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2.从截面开裂到受拉区纵向受力钢筋开始屈±服的阶段II钢筋完全承受裂缝处拉应力,受压区出现塑性形变,应力图呈曲线II a受拉钢筋屈服至屈服强度乘积,但其绝对值不应大于相应的强度设计值
3.破坏阶段受拉钢筋的极限拉应变取
0.01III裂缝向压区延伸,受压区减小IHa梁破坏
5.计算a.计算简图
1.少筋破坏构件的配筋率低于某一定值时,承载能力低,并且“一裂就破二裂缝延伸快,钢筋受突然增大的应力而屈服属于脆性破坏
2.适筋破坏配筋率不低也不高时,破坏前有明显的塑性变形和裂缝预兆
3.超筋破坏配筋率超过某一定值时,有一定预乂=七一%=马(1一=%力•b•x=a J•b•夕兆但不明显3钢筋不屈服,受压区混凝土压碎,破坏突然发生混凝土受压区等效矩形应力图系数WC50C55C60C65C70C75C
801.
00.
990.
980.
970.
960.
950.94%
0.
80.
790.
780.
770.
760.
730.74%
2.矩形截面受弯构件设计计算P45⑴基本假定b.基本计算公式
1.截面应变在变形后仍保持平面两个平衡方程
2.不考虑混凝土的抗拉强度水平方向合力为零——SX=0afbx=fyAs
3.混凝土受压的应力与应变关系曲线按照规定取各力对截面上任意一点的合力矩为零,用当对受拉区纵向受力钢筋的合力作用点取E=
0.0033矩时,
4.钢筋的应力取等于钢筋应变与其弹性模量的=2-60有——SMs=O MWafbx®-x/2得低于其最小配筋率当对受压区混凝土压应力合力作用点取矩Pmm
0.45B附取和
0.2%中的较大值时,fyb.为防止构件发生超筋破坏,要求构件截面的相对有——ZMc=O MWfyAsho-x/2受压区高度不得超过其相对界限受压区高度有明h=h-as0显屈服点钢筋;无明显屈服点钢筋即C WC b估算常用值%板单向板厚度60~80,双向板80nlm极限受弯承载力的计算直径通常采用
6、
8、10mm,间距一般不小于af bx=f Ascy70mm.Mu=af bxh-x/2=f Ash-x/2c0y0最小保护层厚15mm,h=h-20mm C=x/h=fyAs/aif bh=P sfa,f00c0y/c梁Mu=aif bh2l-
0.5C=asaif bh2其中asc0c0为截面抵抗系数简支梁高跨比1/12左右Mu二sf bh21-
0.5=f Asy sh其中矩形截面梁的高宽比
2.0~
2.5Py0y0Ys为截面内力臂系数梁常用的宽度为b=
120、
150、
180、
200、
220、
250、300350等常用高度=
250、
300、350…
750、
3.简支有腹梁的抗剪的破坏过程及类型
800、
900、1000mm等1过程梁中常用的纵向受力钢筋直径为10~28,根数不得在斜裂缝出现前,箍筋的应力很小,主要由混少于两根凝土传递剪力;受拉区钢筋间距大于钢筋直径,受压区大于斜裂缝出现后,与斜裂缝相交的箍筋应力增大
1.5倍直径限制了斜裂缝的发展,提高了抗剪承载力当采用单排钢筋时ho=h-35mm2分类当采用双排钢筋时h=h-60mmo斜拉破坏配箍率Psv很低,或间距S较大且入较大的时候;适应条件剪压破坏配箍和剪跨比适中,破坏时箍筋受拉屈a.为防止构件发生少筋破坏,要求构件的配筋率不服,剪压区压碎,斜截面承载力随及PSVfyv的增大而增大定期对梁体裂缝检查;斜压破坏很大,或入很小(入W1)斜向压注意梁体所处环境的变化,注意防锈PSV碎,箍筋未屈服;减少挠度的措施
①增大截面高度是提高截面抗弯刚度、减小构件对有腹筋梁来说,只要截面尺寸合适,箍筋数量挠度的最有效措施;适
②增大纵向受拉钢筋的配筋率或提高混凝土强度当,剪压破坏是斜截面受剪破坏中最常见的一种等级,若构件截面受到限制不能加大时,可考虑采破坏形式,设计时应避免出现另外二种破坏形态用这种方法,但作用并不显著
③在受压区配置一定数量的受压钢筋,可以充分
4.有腹梁的抗剪设计计算利用纵向受压钢筋对长期刚度的有利影响P71另外,采用预应力混凝土构件也是提高受弯构件刚度的有效措施实际工程中,往往采用控制跨
