钢筋混凝土结构，但是随着高强混凝土技术的日益成熟，也开始采用钢筋混凝芝加哥瑞莱斯大厦(1895年，Burnham&Root事务所)是在19世纪末期，也就是美国开始快速发展时期建造的16层大楼。在结构材料上，使用钢材替代铸铁。钢材比铸铁强度更高，耐当时的芝加哥，建造了许多高层建筑，这些建筑被命名为芝加哥学派，在建筑史上添加了辉煌的一页。从钢材的生产到安装，技术工艺日渐成熟，为经历芝加哥大火(1871年)以后的城市复兴注入了生机。摩天大厦的称呼也是在1889年的新闻杂志评论芝加哥各个大楼时最早出现的。瑞莱斯大厦已经经历了一个世纪，至钢结构钢结构瑞莱斯大厦(1895年)(如果是砖混结构，越是Q帝国大厦采用了什么结构形式?采用了钢柱和钢梁。经过1920～1930年的10年，高层建筑的建设热潮，从19世纪末期的芝加哥转移到纽约的曼哈顿。在坚硬岩石基层的帮助下，建筑高度直指100层。帝国大厦(1931年，ShreveLamb&Harmon)采用等跨度钢框架(参照R028)结构体系，建筑层数达到102层。锯齿状、放射状、锐角为细部结构设计特点。会，后来被演变为锯齿状几何性的、机械性的设计手法总称。这种设计是与新艺术派的仿植物曲线设计相互对立的设计概念。自世贸中心遭到恐怖袭击而垮塌以后，帝国大厦再次成为曼哈顿帝国大厦(1931年),共102层，建筑高度(含顶部天线)443mQ世贸中心采用了什么样的结构形式?把柱子按照一定的间隔排列，并用梁把柱子相互连接起来的结构形式称为框架结构(参照R028)。瑞莱斯大厦、帝国大厦采用的结当建筑平面较大时，在内部核心处也布置密排柱作为核心筒(核在筒体结构中，有设置很大的斜向构件(支撑)来加强筒体的设世贸中心(1973年),筒体结构(外围结构)围)设置密排柱子有的建筑物设计为何把钢柱露出来?A是为了强调细长而尖锐的设计风格。密斯(LudwigMiesVanderRohe,1886～1969年)设计的巴塞罗那展览厅(1929年),采用4个角钢(山形钢、角钢：参照R089)组成的十字形截面钢柱，外包金属铬合金板。虽然钢材没有直接外露，但是远看巴塞罗那展览厅时，钢柱显得细柱支撑的平屋顶与中间穿插砌筑的墙壁构成一幅抽象画，形象地被展现出来。之后，密斯还设计了捷克的吐根哈特(Tugendhat)住宅(1930年)等许多内庭园式住宅，均采用了十字形截面柱子。可以实现自主设计的结构形式。巴塞罗那展览厅已经在原处重新建造，如果有机会去巴塞罗那参观学习安东尼奥·高迪(AntoniGaudi)的建筑作品，不要忘记去参观一下密斯的作品。巴塞罗那展览厅(1929年)巴塞罗那展览厅(1929年)P(角钢柱子截面端H形截面钢材，我们称为H型钢或者H钢。H型钢截面的中间板叫采用H型钢作为结构构件时，可以看见翼缘板的厚度。在箱形截面钢材(角形钢)中是看不见板的厚度的，可是在H型钢中可以看到。之所以把H型钢露出来，就是为了在设计中强调翼缘板的密斯设计的范斯沃斯住宅(1951年)所采用的柱子就是布置在玻璃外侧的H型钢构成的。把卫生间和淋浴间布置在房子中部(也叫做核心区),厨房布置在中间靠里侧位置，其余房间均为开放式空间。把房子的功能要素尽量简单化。利用H型钢柱子，强调柱这座住宅设计体现了密斯的审美观。该住宅位于芝加哥北部，如范斯沃斯住宅(1951年)⑦夹住玻璃窗的小钢板条就像一把尖锐的刀刃，把玻璃四周围在Q使用钢板制作家具等，可以表现什么样的设计效果?A利用钢板的边和端部细小的效果，突出设计的尖锐性等。密斯在范斯沃斯住宅窗框设计中采用了钢板，而意大利建筑师卡洛·斯卡帕(CarloScarpa,1906-1978)则是用钢板设计家具。下图是意大利维罗纳古堡美术馆(MuseodiCastelvecchio)(1964年)的陈列品展示台。该美术馆由中世纪城堡改造而成。馆内的家具、扶手、格子等，所采用的钢材的尖锐设计与粗糙的石头摆设形成鲜明的对比。与方钢管、圆钢管不同，钢板比较容易弯曲，因此，不结实是其缺点。不过，使用钢管又不能体现钢板的尖锐特性。卡洛·斯卡帕采用若干片钢板，把它们组合起来展现尖锐的设计特性。有的家具是由2块钢板组合而成的，充分展现了尖锐的设计特性。卡洛·斯卡帕把金属和石头等坚硬材料精确地组合在一起、充分体现了尖锐的设计风格，在欧洲，石头和金属的细作非常传统和盛行。卡洛·斯卡帕把传统技艺巧妙地融合在了现代设计中。72岁的卡洛·斯卡帕，在日本旅行的途中，不幸在仙台去世。强调实锐特性双层钢板尖锐性H型钢的(1964年)陈列品展示台尖锐性R026密斯以后的建筑2Q为什么有的建筑物露出斜拉梁(杆)?建筑热潮。很不错的通Q新东京都办公大楼的结构形式是怎样的?A是4个钢柱子为一组的巨型框架结构。新东京都办公大楼(1991年，丹下健三，1913—2005)的结构柱子，是4个柱子为一组的巨型柱，这种结构也叫做巨型结构、超级结构等。所采用的梁也是由若干构件组成的巨型复合梁。丹下健三设计了东京奥林匹克运动场、大阪世界博览会展馆等知名建筑，这些建筑物是日本经济高速增长期的见证者。丹下健三在后现代主义建筑设计领域颇有建树，是日本建筑界的巨匠。笔者在学生时期曾经在丹下健三的事务所实习。有一次，我正在帮忙拍摄模型照片，没有注意到大师出现在眼前，当我抬起头，大师竟然对我这个实习生郑重地点头表示谢意，这使我感到有些忙乱而不知所措。笔者对大师的谦虚谨慎的态度非常吃惊，至今记忆(1991年)贷贷分分立贷4个柱子为Q桌子(框架结构)的立柱下端是否需要横梁(框架梁)?是的，需要横梁。