建筑结构知识要点
- 格式：doc
- 大小：61.50 KB
- 文档页数：7
绪论
1、建筑结构是指在建筑物中，由结构构件（包括基础、墙体、柱、楼盖等）组成房屋的骨架，支承着建筑，承受各种外部作用（如荷载、温度变化、地基不均匀沉降等），形成的结构整体。
建筑结构的组成：水平构件、竖向构件和基础。
2、建筑结构的基本要求：平衡 稳定 承载能力 适用 经济 美观
3、建筑结构的分类
按材料分：混凝土结构（包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构）
砌体结构
钢结构
木结构
按受力和构造特点分类：混合结构 排架结构 框架结构 剪力墙结构 其他形式结构
钢筋混凝土结构优点：节省钢材、就地取材、耐火耐久、可模性好、整体性好
缺点：自重较大、抗裂性较差等
钢筋与混凝土共同工作的原因：
1、良好的粘结力
2、温度线膨胀系数接近
3、足够的保护层厚度
4、通常把10层及10层以上（或高度大于28m）的房屋结构称为高层房屋结构
通常把9层及以下的房屋结构称为多层房屋结构。
5、多层和高层房屋结构的主要承重结构体系有：
混合结构体系
框架结构体系 （全框架结构 内框架砖房 底部框架上部砖房）
剪力墙结构体系 （框架—剪力墙结构 剪力墙结构 筒体结构 ）
钢筋混凝土剪力墙是指以承受水平荷载为主要目的(同时也承受相应范围内的竖向荷载)而在房屋结构中设置的成片钢筋混凝土墙体。
层高 普通砖、多孔砖和小砌体砌体房屋的层高不应超过3.6m
底部框架—抗震墙房屋的底部和内框架房屋的层高不应超过4.5m
6、单层大跨度房屋结构：
钢筋混凝土单层厂房结构 （排架结构 刚架结构 拱结构）
其他型式的结构 （薄壳结构 网架结构 悬索结构 折板结构 ）
第二章 建筑结构的设计标准和设计方法
1、我国所采用的设计基准期为50年。
2、设计使用年限： 临时性结构5年 易于替换的结构构件25年
普通房屋和构筑物50年 纪念性建筑和特别重要的建筑结构100年
3、结构的功能要求： 安全性 适用性 耐久性
4、作用：直接作用——指施加在结构上的集中力或分布力（本书主要涉及直接作用即荷载）
间接作用——引起结构外加变形或约束变形的原因
结构上的各种作用分类：
按时间的变异分类—— 永久作用 可变作用 偶然作用
按随空间位置的变异分类——固定作用 自由作用
按结构的反应特点分类——静态作用 动态作用
永久作用：是指在设计基准期内量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用。如结构及建筑装修的自重、土壤压力、基础沉降及焊接变形等。
可变作用：是指在设计基准期几其量值随时间而变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用。如楼面活荷载、雪荷载、风荷载等
偶然作用：是指在设计基准期内不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间很短的作用。如地震、爆炸、撞击等
5、作用效应：由作用引起的结构或结构构件的反应，例如内力、变形和裂缝等。
荷载效应：荷载引起的结构的内力和变形。
6、抗力：结构或结构构件承受作用效应的能力。
影响结构抗力的主要因素是结构的几何参数和所用材料的性能。
7、结构的可靠性：指结构在规定的时间内、在规定的条件下完成预定功能的能力。
结构的可靠度：即结构在规定的时间内（结构的设计使用年限）、在规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用条件下，不考虑人为过失的影响）完成预定功能的概率。
8、结构可靠度理论简介
9、建筑结构的安全等级是根据结构破坏可能产生的后果的严重性而划分的，共分为三级。
安全等级 破坏后果 建筑物类型
一级 很严重 重要的房屋
二级 严重 一般的房屋
三级 不严重 次要的房屋
安全等级与结构重要性系数的关系
安全等级 设计使用年限 结构重要性系数
一级 100年以上 ≥1.1
二级 50年 ≥1.0
三级 5年 ≥0.9
10、极限状态设计法：按可靠指标的设计准则或近似概率设计准则并不直接用于具体设计，
具体的设计方法是极限状态设计法。
极限状态：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态为该功能的极限状态。 极限状态的分类：承载能力极限状态 正常使用极限状态
承载能力极限状态设计：
正常使用极限状态设计
结构或结构构件超过承载能力极限状态的标志：
（1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡。
（2）结构构件或其连接因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏），或因过度的变形而不适于继续承载。
（3）结构转变为机动体系。
（4）结构或构件丧失稳定（如压屈等）。
（5）地基丧失承载能力而破坏（如失稳等）
11、 采用极限状态设计法进行结构构件设计时，主要内容如下：
（1） 确定计算简图：