5.减小裂缝宽度和挠度的有效措施高比的方法来满足变形条件的要求改善裂缝的措施a.设计方面
6.如何提高混凝土耐久性采用小直径筋、变形筋,分散布置;(提高粘结1)满足混凝土的基本要求;控制最大水灰比、最力)小水泥用量、最低强度等级、最大氯离子含量以在普通钢筋混凝土梁中,不使用高强钢筋;及最大碱含量构造措施2)规定最小保护层厚度;避免外形突变;(减少应力集中)3)裂缝控制配纵向水平钢筋;(控制腹板收缩裂缝)一级严格要求不出现裂缝的构件;纵向主筋在支座处加强锚固二级一般要求不出现裂缝的构件;三级允许出现裂缝的构件b.施工方面4)其他措施控制水灰比,振捣密实,提高混凝土密实度;对环境较差的构件,宜采用可更换或易更换的加强养护;严格控制混凝土配合比,不加有害早强剂;正确控制混凝土保护层厚度c.使用方面构件;缩变形,同时产生较大的横向挠度,在未达到材混凝土表面防护、阳极保护、钢筋阻锈剂、改善料破坏的承载力以前,常由于侧向挠度增大而发钢材材质和涂层钢筋生失稳破坏侧向挠度的增大导致了附加弯矩(偏心矩)的增第三节钢筋混凝土受压构件大,如此相互影响,最终使长柱在轴力和弯矩的
1.轴心受压构件受力性能及破坏特征作用下发生失稳破坏1)短柱破坏时受压一侧产生纵向裂缝,箍筋短柱受荷以后,截面应变为均匀分布,钢筋应变之间的纵向钢筋向外凸出,构件中部混凝土被压与混凝土应变相同碎由于混凝土塑性变形的发展及收缩徐变的影响,另一侧混凝土则被拉裂,在构件高度中部产生水钢筋与混凝土之间发生压应力的重分布对于配平裂缝置HPB
235、HRB
335、HRB400级钢筋的构件,在有侧移结构,其二阶效应主要是由水平荷载产生混凝土到达最大应力fck以前,钢筋已到达其屈的侧移引起的精确考虑这种二阶效应较为复杂,服强度,这时构件尚未破坏,荷载仍可继续增长,一般需通过迭代方法进行计算钢筋应力则保持不变当混凝土的压应变到其极限值时,构件表面出现
2.矩形截面偏心受压构件破坏形态纵向裂缝,保护层混凝土开始剥落,构件到达其1)受拉破坏------大偏心受压破坏极限承载力先受拉侧混凝土较早出现裂缝,随后As首先达到破坏时箍筋之间的纵筋发生压屈并向外凸出,中屈服强度间部分混凝土压酥,混凝土应力到达棱柱体抗压裂缝迅速开展,受压区高度减小强度最后受压侧钢筋As受压屈服,压区混凝土压碎不论受压钢筋在构件破坏时是否屈服,构件的最而达到破坏终承载力都是由混凝土压碎来控制当纵筋为高破坏特征与配有受压钢筋的适筋梁相似,为塑强度钢筋时,构件破坏时纵筋应力约为400N/mm2,性破坏承载力主要取决于受拉侧钢筋达不到其屈服强度2)受压破坏------小偏心受压破坏2)长柱可能部分受拉部分受压,也可能全截面受压破当受压构件的长细比较大时,轴心受压构件虽是坏特征截面受压侧混凝土和钢筋的受力较大全截面受压,但随着压力增大,长柱不仅发生压而受拉侧钢筋应力较小截面最后是由于受压区混凝土首先压碎而达到破坏,与配有受压2)后张法钢筋的超筋梁相似,为脆性破坏承载力主要取浇混凝土构件,并在构件中预留孔道,决于压区混凝土和受压侧钢筋混凝土强度达设计强度的75%以上时在构件中预留孔道中穿钢筋并张拉,锚固灌浆第四节预应力混凝土结构的基本知识特点依靠其两端锚具懋住预应力钢筋并传递预
1.预应力混凝土的优点应力适用于运输、安装不便的大、中型构件提高抗裂度和刚度延缓裂缝的出现,减小裂缝宽度;截面刚度显著提高,挠度减小,可建造大
3.预应力损失跨度结构概念受剪承载力提高施加纵向预应力可延缓斜裂缝预应力筋张拉后,由于混凝土和钢材的性质以及的形成,使受剪承载力得到提高制作方法上原因,预应力筋中预应力会从con卸载后的结构变形或裂缝可得到恢复由于预应逐步减少,并经过相当长时间才最终稳定下来,力的作用,使用活荷载移去后,裂缝会闭合,结这种应力降低称为预应力损失构变形也会得到复位原因提高构件的疲劳承载力预应力可降低钢筋的疲发生在预应力传到混凝土之前劳应力比,增加钢筋的疲劳强度锚固损失减轻结构自重使高强钢材和高强混凝土得到应摩擦损失用,有利于减轻结构自重,节约材料,取得经济松弛损失(长期)效益温差损失提高耐久性发生在预应力传到混凝土之后混凝土的收缩和徐变引起的损失(长期)
