建筑工程中级职称考前复习(结构和地基).

湖南工程职业技术学院2011年度技术土建工程专业技术资格考试建筑业工程专业《建筑结构专业知识》考前复习指导2011年9月湖南工程职业技术学院重点掌握•1、单筋矩形截面、双筋矩形截面、T型截面受弯构件正截面、斜截面承载力及配筋计算；•2、对称配筋大偏心、小偏心受压构件承载力及配筋计算；•3、砌体结构受压构件承载力计算及高厚比验算；•4、钢结构连接（焊接连接、螺栓连接）计算；•5、主动土压力计算以及偏心荷载作用下基础底面尺寸确定。湖南工程职业技术学院一、建筑结构概率极限状态设计法（一）结构的可靠性结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能（安全性、适用性、耐久性）的能力。结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求:1在正常施工和正常使用时能承受可能出现的各种作用2在正常使用时具有良好的工作性能3在正常维护下具有足够的耐久性能4在设计规定的偶然事件发生时及发生后仍能保持必需的整体稳定性结构可靠度可采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定湖南工程职业技术学院•考例•关于设计基准期和设计使用年限的概念，下列叙述错误的是（）•A.可靠度指结构在规定的时间内，在规定的条件下完成预定功能的概率，其中，规定的时间指设计基准期。•B.设计使用年限是设计规定的结构或构件不需要进行大修即可按其预定的目的使用的年限。•C.设计基准期是为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数，设计基准期为50年。•D.设计使用年限按1、2、3、4类分别采用5年、25年、50年和100年。•参考《建筑结构可靠度设计统一标准》湖南工程职业技术学院•（二）结构的极限状态•极限状态可分为下列两类：•1承载能力极限状态：这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。•当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了承载能力极限状态：•1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等)；•2)结构构件或连接因超过材料强度而破坏(包括疲劳破坏)，或因过度变形而不适于继续承载；•3)结构转变为机动体系；•4)结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)；•5)地基丧失承载能力而破坏(如失稳等)。一、建筑结构概率极限状态设计法湖南工程职业技术学院•2正常使用极限状态：这种极限状态对应于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。•当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了正常使用极限状态:•1)影响正常使用或外观的变形；•2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝,混凝土剥落,钢筋外露和锈蚀)；•3)影响正常使用的振动；•4)影响正常使用的其他特定状态；一、建筑结构概率极限状态设计法湖南工程职业技术学院一、建筑结构概率极限状态设计法•（三）结构的可靠度•结构在规定的时间内，在规定的条件下完成预定功能的概率。结构的功能要求包括安全性、适用性、耐久性。结构构件的可靠度宜采用可靠指标来度量。••••结构构件承载能力极限状态下的可靠指标••结构构件正常使用极限状态的可靠指标，根据其可逆程度宜取0～1.5。破坏类型安全等级一级二级三级延性破坏3.73.22.7脆性破坏4.23.73.222RSzzRSmmmbsss-==+湖南工程职业技术学院•（四）、混凝土的耐久性•1、建筑物的耐久等级共分为四级：一级，耐久年限100年以上；二级，耐久年限50~100年；三级，耐久年限25~50年；四级，耐久年限15年以下。•2、混凝土抵抗环境介质作用下保持形状质量和适用性的能力称为混凝土耐久性。通常检测耐久性包括抗渗性、抗冻性、抗碳化性、抗侵蚀性等。一、建筑结构概率极限状态设计法湖南工程职业技术学院•（一）荷载的分类结构上的荷载可分为下列三类:1永久荷载，例如结构自重、土压力、预应力等。2可变荷载，例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。3偶然荷载，例如爆炸力、撞击力等。二、建筑结构荷载湖南工程职业技术学院（二）、荷载的代表值建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值。对永久荷载应采用标准值作为代表值。对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。•组合值：对可变荷载，使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率，能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值；或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值。•频遇值：对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。•准永久值：对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值。二、建筑结构荷载湖南工程职业技术学院（三）、荷载的效应组合•建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载(效应)组合，并应取各自的最不利的效应。•对于承载能力极限状态，应按荷载效应的基本组合或偶然组合进行荷载效应组合，并应采用下列设计表达式进行设计:二、建筑结构荷载湖南工程职业技术学院•对于正常使用极限状态，应根据不同的设计要求，采用荷载的标准组合、频遇组合或准永久组合，并应按下列设计表达式进行设计:C—结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值，例如变形、裂缝、振幅、加速度、应力等的限值。