结构选型→结构平面布置→确定结构的计算单元和计算简图→选择材料和相应强度等级
（2） 用力学方法进行荷载效应计算
（3） 利用荷载效应组合公式进行荷载效应组合设计值S的计算
（4） 根据S确定构件抗力R，按相应公式进行抗力计算
12、荷载标准值：设计基准期内最大荷载概率分布某一分位值，具有95℅保证率。
13、材料强度标准值 材料强度的代表值，一般取概率分布的0.05分位值，即具有95℅的保证率。
材料强度设计值：在标准值的基础上，除以大于1的材料分项系数得出的，从而有更高的保证率。（用来进行承载力计算）
第三章 结构材料的力学性能
1、有明显屈服点钢材的拉伸应力—应变曲线各阶段的特点：
弹性阶段——应力与应变按比例增加，两者呈直线关系，当荷载卸除后完全恢复原状。
最大应力称为比例极限
屈服阶段——当应力超过比例极限后，应变的增长速度＞应力的增长速度，到达b点时，应变急剧增加，应力基本不变，钢材发生显著的、不可恢复的塑性变形 。
屈服强度——相应于屈服下限（C点）的应力
强化阶段——钢材屈服塑流到一定程度（d点）后，应力—应变曲线呈上升形状。
抗拉强度——曲线最高点（e点）
2、无明显屈服点钢材的拉伸应力—应变曲线：
没有明显的屈服点，抗拉强度很高，但变形很小。
条件屈服强度：通常取相应于残余应变（永久应变）为0.2℅时的应力f0.2作为屈服强度。
3、检验钢材质量的指标：屈服强度 抗拉强度 伸长率 冷弯性能
（对于有明显屈服点钢材测定全部四项；对于无明显屈服点钢材只测定后三顶）
4、钢筋的冷拉——将钢筋拉伸至超过其屈服强度的某一应力，然后卸荷，以提高钢筋强度的方法。
钢筋冷拉后（或时效硬化后），强度有所提高，但塑性降低。（只能提高抗拉强度）
对需要焊接的钢筋应先焊好再进行冷拉——原因：焊接时产生的高温会使钢筋软化（强度降低，塑性增加）
不能用冷拉钢筋制作吊环——原因：钢筋冷拉后塑性降低、脆性增加。
5、钢筋的冷拔：用强力将钢筋拔过比其直径略小的硬质合金拔丝模，钢筋受到纵向拉力和横向挤
压力的作用，截面变小而长度伸长，内部结构发生变化。
冷拔可以同时提高钢筋的抗拉强度和抗压强度。
6、建筑钢材的品种：
我国目前常用的钢材由碳素结构钢（分为低碳钢、中碳钢和高碳钢）及普通低合金钢制造
用于建筑工程中的钢筋有热轧钢筋（分为HPB235、 HRB335、 HRB400及 RRB400等三个级别,相应数值为该钢筋强度标准值，除HPB235级钢筋是低碳钢外，其余都是低合金钢）、冷拉钢筋、热处理钢筋以及钢丝、钢绞线等。
钢筋按其外形特征，可分为光面钢筋和带肋钢筋两类。
钢结构构件一般直接选用型钢（分为角钢、槽钢、工字钢等），当构件尺寸很大或型钢不合适时则用钢板（有厚板和薄板之分）制作.。
例：Q235-A·F表示屈服点为235N/m㎡、质量等级为A级的沸腾钢。
Q235- B表示屈服点为235N/m㎡、质量等级为B级的镇静钢。
（Q235钢根据脱氧方法还分为沸腾钢、半镇静钢和镇静钢等，分别用字母F、b、Z）
（Q235钢还分为A B C D 四个质量等级）
7、钢筋和混凝土之所以能够共同工作，是因为：1、混凝土结硬后，能与钢筋牢固地粘结，互相传递力、共同变形，二者间的粘结力是钢筋和混凝土共同工作的基础。2、钢筋和混凝土具有相近的温度线膨胀系数。3、混凝土提供的碱性环境可以保护钢筋免遭锈蚀。
8、混凝土是由水泥、水和骨料几种材料经混合搅拌、入模浇捣、养护硬化后形成的人工石材。
9、混凝土的弹性模量：通过混凝土应力-应变曲线的原点O作切线，该切线的正切称为混凝土的原点弹性模量，也称为混凝土的弹性模量。
10、混凝土的徐变：混凝土受压后除产生瞬时压应变外，在维持其应力不变的情况下，其应变随时间而增长，这种现象叫做混凝土的徐变。
11、影响混凝土徐变大小的因素：初始应力的大小和时间的长短、混凝土所处的环境条件和混凝土的组成（混凝土养护条件越好，周围环境越潮湿、受荷时的龄期越长，徐变越小；水泥用量越多、水灰比越高。混凝土不密实、骨料级配越差、骨料刚度越小，徐变越大。）。
12、混凝土收缩的原因：混凝土的干燥失水和水泥胶体的碳化、凝缩，是混凝土内水泥浆凝固硬化过程中的物理化学作用的结果，与力作用无关。
13、混凝土结构用混凝土强度等级分为14个等级，从C15~C80，每级相差5 N/m㎡.
14、钢筋和混凝土共同工作的基础是粘结力
粘结力主要由三部分组成 ： 一是由于混凝土收缩将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力；二是由于混凝土颗粒的化学作用而产生的胶合力；三是由于钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力。
粘结强度的测定通常采用拔出试验方法。
保证钢筋和混凝土之间粘结力的措施：①足够的锚固长度。②一定的搭接长度。③混凝土应有足够的厚度。④钢筋末端应做弯钩。⑤配置箍筋。⑥注意浇注混凝土时的钢筋位置。
（下列情况不得采用搭接接头：轴心受拉及小偏心受拉构件、双面配置受力钢筋的焊接骨架、需要进行疲劳验算的构件等不得采用搭接接头；其它情形下，当受拉钢筋直径大于25MM时及受压钢筋直径大于32MM时不宜采用搭接接头）