2.先张法、后张法概念及特点——是引起损失的主要部分1)先张法局部挤压损失张拉钢筋并在台座上固定,弹性压缩损失浇注混凝土构件,混凝土强度达设计强度的75%以上时剪断钢筋特第五节钢筋混凝土平面楼盖点通过预应力钢筋与混凝土之间的粘结力传递预应力适用工厂化生产的中小型构件
1.楼盖分类
2、只能在从受拉钢筋屈服到混凝土压碎的有按结构形式分为
3、在转动的同时既可传递剪力也可传递一定的弯单向板肋梁楼盖,双向板肋梁楼盖,井式楼盖,密矩,即截面的极限弯矩MMu一一双重性;肋楼盖和无梁楼盖等;
4、可通过适当增配钢筋来控制塑性较出现的部位(密肋楼盖间距密,一般为
0.9〜
1.5m,有时甚至——可控制性少于700mm)第五章砌体结构按预应力情况分为
1.块体、砂浆、砌体表示及分类钢筋混凝土楼盖和预应力混凝土楼盖;1)块体砖烧结普通砖、空心砖(烧结多孔砖、大孔空按施工方法可分为心砖)非烧结硅酸盐砖(蒸压灰砂砖、蒸压粉煤现浇式,装配式和装配整体式楼盖灰石专、炉渣砖、矿渣砖)烧结普通糖/烧结多孔砖
2.单向板和双向板的概念MU
30、MU
25、MU
20、MU
15、MU10单向板肋梁楼盖当3时,可按沿短边方向的单蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖向板计算;MU
25、MU
20、MU
15、MU10双向板肋梁楼盖当时b/LW2,应按双向板计算当2b/1/3时宜按双向板计算,亦可按沿短边砌块混凝土小型砌块(h〈350mm)方向的单向板计算,但应沿长边方向布置足够数混凝土中型砌块(h=360-900mm)量的钢筋粉煤灰中型实心砌块(h=360-900mm)MU
20、MU
15、MU
10、MU
7.
5、MU
53.什么是塑性较受弯构件从钢筋屈服至截面破坏,转角剧增,即在石材梁内拉、压塑性变形集中的跨中区域形成一个性MU
100、MU
80、MU
60、MU
50、MU
40、MU
30、能特殊的“钱MU20塑性钱的特点
1、只能绕弯矩作用方向发生单方向转动一一单向2)砂浆性;限范围内转动,即
①u
①y——有限性;〜水泥砂浆、混合砂浆、石灰砂浆和粘土石灰砂浆防止不均匀沉降或振动荷载的不利影响;提高房屋M
15、MIO、M
7.
5、M
5、M
2.5抗震能力3)砌体第六章钢结构可分为承重和非承重墙
1.钢结构可能的破坏形式及破坏特点砖砌体、石砌体、砌块砌体、配筋砖砌体整体失稳作用在结构上的外荷载尚未达到按强度计算得到的结构破坏荷载时,结构已不能承担并产
2.砌体墙住的截面尺寸及稳定性生较大的变形,整个结构偏离原来的平衡位置而倒1)墙柱最小尺寸要求塌独立砖柱2240mmX370mm;局部失稳在保持整体稳定的条件下,结构中的局毛石墙宜2350mm;部构件或构件中的板件已不能承受外荷载而失去毛料石柱宜2400mm X400mm;稳定当有振动荷载时,墙柱不宜采用毛石砌体塑性破坏(延性破坏)结构经历了显著塑性变形2)稳定性后失去承载能力的破坏用墙、柱高厚比验算保证墙、柱在施工和使用阶段脆性破坏结构未经历显著塑性变形失去承载能力的稳定性的破坏破坏前无任何征兆,不出现异样和明显变8=Ho/hW u1Li
[3]形,无早期裂缝26受高后比和砂浆强度等级疲劳破坏在循环荷载重复作用下,结构经历一定时间损伤积累,结构发生断裂的现象
3.砌体构造柱及其施工方式为增加建筑物的整体刚度和稳定性,设置钢筋混凝
2.钢结构的机械性能指标土构造柱使之与圈梁连接,形成空间骨架强度材料抵抗外力作用时不致破坏的能力(抗拉强度、屈服强度、比例极限)施工时必须先砌墙,后浇筑钢筋混凝土柱,并沿墙塑性应力超过屈服点fy后,能产生一定的残余高每500mm设2中6拉接钢筋,每边申入墙内不小变形而不立即断裂的性能于1m(伸长率、断面收缩率)韧性反映钢材抵抗冲击荷载、动力荷载的能力,
4.圈梁的作用是钢材在变形和断裂过程中吸收能力的度量(夏比V型缺口Akv、梅氏U型缺口ak、冲击韧增强房屋整体刚度;性)牌万Q295Q345Q390规范推Q420Q46011rfiO规范推荐荐规范推荐冷弯性能衡量钢材在冷加工(常温)塑性变形时含碳量、强度t、抵抗裂纹的能力特点塑性1可焊性采用一般焊接工艺就可达到合格焊缝性能建筑钢结构最常用牌号Q345耐久性耐腐蚀性能、耐疲劳性能提供力学性能质保书(f、f6和冷弯试验等)提供化学成分供货v u、质保书(C、Mn、Si、S、P、V Ti等)