桌子在立柱下端通常不设置横梁，但是建筑物需要设置。它是属于建筑物最下端的基础部分的梁，我们称之为基础梁。没有设置基础梁时，柱子容易摇晃，导致建筑物不稳定。想要保持立柱在原固定位置上直立不动，设置基础梁很有必要。基础梁的截面尺寸在梁中是较大的一种。此外，基础梁支撑首层底板。楼板通常都由梁支撑。由于基础梁通常都是埋在土中的，因此，通常都采用钢筋混凝土结构。如果采用钢结构，则容易产生铁锈而受到破坏。基础梁是设计初学者容易忘记的构件，应引起重视。没有基础梁，Q什么是支撑结构?当梁柱截面尺寸较小或者梁柱连接部位相对薄弱时，梁柱之间易发生转动且很难保持直角。此时需要设置斜撑，确保梁柱保持直采用支撑结构时，可以减小梁柱的截面尺寸，使梁柱的连接节点简单化。在轻型钢结构中，经常采用支撑结构。在普通钢结构中，R031框架结构基本知识4在梁上布置柱子，梁就会受到弯矩。此时，为避免梁受到破坏，必须采用截面尺寸较大的、特殊的梁。在建筑设计中，常常把大厅等大空间布置在建筑物的最上层，就是为了避免由梁支撑柱子。如果把大空间设置在楼下，而把小房间设置在楼上，则不得不由支撑大空间的梁来支撑上部柱子。在梁上布置柱子，梁就会受到弯矩。此时，为避免梁受到破坏，必须采用截面尺寸较大的、特殊的梁。在建筑设计中，常常把大厅等大空间布置在建筑物的最上层，就是为了避免由梁支撑柱子。如果把大空间设置在楼下，而把小房间设置在楼上，则不得不由支撑大空间的梁来支撑上部柱子。Q桌子(框架结构)上叠落桌子的时候，是否要上下对齐立柱?立柱通常应当上下对齐。立柱上下对齐，重量才可以径直往下传递。基本的做法就是柱子的位置在各层保持一致。梁会弯曲吗?小桌子大空间大空间Q采用框架结构可以解决曲线形、三角形楼板问题吗?A没有问题，可以解决。这是学生们经常提出来的问题。框架结构完全可以解决圆形、椭圆形、局部曲线形、三角形等各种桌子的结构类型。不过，需要指出的是要解决弯曲梁制作、梁与柱子的斜向连接等问题，所需成本也要增加。锐角过于尖锐，梁与柱子的连接就有困难，结构有可能处于不稳定状态。在设计时，应引起注意。有钢结构(S结构)、钢筋混凝土结构(RC结构)、钢骨钢筋混凝土结构(SRC结构)、大截面木结构(W结构)等，都可以采用框使用木材作框架结构，梁柱截面都较大，梁与柱的连接接口需要采用金属构件。木制框架结构，除了传统做法和榫接做法以外，其他形式现在基本不采用。所以，框架结构仍然是以钢结构、钢前面用桌子解释了框架结构。桌子的构造其实就是用棍棒组成的，棍棒之间始终保持直角就成了框架结构。仅使用棍棒难以保持直介介按材料分类R037悬臂结构3Q采用悬臂梁，得到什么样的设计效果?通过向柱子外侧分配荷重，实现轻飘、动感、增加水平面等各种前面讲过的密斯的范斯沃斯住宅设计，把底板和屋面板均向外挑出，形成悬臂结构。水平面的扩展，表现了轻飘、动感的设计效果。下面的右侧图是没有悬臂结构的情况。由于端部与柱子基本对齐，给人一种箱子的印象。密斯在设计中，为了达到空间的开放、伸R038悬臂结构4Q采用悬臂梁，窗户怎么设计?A如下图，可以设计成转角窗。范斯沃斯住宅的出入口对面是房间，是用玻璃围起来的。端部采端部采用玻璃，是近代建筑师经常使用的手法，可以使原本被围是全部采用玻璃，也可以采取连续窗的设计方式。这种方法不影查看初学者的设计图纸，立面的窗户设计有时非常不得力。精力过于集中在平面图的功能划分上，只要窗户布置满足平面要求就万事大吉了，基本不思考窗户的设计，只是很普通地并排起来。其实，遇到这种情况，只要将柱网尺寸从外墙向内偏移1m,则窗利用玻璃，R 在不太整齐的建筑用地上布置建筑平面，为何采用悬臂结构?如下图，把主要的结构部分尽量做到完整，不完整的局部采用悬钢结构的梁柱节点(连接处)不像钢筋混凝土结构那样自由。钢结构的梁柱尽量做到相互成直角。因此，当出现轻微的角度或者还有，有时候会遇到首层楼板需要缩进去等问题。这种剖面上的较小的伸出或缩进，一般都采用悬臂结构来解决。在首层出入口区域或者停车场等需要凹进去的地方，通常采用的方法是将柱位采用悬臂结构很实用不整齐用地的处理R041桁架的基本知识1U节点会受拉(右下图)。斜撑受拉时，与斜撑相连的节点会受压四边形的，但是在出平面内(平面外)会发生扭曲，也就是正方R043桁架的基本知识3采用拉杆(斜撑)时，也要根据受力情况来选择其材料。例如拉杆(斜撑)承受拉力时，可以采用类似钢筋的细长材料，同时承Q在4根筷子制作的正方形的两个对角线上分别固定一根绳子。横向推时，正方形会不会变形呢?不会发生变性。绳子只能承受拉力。当形成交叉状态时，不管哪个方向施加外力，总有一个绳子处在受拉状态，因此正方形处于稳定状态。至于哪一个绳子承受拉力，观察平行四边形的受力状态，便可轻松得知。平行四边形在某一个方向受力时，其对角线变长的方向就是受拉方向。Q用7根筷子制作桁架，将会是什么形状?将会成为如下图般的桁架形状。桁架是由线性材料组成的若干个三角形的组合体，在铁桥和体育馆大梁等设计中采用。线性材料细长且重量轻，它的组合体可以横跨大跨度。虽然每一根线性材料都细长，但是组成桁架以后，就会成为非常结实的结构体，可以说是不可思议的结构体。下图中的由筷子组成的桁架，在三角形平面内施加水平力时，其形状保持不变，但是在三角形平面外施加水平力时，很容易被扭曲而受到破坏。必须想办法防止桁架在出平面的扭曲。下图中的由筷子组成的桁架节点，筷子最多处有4根汇集在一起，节点的厚度是4倍筷子厚度，捆绑起来也很费事。在实际桁架中，节点的设计也是很重要的环节。