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建筑结构
第 1 章绪论
第一节概述
一、混凝土结构的概念
1、素混凝土结构:无钢筋或不配置受力钢筋的混凝土结构。
2、钢筋混凝土结构:配置受力普通钢筋,钢筋网或钢骨架的混凝土结构。
钢筋和混凝土是两种力学性能不同的材料,混凝土抗压强度高,而抗拉强度很低。钢筋具有很高的抗拉压强度,但易腐蚀,在混凝土中配置钢筋,用抗拉强度高的钢筋承受拉力,用抗压强度较高的混凝土承受压力,可充分发挥两者的强度。
3、预应力混凝土结构:在混凝土构件的受拉区预先施加压应力,以提高混凝土的抗拉性能。
二、建筑结构分类
1、按材料不同分类
1)钢筋混凝土结构 3)钢结构
2)砌体结构 4)木结构
2、按承重结构类型的不同分类
1)砖混结构
2)框架结构
3)框架-剪力墙结构
4)剪力墙结构
5)筒体结构
三、钢筋和混凝土能有效地共同工作的原因:
1、钢筋和混凝土之间有良好的黏结力。
2、钢筋和混凝土具有相近的温度膨胀系数,当温度变化时
不致产生叫大的温度应力而破坏两者之间的黏结。
3、钢筋有足够的保护层厚度,防止钢筋锈蚀。
第二节建筑结构荷载
一、荷载分类
永久荷载→如结构自重、土压力、基础沉降等。
可变荷载→如楼面活荷、雪荷、风荷、吊车荷载等。
偶然荷载→如爆炸、撞击、地震、台风等。
二、荷载代表值
三、荷载组合值
第三节建筑结构的设计方法
一、结构的功能要求
1、安全性:能承受正常施工和正常使用时可能出现的各种荷载
和变形。
2、适用性:结构正常使用过程中应具有良好的工作性。
(不产生过大的变形和裂缝)
3、耐久性:结构在正常维护条件下,完好使用到设计规定的年
限。(一般年限为50年)
二、结构的极限状态
1、极限状态定义:
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(安全、适用或耐久)要求,此特定状态为该功能的极限状态。
结构的极限状态分两类:
1)承载能力极限状态—结构或构件达到最大承载能力或不适于继
续承载的变形时的状态。
超过此状态的标志:
1)整个结构或一部分作为刚体失去平衡
如:雨篷的倾覆
当墙体及墙体以上荷载小于雨篷荷载时,
整个雨篷发生倾覆。
2)因材料强度被超过或过度的塑变而破坏
如:钢筋混凝土梁
当钢筋的
混凝土的
即材料强度被超过
当挠度过大,裂缝过宽即过度塑变
3)结构转变为机动体系
超静定体系的破坏特点
如:两跨连续梁
4)结构或构件丧失稳定
如:长柱子的失稳
2、正常使用极限状态—结构或构件达到正常使用或耐久性能
的某项规定限值的状态
超过此状态的标志:
1)影响正常使用或外观的变形
如:过大变形会造成房屋内粉刷剥落、屋面积水等。
2)影响正常使用或耐久性能的局部破坏(包括裂缝)
如:保护层剥落、缝宽超过要求等。
3)影响正常使用的振动
4)影响正常使用的其它特定状态
如:水池、油罐的渗漏现象。