3.钢材的分类和规格屈服强度数值脱氧钢材代号(MPa)质量等级(五级)方法1)分类A无冲击韧性规定冷穹试验需方要求时提供建筑钢结构的用材品种Z(镇酵钢)B规定20C冲击韧性Ak234J提供冷弯试验合格证书碳素结构钢用于结构的普通低碳钢CQ(屈服强345规定oC冲击韧性Ak,34J提供冷警试验度的含义)合格证书低合金高强度结构钢普通低碳钢+若干种合金元素(Mn VD等,总量V5%)规定・20*C冲击韧性A*234J提供冷鸾试TZ(特殊镇静钢)验合格证书优质碳素结构钢有害元素少的碳素钢+热处理E规定・40-C冲击韧性Ak三27J提供冷鸾试验合格证书钢丝、平行钢丝索、钢绞线、钢丝绳的钢索总称2)规格钢板牌节Q195Q215Q23s Q255Q275LlrfaD规范推荐钢板分类厚度(mm)宽度inm长度(m)薄钢板
0.35〜4500〜
18000.4-6含碳量、强度t特点中厚钢板
4.5〜20700〜30004〜12塑性1厚钢板22〜60建筑钢结构最常用牌号Q235强度、塑韧性、可焊性均好特厚钢板60以上600〜38004〜9提供力学性能质保书(§.、入、8等)提供化学成分质保供货书(C、MIK Si、S、P等)扁钢4〜6012〜2003〜9钢材屈服强度数值脱氧代号(MPa)质量等级(四级)方法AF(沸腾钢)无冲击韧性规定冷弯试验需方要求时提供b(半镇静钢)B,(镇静钢)规定20-C冲击韧性227J提供冷弯试Q验合格证书(屈服强235C度的含义)规定C冲击韧性Ak227J提供冷弯Z(镇静钢)试验合格证书I)TZ(特殊镇静规定-20C冲击韧性Ak227J提供冷钢)鸾试验合格证书型钢(热轧、焊接)型号或表示方长度钢管分类最小规格最大规格法(单位min)(m)角钢(热轧)规格热轧无缝钢管
①直金X壁厚032X
2.50351X16型号或表示方法角钢分类最小规格最大规格长度3〜12(单位mm)(m)电焊钢管直壁厚032X20152X55(直焊缝、螺旋焊缝)等边角钢L边长x厚度L20X3L200X24・19L长边X短边x厚度L25X16X31200X125X18区翅角钢冷弯薄壁型钢工字钢(热轧)规格一般2-6mm有加厚趋势,美国25mm型号或表示方法(单工字钢分类最大规格长度位c m)|小规格普通工字钢I高度
1101634.钢结构连接分类5~19轻型工字钢QI高度QUO QI70焊缝连接一一现代钢结构最基本地连接方式,应用槽钢(热轧)规格最广泛螺栓连接一一钢结构发展方向工厂构件焊接、工工字钢分类型号或表示方法(单剧镶格最大规格长度(m)位c m)地节点螺栓连接普通槽钢|高度[5H05〜19钾钉连接轻型槽钢Q[高度Q[40H型钢(热轧、焊接)规格(绕非对称轴失稳)O型号或表示方法长度扭转失稳十字形截面和Z形截面H型钢分类最小规格最大规格(单位mm)(m)弯扭失稳单轴对称截面(绕对称轴失稳)宽翼缘H型钢H\V高x宽HW100XKM HW400X400中翼缘H型钢HM高x宽IDI150X100IIM600X3006〜15窄翼缘II型钢HN高x宽HM00X50HN700X
3006.什么是梁的整体失稳高频焊接H高x宽x腹板厚H100X50X H350X175X6〜12H型钢X翼缘厚3X
34.5X6T型钢(热轧)型号或表示T型钢分类最小规格最大规格长度方法(单位(m)mm)宽翼缘T型TW高x宽TAV50X100TW200X400钢中翼缘T型当Mx逐渐增加,达到某一数值时,梁将突然发生TM高x宽TM74X100TM300X300675钢窄翼缘T型侧向弯曲(绕弱轴y)和扭转(绕z轴)变形,并TNMxI TN50X50TN300X200钢钢管(热轧、焊接)规格当Mx较小时,梁仅在弯矩作用平面内(yoz平
5.理想的轴心受压构件的整体失稳有哪几种面)或绕强轴(x轴)弯曲变形形式丧失继续承载的能力,这种现象称为梁丧失整体稳弯曲失稳双轴对称截面失稳、单轴对称截面定或弯扭屈曲是目前单层厂房结构的基本形式