也有采用球形连接节点连接线性材料的方法(参照R053)。虽然是细长材格架料，但可以制不动不动不好捆纳Q什么是铰接节点?这种节点允许节点转动，不能传递弯曲力(弯矩)。铰接也叫滚轴，构件之间的连接部位称之为节点，结构体与地面之间的连接部位称之为支座。节点和支座都可以采用铰接节点。滑动节点=铰接、滚轴转动端=铰接、滚轴桁架的结构计算，是以构件之间的连接都是铰接为前提的。最初实际上，理想的铰接连接是不存在的，大部分节点都不会转动。之所以假定为铰接进行结构分析和计算，主要是为了把计算尽量转动端(铰接、滚轴)Q在正三角形桁架的顶点施加1tf外力时，桁架杆件所承受的应力是根据顶点节点的受力平衡条件，可以计算出左右两个杆件承受的不是力量单位。因此，表示力量单位时，应后缀f(force,力量)。求解桁架内力时，假设各个节点为铰接节点，再根据节点的受力平衡条件求得杆件内力。把铰接节点当作一个独立的球体，根据右两个呈60°角的杆件。根据节点受力平衡原理，令由于球体与杆件相连，球体反过来对杆件施加压力，也就是在杆不要以为球体受到向上的压力而误以为杆件受拉力。一定要铭记球体的受力方向和杆件的受力方向正好相反。根据节点平衡原理求解桁架内力是最基本的计算方法，此外还有其他的1正1正3Itf1时，节点刚ItfR048构件承受的应力2Q在三角形桁架的顶点施加压力时，桁架下部的水平杆件所承受的A是拉力。Q什么是张紧梁?A使用不同材料制作抗拉构件和抗压构件，与简支梁组合在一起，两端铰接梁，其两端弯矩为零，跨中弯矩最大，弯矩值与跨度的2次方成正比。弯矩图一般绘制在与梁的挠曲线方向一致的位置。有的铁桥，采用把弯矩图形颠倒过来的结构形式。这个设计思路来自：抗弯能力强→需要高大的梁结构→演变成颠倒过来使用弯在梁的中部，如果存在从下部往上顶住梁的构件，可以大幅度提高简支梁的抗弯能力。在梁的中部底下设置短柱，在短柱下方设置钢缆绳，并将缆绳固定在梁的端部，使钢缆处在张紧状态。整体上看，梁的形状类似于一把拉紧的弓箭。两端铰接，两端铰接，《R050张紧梁2Q支撑大玻璃的立柱(龙骨)采用桁架结构吗?A是的，采用桁架结构作为抗拉结构。由于承受风力，大型玻璃幕墙需要设置龙骨。如果采用且型钢作为龙骨，显得笨重，视觉效果一般。龙骨尺寸越细，人的目光越能穿透更远处，使设计达到较好的视觉效果。现在有很多采用玻璃作龙骨的建筑，把张紧梁立起来作为龙骨使用的案例也很多。采用桁架，可以减小构件的截面尺寸。H型钢柱子通常分抗弯能力强方向(强轴)和抗弯能力弱方向(弱轴)。采用H型钢作为门式框架柱子时，其强轴方向与门抗弯能力强方向(强轴)抗弯能力弱方向(弱轴)R052带有铰接节点的框架结构2QAQA如下图，指具有三个铰接(辊轴)节点的门式框架结构。这种结构以柱脚和梁中部为铰接节点，梁与柱之间采取刚性节点的结构形式。刚性节点使杆件之间的连接非常严密，是可以保持铰接(辊轴)节点是允许转动的连接方式。铰接和辊轴的基本意思相同，辊轴有时候特指安装门时使用的合页等金属转动片。由于铰接节点允许转动，因此不能传递弯矩。构件在铰接节点附近承受的弯曲应力较小，因此可以采用变截面构件。在柱脚和梁的把梁向上倾斜一个角度，就可以做人字形屋面。工厂、仓库等建筑采用单向框架结构时，为了减小构件截面，经常采用三铰框架6X方向的 Q设计时，铰接节点是否可以有意识地露在外面?A如果精心设计细部构造，完全可以露在外面。下图是蓬皮杜中心(参照R026)的桁架节点。设计细部构造时，采取有意识地露在外面的设计手法。如果细部构造设计能达到这人类和动物的骨关节类似于铰接节点。只要精心设计，铰接节点的关节!(转动端)铰接节点柱子(滑动节点)梁Q何为空间桁架?不像梁那样，只在一个方向组成三角形，而是在空间位置的三个方向都组成三角形的桁架，叫做空间桁架。如果把桁架作为梁来使用，只需在一个方向组合若干个三角形即可。如果进一步组成空间桁架，则需要把桁架向厚度和另一个方向扩展，使其成为空间结构。也叫做空间构架。采用空间桁架，可以一次性完成整个屋盖的结构设计。如下图所示，空间桁架的基本单元是正锥体。从平面图中可以看到相互错开的上正方形(格子)和下正方形。当屋盖采用空间桁架时，经常使用这种结构形式。上正方形上正方形单一使用H型钢作为水平构件(梁),则需要的高度约为其R057空间桁架3Q柱子可不可以采用桁架形式?当然可以。三角形桁架既可以作梁、屋盖结构，也可以作垂直构件——柱子。下图是大阪世界博览会(1970年)庆典广场(丹下健三等设计)。围绕着太阳之塔，利用桁架，设计了巨大的屋盖结构和支撑屋盖确切地说，柱子中央是直径很大的圆形构件，外围由桁架组成。1960～1970年，作为一种结构美，在建筑设计中比较流行有意裸露桁架的设计手法。现在，采用桁架稍微不注意就会招来设计落后的指责，也有这个历史原因。在新设计中采用桁架，很有必要大阪世界博览会庆典广场(1970年)人类的讲步正好是。属时期视觉艺术中心(1978年),墙壁和屋盖都采用了桁架桁架内部可以作幕墙Q拱形、球形建筑可不可以采用桁架?当然可以。拱形建筑是由垒石的建造方法发展而来的。把石头砌筑成圆弧形状时，墙体上可以开洞口，这是因为此时石头处在受压状态。把拱形平面往里伸展，就可以得到穹隆顶建筑；以拱形平面的中心为轴旋转，就可以得到圆形穹顶。运用不同的砌筑方法，得到不同建筑空间，这种砌筑工艺在古罗马时期非常盛行。利用穹隆顶、穹顶等方式加强曲面刚度，获得的稳定结构被称为贝壳建筑结构。