建筑结构复习资料

按力学性能是否有明显屈服点分：软钢、硬钢 2、热轧钢筋 Ⅰ级(300MPa) HPB300 Ⅱ级(335MPa) HRB335 HRBF335 Ⅲ级(400MPa)HRB400 HRBF400 RRB400 Ⅳ级(500MPa)HRB500 HRBF500
3、强度标准值除以材料分项系数即为材料强度设计值������������ =
• 强度等级越高的水泥制成的混凝土收缩越大； • 集料的弹性模量越大收缩越小； • 在结硬过程中，周围温度、湿度大，收缩小； • 混凝土越密实，收缩越小； • 使用环境温度、湿度大，收缩小 4、混凝土的选用： 1） 《混凝土规范》规定，素混凝土结构的混凝土强度等级不应低于 C15； 2）钢筋的混凝土强度等级不应低于 C20； 3）采用强度等级为 400MPa 及以上的钢筋时，强度等级不应低于 C25; 4）预应力混凝土强度等级不宜低于 C40，且不应低于 C30. 5）承受重复荷载的钢筋混凝土构件，混凝土强度等级不应低于 C30. 5、
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s 钢筋的材料分项系数热轧钢筋 1.10，预应力钢筋 1.20
二、混凝土：是按一定比例的水泥、砂、石和水，经拌合、浇筑、振捣、养护、逐步凝固硬 化形成的人造石材。 1、1）立方抗压强度 fcu 3 试块尺寸：150×150×150mm 养护时间：28 天 养护条件：温度 20±3℃，相对湿度≥90% 2 加荷速度：每秒 0.3~0.8N/mm 混凝土按立方体抗压强度的标准值（fcu,k）的大小，分为 14 等级，它们是 C15、C20、C25、 C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。 2）轴心抗压强度 fc 养护时间：28 天 养护条件：温度 20±3℃，相对湿度≥90%
Z g (S ,R ) R S
当Ｚ＞0 即 R＞S 时，结构处于可靠状态； 当Ｚ＜0 即 R＜S 时，结构处于失效状态； 当Ｚ=0 即 R =S 时，结构处于极限状态。 关系式ｇ(S，R)＝R－S＝0 称为极限状态方程。 按承载能力极限状态设计的实用表达式： 0S
R
0 —结构构件重要性系数 一级=1.1、二级=1.0、三级=0.9
fc,k 0.881 2fcu,k
（ 1 棱柱强度与立方强度之比 2 考虑 C40 以上混凝土脆性的折减系数） 3）轴心抗拉强度 ft 试块尺寸：100×100×500mm3 2、混凝土的徐变：混凝土在持续荷载作用下，除产生瞬间的弹性变形和塑性变形外，还会 产生随时间增长的变形，称为徐变。 徐变对结构物的影响：有利影响：可消除钢筋混凝土内的应力集中，使应力重新分配， 从而使混凝土构件中局部应力得到缓和。 对大体积混凝土则能消除一部分由于温度变形所产 生的破坏应力。不利影响：使钢筋的预加应力受到损失（预应力减小） ，使构件强度减小。 影响徐变因素：混凝土的徐变是由于在长期荷载作用下，水泥石中的凝胶体产生粘性流动， 向毛细孔内迁移所致。影响混凝土徐变的因素有水灰比、水泥用量、骨料种类、应力等。砼 内毛细孔数量越多，徐变越大；加荷龄期越长，徐变越小；水泥用量和水灰比越小，徐变越 小；所用骨料弹性模量越大，徐变越小；所受应力越大，徐变越大。 3、混凝土的收缩：混凝土在空气中结硬时体积会缩小，而在水中结硬时体积会增大。前者 称为收缩，后者称为膨胀。 混凝土收缩的影响因素： • 水泥用量越多，水灰比愈大，收缩越大；
6、对设计使用年限为 50 年：
三、钢筋弯钩、锚固与连接 1、半圆弯钩： （施工上的一样） 6.25d 2.5d 3d 2、受拉锚固长度：普通受拉钢筋的锚固长度 la 计算式：
l a alab l a b

fy修正值；d 钢筋公称直径；p50
3、钢筋的连接：绑扎搭接（������������ =
100
纪念性建筑和特别重要的建筑结构
8、结构的功能要求 1）安全性：结构在正常施工和正常使用的条件下，能承受可能出现的各种作用；在设计 规定的偶然事件发生时和发生后， 仍能保持必须的整体稳定性， 即结构仅产生局部的损坏而 不致连续倒塌。 2）适用性：在正常使用时，能保证具有良好的工作性能，不出现过大的变形和裂缝。 3）耐久性：在正常使用及维护下，具有足够的耐久性能，不发生锈蚀和风化现象。 9、结构的安全性、适用性和耐久性是结构可靠的标志，总称为结构的可靠性。 结构可靠性的定义是，结构在规定时间内，规定条件下，完成预定功能的能力。 结构的可靠度是结构可靠性的概率度量， 对结构可靠性的定量描述， 即结构在规定的时间内， 完成预订功能的概率，结构的预订功能指结构的安全性、适用性和耐久性。 结构的可靠度与结构的使用年限的长短有关， 《统一标准》以结构的设计使用年限为计 算结构可靠度的时间基准。 当结构的使用年限超过设计使用年限后， 并不意味着结构就要报 废，但其可靠度将逐渐降低。 10、结构的极限状态可定义为：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（安全性、适用性、耐久性）的要求，该特定状态称为该功能的极限状 态。 （1）承载能力极限状态：针对安全性 如：整个结构或结构的一部分作为刚体失去稳定； 结构构件或连接因材料强度不够而破坏； 结构转变为机动体系； 结构或结构构件丧失稳定等。 （2）正常使用极限状态：针对适用性和耐久性 如：出现影响正常使用或外观的变形； 影响正常使用或耐久性的局部损坏； 影响正常使用的振动。 工程设计时， 一般按照承载能力极限状态设计构件， 必要时再按正常使用极限状态验算。 11、极限状态方程：结构的功能函数作用效应 S 结构抗力 R