7.影响梁整体稳定性的因素有哪些刚架结构有两较门式或三轨门式刚架之分屋截面刚度的影响架/屋面梁与柱刚接,柱与基础一般为较接一般侧向支撑距离的影响适用吊车吨位W10T,跨度W1824m,柱顶标高W6〜荷载类型的影响8m的金工、机修、装配及喷漆等车间和仓库〜荷载作用位置的影响
2.单层厂房由哪些主要承重构件组成及其作用受压翼缘的影响结构组成支座位移约束程度的影响屋盖结构第七章钢筋混凝土单层厂房横向平面排架主要承受屋盖荷载、吊车荷载、纵
1.单层厂房的分类墙风荷载、纵墙自重1)按结构材料分纵向平面排架作用保证厂房结构的纵向稳定性混合结构砖柱+RC/木/轻钢屋架和刚度;承受纵向水平吊车荷载、地震作用及风荷吊车吨位W5t,跨度W15m,载等柱顶标高W8m小型厂房围护结构作用承受墙体和构件的自重;承受作钢筋混凝土结构RC柱+RC/钢屋架用在墙面上的风荷载等吊车吨位225t,或跨度236m或特殊工艺厂房钢结构钢柱+钢屋架主要结构构件及其作用:构件名称构件作用其它情况屋屋面板承受屋面构造层自重、屋面活荷2)按结构形式分排架结构有刚、柔性排架之分刚性排架常简称为排架,其屋架(或屋面梁)看成是刚度无穷大的一根横梁,柱顶与屋架(或屋面梁)钱接,柱底与基础刚接跨度N30m,高度可达20~30m,吊车吨位可达150To有单跨、多跨,等高、不等高、锯齿形等多种形式束筒结构适用于层数超过4050层时的超〜2)排架结构一由屋面梁或屋架、柱和基础组成,高层建筑其屋架与柱顶为较接,柱与基础顶面为固接主要用于单层工业厂房中
3.按建筑物层数3)框架结构一采用梁、柱等杆件组成空间体系作高层结构体系一一10层及以上或高度超过28m为建筑物承重骨架的结构优点建筑室内空间布置灵活;平面和立面变化丰多层结构体系——4〜9层富低层结构体系——13层〜缺点在水平荷载作用下,结构的侧向刚度较小,各种结构体系的适用层数和可建层数水平位移较大;框架结构抗震性能较差,适用于非■结构体系框框框框筒
一、抗震设计;层数较少,建造高度不超过60m的建筑男-A/■架架筒中墙•中筒筒力体4)剪力墙结构一利用墙体构成的承受水平和竖向适用层数101010104040作用的结构-15-20-30-40-50-60优点具有更强的侧向和竖向刚度;抗水平作用的可建层数202540505575能力强;抗震性能好,适宜于建造高层建筑,一般在1040层范围内都可采用〜缺点平面布置和空间布置受到一定的局限第2章建筑结构设计基本原理
1.结构的作用、作用效应、抗力5)框架-剪力墙结构一在框架结构中布置一定数量作用一一施加在结构上的集中力或分布荷载以及的剪力墙可以组成框架一剪力墙结构,竖向荷载主引起结构外加变形或约束变形因素的总称要由框架承受,水平荷载主要由剪力墙承受具有作用效应一一由作用引起的结构或构件的反应(内更既有框架结构布置灵活、使用方便的优点,又有力、变形、裂缝)较大的刚度和较强的抗震能力,因而广泛地应用于结构抗力一一结构或构件承受作用效应的能力高层办公楼及宾馆建筑结构的作用、作用效应、抗力均具有随机性6)筒体结构一利用竖向筒体组成的承受水平和竖
2.荷载不同分类向作用的建筑结构,根据筒体的布置及组成方式不同,又分为框筒结构、筒中筒结构和主rm载、雪荷载、积灰荷载以及施工荷抗风柱承受山墙传来的风荷载,并将它们结载等,并将它们传给屋架(屋传给屋盖结构和基础构面其吊车梁承受吊车竖向和横向或纵向水平梁),具有覆盖、围护和传递荷载他荷载,并将它们分别传给横向或纵的作用向排架天沟板基础屋面排水并承受屋面积水及天沟承受柱、基础梁传来的全部荷载,板上的构造层自重、施工荷载等,并将它们传给地基厂房的围护构件,承受风荷载及并将它们传给屋架围外纵墙天窗架形成天窗以便于采光和通风,承受护山墙其自重其上屋面板传来的荷载及天窗上结连系梁连系纵向柱列,增强厂房的纵向刚的风荷载等,并将它们传给屋架构度,并将风荷载传递给纵向柱歹(J,同时还承受其上部墙体的重托架当柱距比屋架间距大时,用以支撑量屋架,并将荷载传给柱圈梁加强厂房的整体刚度,防止由于地屋架或基不均匀沉降或较大振动荷载引与柱形成横向排架结构,承受屋盖屋面梁起的不利影响上全部竖向荷载并将它们传给柱过梁承受门窗洞口上部墙体的重量,并楝条支撑小型屋面板(或瓦材),承受将它们传给门窗两侧墙体屋面板传来的荷载,并将它们传给基础梁承受围护墙体的重量,并将它们传屋架给基础支屋盖支加强屋盖结构空间刚度,保证屋架