采用钢筋混凝土结构建造贝壳建筑结构时，通常采取支模板后浇筑混凝土的由三角形组合而成的桁架，可以建造拱形、穹隆顶、穹顶等建筑结构。巴克明斯特·富勒设计的测地学穹顶(富勒穹顶)非常有名，它是运用正三角形、正六边形组合而成的球形空间桁架。Geodesic的名称来自于测地学术语，测地学穹顶是富勒创造的结构术语。比较有名的建造案例是蒙特利尔世界博览会(1967年)中;的石头以开口方式测地学穹顶(富勒穹顶)蒙特利尔世界博览会美国馆(1967年)空间桁架6Q利用桁架可不可以制作任意曲线或者曲面?正如梁可以弯曲制作曲梁，利用桁架也可以制作圆弧形曲线。利用空间桁架可以制作球形或者任意曲面。其方法是把形状和大小各不相同的三角形进行组合。任意曲面其实也是贝壳的一种，是伦佐·皮亚诺(参照R026)设计的日本关西国际机场航站楼(1994年),利用反转曲线制作弯曲梁，覆盖全体空间，甚至把空调通风QQ利用桁架或者贝壳可不可以建造高层建筑?A当然可以。下图是瑞士再保险大厦设计实例。诺曼·福斯特(参照R058)设计的瑞士再保险大厦(2004年，伦敦)是子弹头形状的办公大厦。螺旋状结构相互重叠，形成网格状，再与水平构件组合成三角形桁架，是壳体和桁架的组合结构形式。外侧，由网格结构支撑，内侧布置圆形筒体结构，内外连接采用楼板，取消梁连接。纵向网格采用钢管，水平网格采用H型钢。钢管涂刷白色，而H型钢涂刷黑色，整体上螺旋效果非常突出。H型钢等(2004年)东京圆顶(竹中工务店、日建设计，1988年)就是利用空气压力丹下健三设计的国立代代木体育馆(1964年),其屋顶就采用了索的曲率，尽量张紧悬索的方法。当然，结构工程师坪井善胜(1907～1990年)的功劳也不可以忘记。QQ 悬挂结构5Q工厂、仓库等要求大跨度的建筑物，可不可以采用悬挂结构?诺曼·福斯特设计的雷诺汽车产品配送中心(1982年),就是采用悬挂结构的建筑物。悬挂结构不仅广泛用于体育馆、展览馆等建筑物，也适合建造仓库(配送中心)等建筑物。把柱子立在正方形的4个角部，利用柱子把梁悬挂起来。梁采用变截面H型钢构件，充分体现了结构的合理性。在梁腹板上开圆孔，梁柱的连接节点也悬挂起来，加强其刚度，保持梁柱之间的夹角工厂、仓库等建筑，一般要求大跨度空间。笔者到实地参观，感觉到设计很有特色，不过也觉得柱子数量偏多、屋盖形式复杂，(1982年)Q什么是内力?当受到外力作用时，物体内部产生的力叫做内力。我们用手指用力压橡皮时，橡皮会压缩。手指的力就是从外部施加的力，也叫做外力。在建筑术语中，把外力叫做荷载、反力等。如下图，运用切片法，观察橡皮的变化。在手的挤压下，橡皮会压缩，橡皮中间的切片当然也会跟着压缩，这说明切片受到压力。由于手没有直接接触切片，压力一定来自切片上下的橡皮。没有施加压力，橡皮不会自己压缩。在切片内部产生的力，我们叫做内力。由于是伴随外力产生的，所以也称作应力(在中国不叫应部的情况。为了抵抗手指向上的挤压，橡皮的下半部必然产生向下的力，不然橡皮会向上飞起来。实际情况是橡皮没有移动，说明橡皮内产生的抵抗力与手指的压力相平衡。这个抵抗力就是内力，也叫做应力(在国内不叫应力，就叫做内力)。可以认为内力" A就是1kg质量的物体以1m/s²加速度移动所需的力的大小。力的大小可以用质量×加速度计算，叫做运动方程。力的运动方程=质量×加速度(F=ma)把力的单位用kg×m/s²表示，我们标记为N(牛顿)。这是牛顿定力=质量x加速度1kgf=9.8N,或者1N=1/9.8kgfQ什么是弹性?表示内力与变形的比例关系。构件处在弹性状态时，当移出施加移出施加的力时恢复原状的性能叫做弹性。把力和变形的关系用图形表示出来的话，它会是一条经过坐标原点的直线。因为内力与变形之间存在比例关系，所以用图形表示时，一定是经过原点的一条直线。例如：施加的力增加1倍时，变形也会跟着增加1倍；施加3倍的力时，变形也会增加3倍。当解除施加的力材料的伸长压缩与施加的力成比例，解除施加的力时变形也会回到原点的性能称之为弹性。在施加力的开始阶段，显示弹性性质的材料很多，钢材也是其中之一。力力伸长伸长增加2倍，所需Q在以应力为纵轴、应变为横轴的坐标图中，经过原点的直线的倾进行钢材拉伸试验，可以得到其应力和应变的关系图，应力和应变通常分别用字母σ和ε表示。以横轴表示单位变形(ε),以纵轴表示单位内力(σ)。通过应力和应变的关系图，可以掌握钢横轴的应变表示与初始长度的比例。利用应变分析材料的性能时，材料的长度可以任意取，1m或者100m。我们把直线的倾斜度称为模量，用大写字母E表示。把直线用数学y、m、x分别用σ、E、E替换，就是EE模量的大小取决于不同材料。各种材料在变形初期，多少都具有弹性性质或者类似弹性的性质，其σ=EE的关系都是成立的。应力σ应力σ1EQ倾斜度(模量)大，材料是容易还是难以产生变形?由方程式σ=Ee可以知道，当材料的应变相同而模量相差10倍是10倍。(注：属于日语记忆技巧。Q什么是屈服点?就是弹性要结束的转折点。随着施加的力2倍、3倍地不断加大，材料的变形也会2倍、3倍地不断伸长。当施加的力达到一定程度，变形超过某一点时，材料的变形再也不能恢复原状态了。此时，只要保持施加的力不变，此处的某一点就是屈服点。它也是应力的屈服点，就是材料向施加的力举白旗表示要投降的点。一直在抵抗外力的材料，到了此正确的解释是：即使不增加应力，应变也会增加的转折点就是屈服点。材料到达屈服点以后，再也不能恢复原样。屈服点也是弹性的终点。应力σ应力σ快不行了!弹性Q什么是上屈服点，什么是下屈服点?