建筑结构B课程小结.

1.区分建筑与结构1课程小结建筑范畴：功能、美观、防火（消防车道、防火分区）结构范畴（结构的功能要求）：安全性（承载力、倾覆等）适用性（变形）耐久性（裂缝、保护层厚度）鲁棒性（防止连续倒塌）2下列各项哪些属于建筑范畴，哪些属于结构范畴？①让一栋楼与周边的环境协调②在钢筋混凝土柱里配足够多的钢筋③设计疏散路线④给钢构件涂防火涂料⑤避免构件在受压时失稳⑥设置防火卷帘，把建筑分成几个区⑦采取措施，以避免楼板振动过大⑧预留一定的保护层厚度，防止钢筋生锈2.轴心受力的优势3课程小结为什么受拉构件比受弯构件更能充分利用材料？构件受弯时，应力分布是不均匀的，（沿构件长度方向内力分布不均匀，在同一个截面上应力分布也不均匀）只要整个构件上有一点达到材料强度，构件就会破坏；而受拉构件的应力分布是均匀的，因此更能充分利用材料3.三种土压力的大小关系4课程小结主动土压力Ea、静止土压力E0、被动土压力EpEa＜E0＜Ep土压力种类5土压力的大小关系6Ea＜E0＜Ep1~5‰土压力EEpE0Ea1~5%4.影响风速大小的因素7课程小结时距越大，风速越小高度越大，风速越大（梯度风高度范围内）地面越粗糙，风速越小重现期越长，风速越大风荷载-影响风速的因素：总结8时距越大，风速越小高度越大，风速越大（梯度风高度范围内）地面越粗糙，风速越小重现期越长，风速越大5.结合图形判断裂缝成因9课程小结①始于沉降量增加的位置②沿沉降大的方向倾斜上升xy沉降值xyxyxy10不均匀沉降和温度引起的八字形裂缝有什么区别①不均匀沉降裂缝中下部楼层严重②温度裂缝上部楼层严重6.圈梁和构造柱的作用11课程小结圈梁和构造柱都是拉杆，不能承担弯矩增强结构的整体性圈梁和构造柱中的混凝土的作用是使砌体和钢筋共同工作7.螺旋箍筋的作用12课程小结使混凝土三向受压，增加混凝土的抗压强度和延性对于细长柱，采用螺旋配筋没用：失稳破坏（受弯）8.柱的轴压比13课程小结能够估算柱的轴压比组合的柱轴压力设计值/截面抗力设计值设计中的总体问题-墙、柱和基础荷载估算14柱轴力=每层荷载×从属面积×楼层数边柱中柱角柱从属面积设计中的总体问题-轴压比15轴压比μN是指柱组合的轴力设计值与柱的全截面面积和混凝土强度设计值乘积之比。μN=N/(Ac×fc)≤[μN]式中：μN—轴压比；Ac—构件的截面面积；fc—混凝土的轴心抗压强度设计值N—组合的轴力设计值设计中的总体问题-组合的轴力设计值16设计值：标准值×荷载分项系数恒载1.2，活载1.4，估算时取1.25即竖向荷载产生的轴力设计值Nv=1.25Nvk组合：考虑风和地震等水平作用对柱轴力的增加仅有风荷载或抗震等级为四级N=（1.05~1.1）Nv抗震等级为一~三级N=（1.1~1.2）Nv17某3层框架结构，柱网尺寸9m×9m，折算的竖向荷载标准值为15kN/m2，该框架柱采用C40混凝土，截面尺寸500mm×500mm，混凝土轴心抗压强度设计值fc=19.1N/mm2的，若水平地震作用使该柱的轴力增大10%，试估算该框架底层中柱的轴压比？（荷载分项系数为1.25）15×1.25×1.1×（9×9×3）/（19.1×1000×0.5×0.5）=9.单向板和双向板18课程小结能够区分单向板和双向板知道单向板的受力方向知道板中哪个方向的受力钢筋应该放在外侧10.斜拉桥桥塔高度限制19课程小结为什么斜拉桥的桥塔高度比悬索桥大，跨度反而小？①斜拉桥跨度增大后，若保持桥塔高度不变，则拉索与水平面的夹角会减小，使得拉索合力的竖向分量减小，降低了拉索的效率②若想保持拉索与水平面的夹角不过小，则需要建造更高的桥塔11.最大力下的总伸长率、屈服强度20课程小结钢筋最大力下的总伸长率比伸长率更能反映钢筋的变形能力伸长率：残余变形主要集中在颈缩区段内，长度越大，伸长率越小最大力下的总伸长率：避开颈缩区段，应变包括残余应变和弹性应变屈服强度：是上屈服点还是下屈服点12.