3.单层厂房中柱间支撑设置的位置及其作用撑撑的稳定,将风荷载传给排架结构位置体上柱柱间支撑一般在伸缩缝区段两端与屋盖横向系柱间支加强厂房的纵向刚度和稳定性,承水平支撑相对应的柱间以及伸缩缝区段中央或临撑受并传递纵向水平荷载至排架柱近中央的柱间或基础下柱柱间支撑在伸缩缝区段中部与上柱柱间支撑柱排架柱承受屋盖结构、吊车梁、外墙、柱相应的位置间支撑等传来的竖向和水平荷载,并将它们传给基础作用提高厂房的纵向刚度和稳定性;传递纵向水平力到两侧柱列
4.如何进行单层厂房的变形缝设置1)伸缩缝一一减少温度应力从基础顶面开始,将上部结构完全断开设缝间距露天——70m;在室内或土中——100m2)沉降缝一一防止厂房发生不均匀沉降从基础至屋顶完全断开设缝3)防震缝一一减少厂房震害从基础顶面至上部结构完全断开设缝缝宽一般为50-70nim设置部位平面、立面复杂;结构高度及刚度变化较大;厂房侧边贴建生活间、变电所等坡屋地震区伸缩缝、沉降缝均应符合防震缝要求
1.按时间的变异分类1)永久荷载结构设计时,根据各种极限状态的设计要求所采结构自重、土压力、预加压力、地基沉降以及焊用的不同的荷载数值称为荷载代表值接等对于永久荷载以标准值作为代表值;对可变荷载2)可变荷载根据不同的设计要求采用不同的代表值,如标准值、组合值、频遇值、准永久值安装荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载及温度变化等⑴标准值3)偶然荷载荷载标准值是指结构在设计基准期(50年)内,正地震、爆炸、撞击等常情况下可能出现的最大荷载值通常要求荷载标准值应具有95%的保证率
2.按空间位置的变异分类1)固定荷载尸n标准差C=l二-------结构构件自重、民用与工业建筑楼面上的固定设\〃一1备荷载等2)可动荷载民用与工业建筑楼面上的人群荷载、吊车荷载等
3.按结构的反应分类1)静态荷载对结构构件不产生加速度,或其加速度可忽略不Su=+
1.645b=SJl+
1.6455Sm■情、,K rrlII计的荷载平均值标准差结构自重、住宅与办公楼的楼面活荷载等属于静态荷载⑵组合值2)动态荷载当结构承受两种或两种以上可变荷载时,,因此对结构或构件产生可忽略不计的加速度的荷除主导的可变荷载外,其它伴随的可变荷载均以载其标准值乘以一个小于或等于1的组合系数作为吊车荷载、地震、设备振动、作用在高耸结构上可变荷载的组合值的风荷载等
3.荷载标准值和代表值
(3)频遇值可靠或失效的标志可变荷载的频遇值是正常使用极限状态按频遇组合设计时采用的一种可变荷载组合值它是在统极限状态可分为两类承载能力极限状态和正常计基础上确定的在设计基准期内被超越的总时使用极限状态间仅为设计基准期的一小部分,或其超越频率限
(1)承载能力极限状态于某一给定值承载能力极限状态是指对应于结构或结构构件达到最大的承载能力或不适于继续承载的变形⑷准永久值当结构或结构构件出现下列状态之一时,应认为可变荷载中在整个设计在整个设计基准期内出现超过了承载能力极限状态时间较长(可理解为总的持续时间不低于25年)L整个结构或结构的一部分,作为刚体失去平衡的那部分荷载值,称为该可变荷载的准永久值(如倾覆等)
2.结构构件或连接因为超过材料强度而破坏(包
4.结构功能要求括疲劳破坏),或因过度变形而不适于继续承载1)安全性-正常使用和施工时能承受各种可能出
3.结构转变为机动体系现的作用在设计规定的偶然事件发生时及发生
4.结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)后,结构仍能保持必须的整体稳定性
5.地基丧失承载能力而破坏(如失稳等)2)适用性-在正常使用时具有良好的工作性能不发生影响使用的变形和裂缝
(2)正常使用极限状态3)耐久性-在正常使用和维护下,在规定的时间正常使用极限状态是指对应于结构或结构构件达内(一般为50年)、规定的条件下,完成预定功到正常使用或耐久性能的某项规定的限值当结能的能力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
5.结构极限状态
1.影响正常使用或外观的变形所谓结构的极限状态就是结构或构件满足结构安