如下图，弹性终结点是上屈服点，比上屈服点处的应力略小，但更加精确地分析弹性终结的屈服点，可以发现此时的图形变化较材料向施加的力举白旗表示投降以后，材料的应力略微减弱，就像是：既然都举白旗了，斗志也丧失了，反抗的力也自然减弱下抵抗的力量应变goQ什么是抗拉强度?A材料拉应力的最大值。告破坏，没有想到出现意外。材料经过一段变形之后，其强度又应力从下屈服点开始增大，到达某一点时达到极值，之后抗力终于衰退，这个极值被称为抗拉强度。抗拉强度与下屈服点之比，应力应变曲线到达最高点以后，应力开始减弱，在某一处发生缩至今为止，一直是使用拉力进行讲解。如果是钢材，其抗拉和抗压性能是相同的，就是说钢材的抗拉强度和抗压强度是一样的。应力σ叭!叭!0Q什么是韧性?材料具有很强的粘结力的性质。材料的粘结力强，我们就说材料的韧性好。相反地，材料的粘结力弱，我们就说材料具有脆性。我们经常会提到韧性和脆性，一材料的弹性经过上屈服点以后，就会进入塑性阶段。在应力不变的情况下，经过一段变形以后，材料的应力又开始增加，达到应抗拉强度与屈服点之间的落差越大，材料的粘结力就越大，材料的韧性就越好，也可以认为是材料的塑性变形能力强。上屈服点与抗拉强度之比，我们叫做屈强比，它可以作为表示材料的粘结弹性与塑性、韧性与脆性，虽然是比较陌生的词汇，但是在建筑应变εQ什么是SN材料?SN是SteelNewStructure的缩写，是采用挤压成型工艺制造出来挤压是炼钢的一种工艺，就是加压钢水，使其通过事先预设好的设施，从而获得条状、轨道状、板状等形式的钢材的工艺。可以制作H型钢等长条钢材。SN是过去在土木、造船、机械设备制造中使用的SS型和SM型钢材的改良升级版，专门作为结构用钢材。SN系列钢材的塑性性能和焊接性能优良。以前的建筑结构，主要采用SS型和SM型钢材，如今都被SN系列哔鸣端压成到表示材料的抗拉强度保证达到400N/mm²、490N/mm²。SN400表示SN材料的抗拉强度保证达到400N/mm²,就是说材料的抗拉强度最低也要达到400N/mm²。日本工业标准规定：SN后缀数值表示其抗拉强度的下限值。因此，材料的抗拉强度最低应达到应力σ应力σ400N/mm²以上SN49应变e铁罐头→圆形钢管STKN钢排情(注：属于日语记忆技巧，铁罐头与圆形钢管的读音材的耐火性能。普通钢材在350℃温度时，其屈服点全自动立体停车库，普遍使用钼铬合金钢(FR钢)作为建筑结Q什么是出厂证明书?Mill的原意是面粉加工厂、轧钢厂，在这里指钢材加工厂、炼钢厂。专门进行切割、焊接等加工钢结构的地方，我们称之为金属结Sheet的原意是纸张，是指检验证明书。运到金属结构厂的钢材，必须具有其性能符合规定的证明书。在检查钢结构制品时，首先要V铜材检验高度宽度厚度长度三截面宽度截面高度厚度截面宽度截面高度厚度截面宽度截面高度厚度截面宽度截面高度厚度Q如何标注H型钢、方钢管的截面尺寸?如下图：H-截面高度x翼缘宽度x腹板厚度×翼缘厚度；□-截面宽度×截面高度x厚度。下图是层高3.5m,柱网尺寸为7m×7m的诊疗所。标注梁柱截面尺寸时，应注意：H型钢的腹板厚度在前，翼缘厚度在后。截面中，由于翼缘抵抗弯曲内力，故其厚度比腹板要厚。QH型钢和工字形钢的区别是什么?A如下图，工字形钢的翼缘内侧是斜面，翼缘建筑结构材料，主要采用H型钢，一般不采用工字形钢。工字形钢的翼缘是斜面，翼缘端部呈圆弧状，使用螺栓连接构件截面具有斜面，建筑术语为斜度，来自英语的taper,意思是弯曲方向的不同，直接影响H型钢的抗弯强度(参照R093、R094)。H型钢具有强轴和弱轴，作为梁柱构件使用时，必须引起H型钢H型钢般不使用截面惯性矩I后窄翼缘系列系列截面尺すmm抵抗知重量截而性mmmAcmkg/m[IxIym20010088.2Q什么是槽钢，什么是角钢?如下图，把沟形和山形截面钢材分别叫做槽钢和角钢。槽钢也叫做路形(channel)钢，其截面是“口”字形。Channel的意思是沟槽、路形。槽钢的内翼缘有斜度，采用螺栓连接时，需要专用垫片。槽钢作为斜撑、支架等辅助结构材料使用。角钢的截面是山形，有等边形、不等边形、不等边不等厚形等多种类型，也叫做L型钢。英语单词angle是角度的意思，rightangle是直角的意思。角钢广泛使用在支撑、支架、装饰材料的支撑等辅助结构中。槽钢的标记方法是：[——截面高度×截面宽度×腹板厚度x翼缘厚度；角钢的标记方法是：L——截面高度×截面宽度×翼缘厚度。槽钢槽钢斜度山的形状不等边角钢笔直[-截面高度×截面宽度×腹板厚度×翼缘厚度L-截面高度×截面宽度×翼缘厚度Q槽钢与凸缘槽钢有什么不同?如下图，槽钢是挤压成型的钢材，厚度比较厚；而凸缘槽钢是用凸缘槽钢的截面呈C形，故叫做C形Channel,也叫做C型钢。之所以采用C形截面形状而不采用U形，是因为端部变成凸缘形状时，一是可以提高强度，二是没有尖刀般的边缘，可避免受到伤C型钢的凸缘，像是张开的嘴边弯曲一样，把锐利的端部变得迟钝。凸缘Z型钢的端部与C型钢的开口端部相似。C型钢可以作为支撑墙壁的龙骨，可以作为支撑屋面的檩条，把两个C型钢扣起来作为柱子使用，这种应用很广泛。作为龙骨使用时，还有一种截面类似但重量更轻的构件，它是采用很薄的钢板卷制而成的超轻钢龙骨。英语里的stud与龙同。由于超轻钢龙骨比C型钢轻，大部分内装饰支撑轻钢龙骨。什么是CT型钢?它是CutT型钢的缩写，是利用切割H型钢的腹板加工而如下图，把H型钢的截面切割成二等份，加工成T字形截面，在支H型钢是挤压成型的钢材，而CT型钢是加工制作而成的，是把挤压成型的钢材进行再加工而得到的钢材制品。