立方体抗压强度21课程小结边长150mm立方体标准试件，在标准条件下(20±3℃，≥90%湿度)养护28天，用标准试验方法（加载速度0.15~0.3N/mm2/sec，两端不涂润滑剂）测得的具有95%保证率的立方体抗压强度13.几个抗压强度指标22课程小结立方体抗压强度：确定混凝土强度等级棱柱体抗压强度：减小了两段约束对构件中部的影响，中部水平方向更接近于轴拉状态轴心抗压强度：考虑了试件强度和结构强度的差异，最为准确14.并筋23课程小结为了保证（节点区）混凝土浇筑质量，提出了并筋的配筋形式15.轴心受拉构件钢筋选配24课程小结强度低的：控制裂缝宽度直径小的：受力均匀（没有失稳问题）如果选高强钢筋，需要施加预应力16.轴心受压构件中箍筋的作用25课程小结防止纵筋外凸失稳形成钢筋笼，固定纵筋位置防止混凝土收缩及温度变化产生的裂缝17.保护层厚度26课程小结梁的保护层厚度是指箍筋外侧到近端构件边缘的距离板：受力钢筋外侧……18.柱的复合箍筋27课程小结①柱截面短边尺寸大于400mm且各边纵向钢筋多于3根②柱截面短边尺寸不大于400mm但各边纵向钢筋多于4根③有抗震要求时，至少保证隔一拉一要求能够画出矩形截面柱及异形柱的箍筋形式19.腰筋作用28课程小结梁高较大时，中部缺少约束，容易产生枣弧形裂缝，设置腰筋可以阻止此类裂缝的开展板裂缝梁20.少筋、适筋、超筋29课程小结从受力状态来说少筋梁与适筋梁的本质区别是：受压区混凝土是否被压碎适筋梁与超筋梁的本质区别是：受拉区钢筋是否达到屈服21.广义矩形截面30课程小结受压区是矩形截面，就可以按矩形截面梁来进行正截面承载力计算受拉区只有钢筋起作用，和混凝土形状无关22.斜截面破坏类型31课程小结斜截面的三种破坏模式剪切破坏斜压破坏剪压破坏斜拉破坏弯曲破坏拔出破坏23.无腹筋梁斜截面剪切破坏32课程小结剪跨比很小（l1）时，斜压破坏剪跨比较小（1l3）时，剪压破坏剪跨比较大（l＞3）时，斜拉破坏承载力：斜压破坏、剪压破坏、斜拉破坏延性：剪压、斜压、斜拉24.受剪截面限制条件33课程小结当hw/b≤4时（一般梁）V≤0.25βcfcbh0当hw/b≥6时（薄腹梁）V≤0.20βcfcbh0当4＜hw/b＜6时，线性内插fbwbwbf'bf'hwhf'hhfhwhf'h0bb25.箍筋间距的影响因素34课程小结梁高越大，最大箍筋间距越大剪力越大，最大箍筋间距越小梁端间距一般比跨中大（箍筋加密区）35已知：某承受均布荷载的矩形截面梁b×h为300mm×600mm，由荷载产生的跨中最大弯矩设计值M=350kN·m，支座截面剪力设计值V=215kN，混凝土强度等级为C30(α1=1.0，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2)，纵筋采用HRB400级钢筋(fy=360N/mm2，ξb=0.518)，箍筋采用HPB300级钢筋（fyv=270N/mm2），直径10mm求：为此梁选配纵筋和箍筋，并画截面配筋图（架立筋、腰筋和拉筋也要示意性地画出）36解：1）复核梁的截面尺寸对矩形截面梁，hw=h0=h-as=600-35=565mm当hw/b=565/300=1.9＜4.0时，需满足0.25βcfcbh0=0.25×1.0×14.3×300×565=606kN＞V=215kN截面尺寸满足要求372）求受压区高度混凝土换算受压区高度：2001262/565565235010/1.014.3300170mmcxhhMfb3）求受拉钢筋的截面面积As21/1.014.3300170/3602026mmscyAfbxf选配纵筋525(As=2455mm22026mm2)384）验算适筋梁ξ=x/h0=170/565=0.301ξb=0.518，发生适筋破坏5）验算最小配筋率ρmin=max{0.2%，(45ft/fy)