2.影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂全性、适用性、耐久性三项功能中某一功能要求缝)的临界状态超过这一界限,结构或其构件就不
3.影响正常使用的振动能满足设计规定的该功能要求,而进入失效状态
4.影响正常使用的其它特定状态极限状态是区分结构工作状态的由可变荷栽效应控制(式2-8),基本组合由永久荷栽效应控制
6.结构可靠概率与失效概率及可靠度指标之间的(式2-9,G变化)承栽能力极限状融「(荷栽取设计值,疲关系劳计算除外)I偶然组合(kl.O,强友,按抗震及行业规承范)(不一定出现,值很大,时很短)重结构的可靠概率结构和结构构件在规定的时间结厂标准组合(最大值)构(式2-13用于计算结构变形等)内,规定的条件下完成预定功能的概率,称为结计「短期效应Y算[频遇组合(时间短)(式2-14构的可靠度结构的作用效应小于结构抗力时,I正常使用极限状态J用于计算结构变影、加速度等)(荷就取标准值)结构处于可靠工作状态记为Ps长期效应准永久蛆合(时间较长)、(式2-15用于计算沉降等)结构失效概率一般把不满足功能要求的概率2-8称为结构的失效概率记为Pf一般工业与民用建筑的允许失效概率九一一永恒荷载的分项系数延性破坏的结构[Pf]=
6.9X10-4对结构计算内容YG脆性破坏的结构[Pf]=L1X10-4不利由可变荷载控制
1.2由永久荷载控制
1.35可靠度指标B可以代替失效概率来度量结构的可靠有利一般结构计算
1.0性倾覆,滑移
0.9夕值
2.
73.
23.
74.2失效概率R
3.5X1O-
36.9X1O-
41.1X1O-
41.3X10-5
[8]丫1丫0——第一个和第i个可变荷载分项系数[B]由建筑物的重要性、延性破坏还是脆性破坏来——永久荷载标准值的效应SGK确定——在基本组合中起控制作用的一个可SQ\K不同安全等级的目标可靠指标变荷载标准值的效应安全等级破坏类型一级二级三级——第i个可变荷载标准值的效应S5K延性破坏
3.
73.
22.
73.21脆性破坏
4.
23.7Wd——可变荷载Qi组合值系数2-8简化
7.荷载几种组合S=y GSGK+Y Q\S Q1K-------------------仅一个可变荷载应力松弛应力松弛是指在恒定温度和应力条件下,S=YGSGK+y@S QiK构件或材料的变形随时间增加而减小的现象2-9n2)其他要求丫s=y Gs GK+Z Q2cts5K t-1协同工作性能、耐久性、可加工性、取材便利,价2-13格合理,经济实用三S]=SGK+S01K+j
2.木材2-141)木材的性能指标S d=SGK+V01K+,^2V qi^QIK密度构成木材细胞壁物质的密度,约为V#——可变荷载Qi频遇值系数
1.
501.56g/cm3〜甲或—一可变荷载准永久值系数含水率木材中水分质量占干燥木材质量的半分比Qi湿涨干缩性木材具有显著的湿涨干缩性强度工2-15程上常利用木材的抗压、抗拉、抗弯和抗剪强度影响因素含水率、环境温度、负荷时间、表观密S[=SGK+qi^QiK度、疵病2)木材的防护第三章结构材料的力学性能及指标木材的腐朽与防腐
1.结构材料基本要求1)结构材料基本要求
1.创造条件,使木材不适于真菌的寄生和繁殖;强度材料抵抗破坏能力的指标
2.把木材变成有毒的物质,使其不能作为真菌的弹性极限强度、屈服强度、极限强度、疲劳强度养料弹性弹性是材料在外力作用下产生变形,当外力木材的防虫采用化学药剂处理去除后能完全恢复到原始形状的性质木材的防火浸渍、添加阻燃剂、覆盖塑性塑性是材料在外力作用下产生变形,当外力去除后,有一部分变形不能恢复的性质冲击韧性第四章混凝土结构钢材抗冲击而不破坏的能力第一节钢筋和混凝土材料的力学性能徐变徐变是指在恒定温度和应力条件下,构件或材料的变形随时间增加而增大的现象L钢筋的强度、变形和型号钢材最重要的四个力学指标拉伸性能是建筑钢1)强度材最重要的性能屈服强度(屈服极限)明显流幅的钢筋下屈服点对应的强度作3)钢筋的型号为设计强度的依据
1.按化学成分a.碳素钢(铁、碳、硅、锦、硫、磷等元素)低碳钢(含碳量〈
0.25%);中碳钢(含碳量
0.