卷板焊接而成的方炼钢.角钢CT型钢Q柱与梁受荷载作用而弯曲时，在凸边所受的力是压力还是拉力?A形成凸边，说明该处在伸长，当然承受拉力。构件受力弯曲时的截面，可以如下图所示。可以看到：凸边伸长、凹边缩短。伸长，说明一定有拉力作用。反过来，压缩，一定有压力作用。从没有变形的截面中和轴往截面两端看，伸长与压缩都是在逐渐增大，这说明越是外侧，所承受的拉、压力越大。此外，越是外侧，变形也越大。也就是说，大部分拉力和压力都是由分布在外由此可见，抵抗变形的最好办法是尽量使抵抗构件分散在最外侧边缘附近。由于外侧边缘的变形大，在外侧边缘设置更多的抵抗中和轴(没有变形) Q采用H型钢作为梁构件，摆放H型钢时，为何上下翼缘板呈水平这是因为梁以弯曲变形为主，当H型钢上下翼缘板呈水平方向摆放时，截面的大部分位于离中和轴最远处，可以有效抵抗弯曲变在材料的截面中，离中和轴越远，其伸长或压缩越大。尽量使材料截面位于离中和轴最远处，则抵抗变形的效果最佳。如下图，采取上下翼缘板呈水平方向的摆放形式，由上下翼缘板抵抗伸缩变形，整体梁的弯曲变形就小很多。此时的腹板只起连如果采取腹板呈水平方向的摆放形式，那么整个截面都与中和轴连接在一起，使得截面的小部分位于离中和轴最远处。这样一来，截面的各个部分的变形都较小，抵抗伸缩的能力下降。在较小的弯矩作用下，梁也很容易产生较大的弯曲变形。这种摆放方式无法使截面实现较大伸缩，只能使截面处于较小的伸缩范围内。设计梁时，采取上下翼缘板呈水平方向的摆放形式，是为了提高粱的抗弯曲能力。利用较薄的腹板连接上下较厚的翼缘板，在抵翼缘板位于上下边缘→可以抵抗较大变性→抗弯能力强梁中和轴(没有变形)拉力一拉力一什么是H型钢的强轴与弱轴?在截面中，与上下翼缘板平行的中和轴是强轴，与上下翼缘板垂能够使上下翼缘板最有效地抵抗弯曲的中和轴是强轴，采用H型相反地，不能使上下翼缘板最有效地抵抗弯曲的中和轴是弱轴。尽管截面的强轴方向与弯曲方向一致，但有时候梁也有可能往弱轴方向弯曲(平面外屈曲)。设计时，一定要认真对待这个问题。一般采取辅助支撑构件来防止梁平面外屈曲。作为柱子使用时，弯曲方向与翼缘板面Q钢结构柱子一般采用空心截面，而钢筋混凝土结构的柱子是用混凝土填满的，这是为什么?单位面积的抗压强度，钢材是混凝土的20倍。因此，采用钢结构钢结构柱子大多采用方钢管，截面自然是空心的，利用周边的管壁来承受荷载。同样，由于梁采用H型钢，其截面也较小，因此，钢材的单位体积重量虽然比混凝土重，但是强度高、使用量少，总的结果是钢结构比钢筋混凝土结构要轻。结构自重小，结构所承受的负担就小，其梁柱截面自然可以变小。这是钢结构的优点之一。相同壁厚相同直径相同壁厚相同直径直径相同、壁厚相同的圆钢管和方钢管，哪一个抗弯能力强?假设构件的弯曲变形很大，那么此时构件截面边缘的拉伸与压缩也较大，承担大部分拉力和压力。构件截面边缘距中和轴越近，方钢管的截面大部分分散在截面边缘，抵抗变形能力高。反观圆形钢管，分散在截面边缘的截面面积比方钢管少，而且其截面形状为圆弧状。部分截面面积距中和轴较近，其变形能力自然较小，此外，直径和壁厚相同时，方钢管的截面面积比圆钢管多。在正常的垂直荷载作用下，方钢管的受力性能也比圆钢管好。采用圆R099框架结构的弯矩图1反的抵抗弯矩。而在地面(柱子下部),柱子R100框架结构的弯矩图2R101框架结构的弯矩图3R105焊接方法4Q覆盖焊条表面的黑色物是什么材料?A它是在焊接时，为了阻断空气而使用的保护材料。焊接时，如果焊接点与空气接触，在熔解金属中容易形成氧化铁、气孔，这些现象属于焊接缺陷。焊接时，采用很多方法防止焊接处与空气接触。阻断空气的做法被称为覆盖、埋藏、潜伏等，一般与焊接名称一起使用。焊条表面的黑色保护物质，也是起隔绝空气的作用的。它由若干矿物质、玻璃等组成。其工作原理是：焊接时产生的热量使黑色保护物质变成雾气来阻断空气，而且相伴产生的熔渣(渣滓)覆熔渣(黑色保护物质的渣洋黑色保护物质(零盖材料)芯(钢丝)Q什么是焊丝?有的构件的焊接，需要用焊丝替代焊条。在焊丝和母材之间产生焊丝成卷出售。把焊丝卷装入卷扬设备中，开始焊接时，焊丝会由于起焊条作用的焊丝可以自动输送，故称之为半自动焊接。虽焊丝啊!Q什么是半自动闪光埋弧焊?在焊丝中，事先附着黑色保护物质，以便在施焊时隔绝空气的焊艺中，其作用就是阻隔空气。与焊条一样，半自动埋弧焊也是利因焊丝自带黑色保护物质进行防护工作，故称作自带型防护(SelfShield)。电火花产生的热量熔化焊丝周围的黑色保护物质，使其八自带隔绝空气的自动输送电火花o生的雾气一Q什么是气密型半自动闪光埋弧焊?它是一种使用气体阻断空气的焊接方法。使用的气体包括二氧化碳(碳酸类气体)、氩气等，都属于不燃气体。利用气体进行保护时，不需要另外的黑色保护物从安装在焊丝周围的喷管中喷出来，阻断焊接部位与空气(氧气)这种焊接方法，焊丝也是自动输送的，属于半自NQQ旺旺 的感觉R111焊接方法10Q在全自动闪光埋弧焊接中，用什么隔绝空气?使用颗粒状黑色保护物质的雾气和残渣，它们是自动输送的。细小颗粒状黑色保护物质，从焊丝的周围自动喷出。喷出后被电火花热熔化，变成雾气和残渣，从而阻断空气。由于气炬完全被颗粒状黑色保护物质掩埋，所以也叫做埋弧焊接。阻断空气的方法，总的说来，多少有一些区别，要用心记住。