%}=max{0.2%，0.18%}=0.2%As=2455＞ρminbh=0.2%×300×600=360mm2满足最小配筋率的要求396）确定是否需要计算配箍对均布荷载，有0.7ftbh0=0.7×1.43×300×565=170kN＜V=215kN需进行斜截面受剪承载力计算，按计算要求配置箍筋7）计算箍筋数量对均布荷载，有3000.7215100.71.433005650.29270565svtyvAVfbhsfh408）选配箍筋因为b=300400mm，且一层内的纵向受压钢筋不多于4根，因此不需要配置复合箍筋。箍筋直径10mm(Asv1=78.5mm2)＞6mm，满足最小箍筋直径要求箍筋间距s=2×78.5/0.29=541mm取箍筋间距s=150mm，满足最大箍筋间距150mm要求419）验算配箍率实际配箍率ρsv=Asv/bs×100%=2×78.5/(300×150)×100%=0.35%最小配箍率ρsv,min=0.24ft/fyv×100%=0.24×1.43/270×100%=0.13%ρsv＞ρsv,min，满足要求综上，选配箍筋210@1504210）画截面配筋图26.大小偏心受压：何时发生43课程小结偏心距较大且纵筋配筋率不高时，发生大偏心受压破坏偏心距较小或受拉纵筋的配筋率较高时，发生小偏心受压破坏受压构件分为轴心受压和偏心受压，大偏压和小偏压都属于偏压27.大小偏心受压：本质区别44课程小结破坏时远离轴力一侧钢筋是否屈服，屈服为大偏心，不屈服为小偏心28.影响裂缝宽度的因素45课程小结受力状态：轴心受拉＞偏心受拉＞受弯及偏压预应力：普通混凝土构件＞预应力混凝土构件钢筋应力分布越均匀，裂缝宽度越大（充分开裂以后，钢筋应力分布才均匀）钢筋应力越大，裂缝宽度越大，弹性模量越大，裂缝宽度越小保护层厚度越大，裂缝宽度越大钢筋直径越细，裂缝宽度越小配筋率越高（不超筋的前提下），裂缝宽度越小29.预应力传递及预应力损失46课程小结先张法：粘结力后张法-无粘结：端部锚具后张法-有粘结：端部锚具+粘结力第一批损失包括？第二批损失包括？30.画预应力筋线型图47课程小结简支梁连续梁单跨框架带走廊的3跨框架梁31.次弯矩48课程小结什么是次弯矩：对超静定预应力结构，张拉预应力筋会在支座形成次反力，次反力引起的弯矩为次弯矩次弯矩+主弯矩=综合弯矩32.预应力对承载力、刚度、变形的影响49课程小结施加预应力不增加承载力同样截面的情况下，预应力可以通过延缓裂缝开展的形式来增加刚度同样承载力时，预应力梁的刚度反而小预应力产生反拱，从而减小变形33.砌体强度的影响因素50课程小结抗压强度：砌块强度+砂浆强度抗拉强度：砂浆强度+砌块种类34.砌体受拉破坏形态51课程小结砌体受拉时，砌块强度较高，发生齿缝破坏砂浆强度较高时，发生直缝破坏35.砌体房屋的结构布置方案52课程小结结合图形进行判断横墙承重方案纵墙承重方案纵横墙承重方案内框架承重方案36.砌体房屋的静力计算方案53课程小结刚性方案、刚弹性方案、弹性方案37.焊条选择54课程小结不同钢种的钢材相焊接时，宜采用与低强度钢材相适应的焊条38.摩擦型与承压型高强螺栓55课程小结二者所采用的螺栓相同，只是计算模式不同直接承受动力荷载的构件用摩擦型高强螺栓39.轴心受压构件的三种屈曲形式56课程小结弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲能够结合给定截面形式进行判断基本构件—杆：压杆失稳57失稳的实质是弯曲破坏N基本构件—杆：压杆失稳58拉杆是否存在失稳问题？失稳原因：存在偏心→产生弯矩→二阶增大→弯曲破坏几点说明：①长细比是控制失稳的关键参数；②高强材料受压时，失稳是控制因素；（强度高→截面小→长细比大）③失稳是钢结构最普遍的破坏模式；④混凝土构件一般不涉及失稳问题。40.三种设计方法的适用范围59课程小结