250.6%);高碳钢(含碳量
0.6~
1.4%)b.普通低〜合金钢(另加硅、车孟、钛、钮、铭等)镒系;硅钢系;硅钛系;硅镒系;硅铭■系
2.按加工无明显流幅的钢筋残余应变为
0.2%时所对应的a.钢筋热轧钢筋;冷拉钢筋;热处理钢筋b.钢应力作为条件屈服强度,实际应用中可取极限抗丝碳素钢丝;刻痕钢丝;钢绞线;冷拔低碳钢拉强度b的85%作为条件屈服点疲劳强度规丝定的应力幅度内,经一定次数的重复荷载后,发
3.按表面形状生疲劳破坏的最大应力值称为疲劳强度光圆钢筋;变形钢筋极限抗拉强度C点对应应力值
4.按钢筋的应用范围弹性模量、屈服强度、极限抗拉强度、伸长率是非预应力钢筋HPB235,HRB335,HRB400,—V,m,,;做种依号2)变形*________\2卜,,-______*2Wi o一6~50\1ZV2AfnTi ft6-501变形指标1---8-101人,H口/5为热切光而钢筋,IIRB335和HRB1OO是热轧变形钢筋.RRimJ是余热处理钢筋伸长率钢筋拉断后的伸长与原长的比值冷弯要求一筋的;[径范体!并小N<小在此范围内任何宜径的钢筋钢厂都生产钢厂提供的钢筋直径为
6、
6.
5、
8、—露火班喳
20、
22、
25、
28、
32、
36、
40、50mm其!中8・2mm的钢筋仅适用于右纵肋的热处理钢筋设计时.应在表4-1的直径范围和丁述提供的直径内选择钢筋)将直径为d的钢筋绕直径为D的钢筋弯成一定的角度
2.混凝土的强度、变形和型号而不发生断裂弹性模量A B段应力应变比值徐变应力不变,随时间的增长应变继续增加松弛长度不变,随时间的增长应力降低RRB400预应力钢筋碳素钢丝,刻痕钢丝,钢绞线,热处理1)强度钢筋,冷拉钢筋年工刖筋的抑关、代表和直径范围
1.单轴受力状态下混凝土的抗压强度三向受压时,混凝土的抗压强度和极限变形都有立方体抗压强度CU较大提高立方体抗压强度是区分混凝土强度等级的指标,我国规范混凝土的强度等级有2)变形C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,
1.受力变形C55,C60,C65,C70,C75,C80强度标准值二强度平均值T.645均方差XC代表混凝土,C后的数字即为混凝土的立方体抗压强度棱柱体抗压强度fc.88%应几#fck=取fc=O.67cu混凝土的应力-应变关系0A一弹性阶段
2.单轴受力状态下混凝土的抗拉强度AB一微裂缝开展直接受拉试验ftBC一弹塑性,竖向裂缝形成取t=
0.348fcu
0.55C点应力达到最高ck,劈裂试验fts对应应变为峰值应变Eo=O.002ts=O.19cu!1CD一下降段是抗压强度的1/201/8,抗压强度越大抗拉强度越D点的应变为极限压应变0033EFO.小轴向受拉时混凝土的应力应变关系极限拉应力为极
3.复合受力状态下混凝土的强度限压应力的1/201/8,极限拉应变为极限压应变的双轴应力下的强度1/20左右,曲线只有上升段、双向受拉强度接近单向受拉强度双向受压抗压强度和极限压应变均有所提高一拉一压强度降低三向受压时的混凝土强度混凝土的弹性模量105耳=NI inii长期荷载作用下混凝土的变形性能一一徐变影响预应力混凝土结构不应低于C30;徐变的因素采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时,
1.应力不宜低于C
40.O c
0.5f,徐变变形与应力成正比——线性徐变垫层、地面混凝土和填充用混凝土可以采用C
10.c
0.5f
50.8f,非线性徐变徐变比应力快c ca
0.8f,造成混凝土破坏,不稳定第二节钢筋混凝土受弯构件c c
2.加荷时混凝土的龄期,越早,徐变越大
1.矩形截面受弯构件破坏过程及类型
3.水泥用量越多,水灰比越大,徐变越大1)类型沿弯矩最大截面破坏时,破坏截面与构件的轴线
4.骨料越硬,徐变越小垂直,称为严正截面破坏
2.非受力变形沿剪力最大或弯矩和剪力都较大截面破坏时,破坏截面与构件的轴线斜交,成为沿斜截面破坏混凝土的膨胀在水中,或饱和湿度空气中体积增大的性质混凝土的收缩结硬过程中混凝土体积缩小的性受弯构件的破坏特征取决于配筋率、混凝土的强质度等级、截面形式等诸多因素配筋率的影响最影响因素为显著水泥品种等级越局,收缩越大2)过程水泥用量水泥用量越多,水灰比越大,适筋梁的破坏过程收缩越大骨料骨料越硬,收缩越小
1.截面开裂前I应力应变成正比养护条件、制作方法、使用环境、体积与表面积的比值等I a出现塑性形变受拉区应力图形成曲线,受拉区边缘混凝土可达其实际抗拉强度和抗拉3)型号极限应变值建筑工程中,钢筋混凝土构件的混凝土强度等级不应低于C15;当采用HRB335级钢筋时,不宜低于C20;当采用HRB400和RRB400级钢筋以及承受重复荷载的构件,不得低于C20;。
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