归纳利用二氧化碳等气体→气密型半自动闪光焊接使用颗粒状黑色保护物质→全自动闪光埋弧焊掩埋在颗粒状黑像潜水艇一样，掩埋在颗粒状黑色保护物质中Q1按照熔化金属划分焊接方法，其结果如何?2按隔绝空气的不同方式划分焊接方法，其结果如何?3按自动化程度划分焊接方法，其结果如何?2附着在焊条上的黑色保护物质→覆盖型闪光焊接焊丝、颗粒状黑色保护物质、气炬全自动→全自动闪光埋弧焊接在这里，再复习一次各种焊接知识。焊接的称呼各式各样，不同物质(覆盖)物质(自带型)(气密型)物质(隐藏型) 焊接方法12Q什么是全熔透对接焊接?A在两个连接件的对接处做坡口，实现完整连接的焊接。把带有坡口的连接件对接好以后，在坡口填满熔化金属，使连接部位完全熔透的焊接方法。此时，熔化金属和部分熔化的母材，沿着板的厚度方向完全熔合在一起。由于在连接处，沿着板的厚度方向完全熔合在一起，因此称之为全熔透对接焊接。因为在焊接时，需要做坡口，所以也称作坡口对接焊接。焊接时，母材也与熔化金属一起被熔化，冷却以后变成完整的一体。在结构的重要部位，都采用完全对接焊接，也称为全熔透对接焊接。板件的对接焊接，沿着板的厚度方向不完全熔合在一起时，这种焊接不是完全对接焊接，而是部分熔透对接焊接。下图中的左侧的焊接方式是全熔透对接焊接，而右侧的焊接方式是部分熔透对接焊接。(全熔透对接焊接)XX(部分熔透对接焊接) Q完全对接焊接(全熔透对接焊接)为什么要做坡口?钢板比较厚的时候，如果不做坡口，则电火花热不能抵达钢板底部，也就是熔化金属流不到焊接底部，不能很好地与底部钢板熔合在一起。钢板厚度较薄的时候，板缝之间留少许间隔，熔化金属就可以流进板缝之中。当钢板厚度较厚的时候，熔化金属的流动会终止，发生不完全熔透现象，而且气炬或者焊枪进不去，也会使电火花热不能抵达钢板焊缝底部。因此，在板边切出坡口(斜向切割),可使熔化金属容易抵达钢板底部，使气炬或者焊枪容易进到钢板底部。%Q什么是坡口?A如下图，为了使熔化金属容易流进，在板边特意切开的沟槽状贴角焊缝(参照R116)不同，完全对接焊 Q什么是贴角焊缝?在垂直连接母材时，熔化金属在连接板边呈三角形截面的焊接叫做贴角焊缝。这种焊接方法是把熔化金属贴在板边，故而得名贴角焊缝。母材之间通过贴角焊缝连接在一起，母材之间的接触面并不焊接。承受压力时，可以通过焊缝和母材之间的相互顶紧传递压力；承受拉力时，只能通过角焊缝来传递拉力。因此角焊缝属于不完全传递内力类型。由于母材之间没有形成完整的一体化，所以重要的结构连接不采用这种连接方式。完全对接焊接(全熔透对接焊接)→重要的结构连接贴角焊缝→次要的构件连接(全熔透对接焊接) 珍珠链Q什么是焊接中的熔吹?把熔化金属、母材等熔化以后，用风力吹起来，以达到削平钢板英语里的gauge,其原意是切割、研磨石头等的最后工序。在焊接中使用gauge一词，是指切开、削去钢板之意。把焊条或焊丝附着于碳素电极，产生电火花，熔化钢板，然后利此外，还有气体熔吹法。机械设备有单用的、有半自动焊机兼做发现焊接瑕疵时，进行熔吹以后，再进行焊接。在全熔透焊接中，需要从背面补焊时，也进行熔吹工艺。先对背面的焊接部位进行熔吹，制作沟槽，再进行补焊，以达到全熔透的要求。后面也叫焊缝检查焊缝检查反射强度反射强度什么是超声波探伤检验?A利用超声波的反射，检查焊接缺陷的方法。使超声波通过焊接部位，如果没有缺陷，则除了表面和背面接触点以外，光线不会反射。只有存在不均质的地方，光线才会反射并在显示屏的纵轴表示反射强度，横轴表示反射时间。根据反射时间可以判断距离，也就是缺陷的具体位置、深度。表面拼缺陷背面利用超声波的缺陷(深度) Q在图纸上如何表示全熔透对接焊缝?如下图，对接焊缝符号是由方向线(引出线)、水平线(基线)、如下图，坡口有V和∠两种形式，分别表示双面坡口和单面坡口。坡口形状符号标记在水平线(基线)上。水平线(基线)标记在坡口侧。双面坡口形状符号V和∠的标记位置若与方向线一致，则标记在水平线(基线)下方；若与方向线相反，则标记在水平线(基线)上方。单面坡口形状符号∠,为了与双面坡口形状符号V更加明确区分，把方向线(引出线)做成折线。不看图容易弄错啊单面坡口∠,把方向线水平线(基线)(引出线)做成折线 如下图，角焊缝由方向线(引出线)、水平线(基线)、直角等边若焊接部位与方向线一致，则标记在水平线(基线)下方；若焊(基线)上方Q如何切割H型钢等材料?带状切割机实际上就是锯床。以电源为动力，可以翻转、高速来此外，还有激光切割机、等离子切割机、气体切割机等多种切割锯床bandsawR123切割、加工2Q什么是气体火焰切割?使用火焰将钢板熔化而切割钢板的方式。Burn表示燃烧，burner是使燃烧之意。气体火焰也叫做气炬、喷灯等。把乙炔、丙烷等可燃气体和氧气输送到气炬后，进行混合，由于是利用熔化钢材而达到切割目的，故被切割的线不直，截面也是凹凸不平的，而且热造成的不良影响会残留在钢构件中。在钢结构安装中使用的临时固定构件的切割，经常采用火焰切割。此外，不影响美观的、次要的部位以及拆除钢结构等施工中，也 Q按照粒径大小排列，砂子、黏土、粉砂、砾石的顺序是什么?A按照粒径大小排列，应为：砾石>砂子>粉砂>黏土。比砂子的粒径大的石头叫做砾石，比砂子的粒径小的土叫做粉砂或者粉土。土是圆砾、砂子、粉砂、黏土等各种土粒的集合体，其混合比例不同，土的性质也不同。以砾石、砂子为主的土称为沙质土，以粉此外，水和空气的作用也不可忽视，混进土层的水和空气的多少不同，土质的变化也各不相同。尤其是水，它对地基土的影响非较厚的砾石土层是除岩石层以外，地基土承载力最高的土层。