SC£二、建筑结构荷载湖南工程职业技术学院•1、对于基本组合，荷载效应组合的设计值S应从下列组合值中取最不利值确定:•1)由可变荷载效应控制的组合:•2)由永久荷载效应控制的组合:112nGGKQQKQiciQikiSSSSgggy==++å1nGGKQiciQikiSSSggy==+å二、建筑结构荷载湖南工程职业技术学院•基本组合的荷载分项系数，应按下列规定采用:•1永久荷载的分项系数:1)当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2；对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35；2)当其效应对结构有利时：一般情况下应取1.0；•2可变荷载的分项系数:一般情况下应取1.4；对标准值大于4KN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载应取1.3。当可变荷载效应对结构构件的承载能力有利时，应取1.0。•3对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，荷载的分项系数应按有关的结构设计规范采用。二、建筑结构荷载湖南工程职业技术学院二、建筑结构荷载•2、对于标准组合，荷载效应组合的设计值S应按下式采用：•3、对于准永久组合，荷载效应组合的设计值S应按下式采用：12nGKQKciQikiSSSSy==++å1nGKqiQikiSSSy==++å湖南工程职业技术学院《建筑地基基础设计规范》3.0.4：按地基承载力确定基础底面积应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合；计算地基变形时，应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合；在计算基础或支挡结构内力、确定配筋时，上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数。《钢结构设计规范》3.1.4：按承载能力极限状态设计钢结构时，应考虑荷载效应的基本组合，必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合。按正常使用极限状态设计钢结构时，应考虑荷载效应的标准组合，对钢与混凝土组合梁，尚应考虑准永久组合。二、建筑结构荷载湖南工程职业技术学院•1.下列关于永久荷载分项系数的取值的叙述，错误的是（）。A．可变荷载控制下，取1.2；•B．永久荷载控制下，取1.35；•C．永久荷载对结构有利时，取1.0；•D．为保证安全，永久荷载的分项系数取值不能小于1.0。•2.正常使用极限状态下，荷载效应组合包括（）。•A.基本组合B..标准组合•C.频遇组合D.准永久组合•3.下列破坏现象中，属于不满足正常使用极限状态的是（）。•A.雨篷发生倾覆破坏B..挡土墙发生滑移现象•C.屋面板变形裂缝而漏水D.钢筋锈蚀Gg考例GgGg湖南工程职业技术学院（一）基础知识1、钢筋的种类(1)热轧钢筋强度等级代号钢种符号fyHPB235Q235（低碳钢）210HRB33520MnSi（低合金钢）300HRB40020MnSiV,20MnSiNb,20MnTi（低合金钢）360RRB400K20MnSi（低合金钢）360常用热轧钢筋的种类、代表符号和强度设计值•RRB400是余热处理钢筋。余热处理钢筋是将屈服强度相当于HRB335的钢筋在轧制后穿水冷却，然后利用芯部的余热对钢筋表面的淬水硬壳回火处理而成的变形钢筋。三、混凝土结构湖南工程职业技术学院•（2）中、高强钢丝和钢绞线•（3）热处理钢筋是将强度很高的热轧钢筋经过加热、淬火和口火等调质工艺处理而制成。三、混凝土结构湖南工程职业技术学院•2、钢筋的力学性能应力——应变曲线三、混凝土结构湖南工程职业技术学院•几点注意：•热轧钢筋具有明显的屈服点和屈服台阶；•热轧钢筋性能的主要指标为：屈服点、抗拉强度、伸长率和冷弯性能；•中、高强钢丝和钢绞线和热处理钢筋均无明显的屈眼点和屈服台阶，对应于残余应变为0.2％的应力，称之为无明显屈服点钢筋的条件屈服点。•钢筋的强度标准值用于正常使用极限状态的验算，设计值用于承载能力极限状态的计算。•冷拉钢筋仍具有明显的屈服点，冷拔钢筋没有明显的屈服点。冷拔可以同时提高钢筋的抗拉强度和抗压强度。湖南工程职业技术学院•3、混凝土强度•(1)立方体抗压强度fcu,k－混凝土强度的基本代表值•《规范》规定以边长为150mm的立方体在20±3℃的温度和相对湿度在90％以上的潮湿空气中养护28d，依照标准试验方法测得的具有95％保证率的抗压强度(以N／mm2计)作为混凝土的强度等级，并用符号fcu,k表示。•标准试验方法不加润滑剂，当用边长为200mm和100mm的试块时，所得数值要分别乘以换算系数1.05和0.95•混凝土强度等级一般可划分为：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。三、混凝土结构湖南工程职业技术学院•（2）轴心抗压强度fck•我国采用150mm×150mm×300mm棱柱体作为轴心抗压强度的标准试件。•（3）混凝土的抗拉强度ftk•混凝土的抗拉强ftk比抗压强度低得多。一般只有抗压强度的5％～10％。三、混凝土结构kcuckff,2188.0湖南工程职业技术学院•4、混凝土的变形•(1)混凝土的弹性模量、变形模量•①初始弹模：通过原点受压混凝土σ-ε曲线切线的斜率为混凝土的初始弹性模量E0。但是它的稳定数值不易从试验中测得。•②割线弹模：在σ-ε曲线的弹性阶段取某点，做其与原点0的割线，其斜率为割线弹模，不精确。三、混凝土结构湖南工程职业技术学院三、混凝土结构kcc0cecp0h湖南工程职业技术学院③实用弹模Ec：目前我国《规范》弹性模量Ec值是用下列方法确定的：采用棱柱体试件，取应力上限为0.5fc重复加载5～10次。由于混凝土的塑性性质每次卸为零时，存在有残余变形。但随荷载多次重复，残余变形逐渐减小，重复加荷5～10次后，变形趋于稳定，混凝土的σ-ε曲线接近于直线，该直线的斜率为混凝土的弹性模量。三、混凝土结构湖南工程职业技术学院•5、混凝土的徐变•混凝土在长期荷载作用下，在荷载(应力)不变的情况下，变形(应变)随时间而不断增长的现象。影响徐变的因素：a.混凝土应力条件是影响徐变的非常重要因素b.加荷时混凝土的龄期c.混凝土的组成和配合比d.骨料e.构件形状及尺寸f.养护及使用条件下的温湿度三、混凝土结构湖南工程职业技术学院•6、受力钢筋的锚固长度•α－钢筋的外形系数，光面钢筋取0.16，带肋钢筋取0.14.•7、钢筋的搭接长度dffltya三、混凝土结构lallz=接头面积百分率（%）25501001.21.41.6z£湖南工程职业技术学院湖南工程职业技术学院•1．下列钢筋中属于软钢的是（）。•A．冷拉钢筋B．热处理钢筋•C．钢绞线D．冷拔钢筋•2.受压构件在荷载长期作用下，其截面上钢筋和混凝土的应力会（）。A.钢筋应力增加B.钢筋应力减小•C.混凝土应力增加D.混凝土应力减小•3.混凝土的徐