砾石>砂子>粉砂>黏土Q什么是泥岩层?泥岩的硬度接近岩石。把泥岩层作为持力层，原因也是其地基土承载力接近岩石层。从地质上看，泥岩层上一般都存在洪积层和冲积层，其中洪积层岩石层>泥岩层~密实的砾石层岩石层的地基承载力最高，在纽约的曼哈顿和中国香港等地，之所以能够建设高层建筑物，房屋基础落在岩石层上也是其原因咚咚岩石层>泥岩层≈砾石层(密实的) Q什么是粉土层?由火山灰堆积而成的土层。火山灰经过长时间的堆积，形成的坚硬的土层就是粉土层。在日本的关东平原和丘陵地带常见的褐色土就是关东粉土层。关东粉土层是富士山、浅间山、赤城山等处的火山爆发喷出的火山灰经过长时间的堆积而形成的坚硬的土层。粉土层作为木结构住宅的地基持力层是完全没有问题的。3层左右的钢筋混凝土结构和钢结构房屋也不需要打桩，直接利用粉土层作为地基持力层。是可以0000地基土承载力与地质勘探1O钢筋混凝土结构和钢结构房屋，每平方米重量是多少?A大约为Itf(1吨力)左右。醒一次：1tf=1000kgf=1000kg×9.8m/s²≈10000N=10KN,也即：1tf差不多是一辆小汽车的重量。钢筋混凝土结构房屋的每平方米重量大约是1tf,传递到房屋基础。钢结构房屋略低一些，大约是小于0.8tf。木结构房屋则更轻，大约为0.25tf左右。由于有基础由此可以大致计算出3层钢筋混凝土房屋每平方米重量。具体为：详细的房屋结构重量计算还要考虑其他建筑构造的重量和房屋中承载的物体重量。在这里，请大家记住的是房屋荷载估算值大约小汽车)1t重量R129地基土承载力与地质勘探2Q什么是钻探?在地面上钻孔，调查分析土层地质状况的工作。在地面上钻10cm直径的深孔。由于地层变化一般都很大，因此在钻孔取得的原状土(土样、堆芯土)要分类保存在小型圆筒中。根据原状土的分布，绘制土层柱状图(钻孔图、钻孔柱状图),可以了解地下若干深度以内的地层分布。23457891234粉质砂。。。。地基土承载力与地质勘探3Q标准贯入度试验的原理是什么?其原理是击打扦杆使其入土，记录击打次数与入土深度(贯入度)在木头上打钉时，假设击打力相等。在一块木头上打入钉子1cm深需要击打3次，另一块木头打入钉子1cm需要击打10次，据此我们可以判断，需要击打10次的木头更加坚硬。把这个原理应用由于人工保持相同的击打力比较困难，通常采用使一定重量的锤子在一定高度上自由落体的方式。锤子的重量是kg由于锤子落入孔洞比较麻烦，实际的操作方法是：用落锤击打立在孔中的特制钢棒，记录特制钢棒进入土层30cm时的击打次数。哨!地基土承载力与地质勘探4O什么是N值?在标准贯入度试验中，每贯入30cm时的落锤次数。间隔1m进行标准贯入度试验，记录每贯入30cm时的落锤次数。我们把这个落锤次数称为N值。N值大，可以判断土层坚硬。不过，砾石、砂、粉质黏土、黏土等不同的土质，其N值的判别方法略有不同。根据土的类别，可以根据N值换算出地基土承载力。有具体的计算公式。把N值标注在土层柱状图中。通常，对于多层钢结构、多层钢筋混凝土结构房屋，测得的N值在30～50之间，而且该土层较厚5在各个土层中检测N值粉质黏土砂。4研讨该土层作为就是N道6Q什么是桩基?是为了支撑建筑物，把柱子状结构物延伸到地基土持力层的基础在房屋结构的柱下，做桩基础，防止建筑物下沉。钢结构虽然比钢筋混凝土结构轻，根据建筑高度和地质情况，有时也需要做桩桩有预制桩和现场浇筑的灌注桩。考虑运输，预制桩的直径一般为50～60cm,比电线杆稍微粗一些。现场浇筑的灌注桩不存在运输问题，根据需要制作，有的桩径甚至达到1m或者更±盐时砂持力层桩R133桩基与复合地基2 桩基与复合地基3隙 Q什么是承台式基础(在中国，承台式基础分为独立基础和条形基础两种，不叫承台式基础)?A是在柱子、梁、墙下布置的基础形式，底部一般都比较宽。面积，不会使其下陷。如果没有承台式地板，柱子自然被陷在土层中。承台式地板的布置方式，有仅在柱下设置、在柱子和基础梁下连续设置等方式。这种基础形式，经常在木结构房子的基础设计中采用。当土层情况较好而且层数不高时，钢筋混凝土结构、钢结构房屋的基础设启啊! Q桩和建筑物怎么连接?通常是采用承台。桩头的尺寸一般比柱子、基础梁要大。桩使用钢筋要牢牢地固定在建筑物的本体上，所以连接桩的混凝土构件的截面尺寸通常都较大。在桩顶部设置承台，承台上布置梁柱，与桩的连接处理比较简单。承台下可以是单桩，也可以是群桩。相对轻一些的建筑物，可以采用在筏板基础下直接打桩的基础形式。在承台下仅布置一个桩叫做单桩基础，多于一个时叫做群桩基础。采用单桩基础还是群桩基础，要根据地质勘探报告进行慎重的研讨来决定。因为土质情况的不同(如黏性土和砂土),会导致意想不到的结果。哇!柱子单桩 8符号(BQ垒卵石后，为什么在其上面铺设级配砂石?为了填埋垒卵石之间的缝隙，以期达到垒卵石更加牢固、防止混凝土进入卵石之间的缝隙、垒卵石整体平整等目的。级配砂石是由砂子与大小碎石按一定比例混合而成，可以用于填堵垒卵石之间的缝隙、铺在沥青道路底下做路基垫层等。碎石是利用破碎机把岩石破碎而取得的。把岩石破碎体中的较大粒径碎石过筛后，余下的碎石称之为级配砂石或者级配碎石。由于使用40mm筛孔网过筛，可以得到粒径小于40mm的碎石。把它标记为C-40或者Crusher-run40～0。铺设在垒卵石上面的级配砂石级配砂石在铺设过程中，砂子进入垒卵石之间的小缝隙，较大碎石进入较大缝隙，达到整体平整。由于砂石起到填堵缝隙的作用，故也叫做填堵缝隙砂石。