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第一、二章： 1、建筑中由若干构件连接而成的能承受作用的平面或空间体系称为建筑结构，是建筑物的 承重骨架。建筑结构由水平构件、竖向构件和基础组成。 水平构件：包括梁、板、桁架、网架等，主要承受竖向荷载； 竖向构件：包括柱、墙、框架等，主要用于支承水平构件或承受水平荷载； 基础：是上部建筑物与地基相联系的部分，用以将建筑物承受的荷载传至地基。 2、钢筋混凝土结构优点：1）就地取材 2）耐久性好 3）整体性好 4）可模性好 5）耐火性 好 缺点：1）自重大 2）抗裂性能差 3）模板用量大 4）工期长 克服缺点的方法： 1 采用轻质、高强的混凝土，可克服自重大的缺点； ○ 2 采用预应力混凝土，可克服容易开裂的缺点； ○ 3 掺入纤维做成纤维混凝土可克服混凝土的脆性； ○ 4 采用预制构件，可减小模板用量，缩短工期。 ○ 3、钢筋与混凝土共同工作的原因： 1） 、钢筋表面与混凝土之间存在良好的粘结作用。一是混凝土结硬时体积收缩，将钢筋紧 紧握住而产生的摩擦力；二是由于钢筋表面凹凸不平而产生的机械咬合力；三是混凝土与 钢筋接触表面间的胶结力。其中机械咬合力约占 50%； 2） 、两者温度线膨胀系数接近。 3） 、钢筋被混凝土包裹着，从而使钢筋不会因大气的侵蚀而生锈变质。 4、作用可分为直接作用和间接作用： 直接作用：即习惯上所说的荷载，是指施加在结构上的集中力或分布力系，如结构自重、 家具及人群荷载、风荷载等。 间接作用：是指引起结构外加变形或约束变形的原因，如地震、基础沉降、温度变化等。 5、永久荷载：亦称恒荷载，是指在结构使用期间，其值不随时间变化，或者其变化与平均 值相比可忽略不计的荷载，如结构自重、土压力、预应力等。 可变荷载：也称为活荷载，是指在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化值与平均值 相比不可忽略的荷载，如楼面活荷载、屋面活荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载等。 偶然荷载：在结构使用期间不一定出现，而一旦出现，其量值很大且持续时间很短的荷载 称为偶然荷载，如爆炸力、撞击力等。 6、1）永久荷载代表值（及标准值） ：荷载标准值，是指结构在设计基准期（一般取 50 年） 内可能发现的最大荷载值。按构件尺寸和构件单位体积自重的标准值来确定。 例如：已知钢筋混凝土截面尺寸 200mm*500mm，单位体积的自重标准值为 25kN/m3， 则其自重标准值为 0.2*0.5*25=2.5kN/m。 2）可变荷载的代表值：标准值 Qk（查表） ；准永久值Ψ qQk；组合值Ψ cQk；频遇值Ψ fQk。 7、设计使用年限：是指设计规定的结构或结构构件在正常设计、正常施工、正常使用和维 护下，不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。 设计使用年限 5 25 50 示例 临时性结构 易于替换的结构构件 普通房屋和构筑物
l la）、焊接、机械连接。 P52
钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为 1.3 倍搭接长度， 凡搭接接头中点位于该长度范围 内的搭接接头均属同一连接区段。 四、钢筋混凝土受弯构件： 1、截面上有弯矩和剪力共同作用，轴力可以忽略不计的构件称为受弯构件。梁和板是典型 的受弯构件。 2、1） 、梁、板截面高跨比 h/l0 要符合要求（可查表） 2） 、高宽比 h/b：矩形截面梁 2～3.5，T 形截面梁 2.5～4。 3） 、梁的截面高度 h<800mm，以 50mm 为模数，h>800mm，以 100mm 为模数。板以 10mm 为模数。 （注意板的最小厚度 p55） 3、梁的配筋构造：通常配置纵向受拉钢筋、弯起钢筋、箍筋、架立钢筋等，构成梁的钢筋 骨架，有时还配置纵向构造钢筋及拉筋等。附加钢筋、附加箍筋、吊筋 ①纵向受力钢筋 1）一根梁中最好只有一种直径的受力钢筋，当有两种时，直径不应小 于 2mm，以便施工能肉眼分辨。 2）一层不应少于 2 根，最好不少于 3-4 根。 3）一层布置不下时可布置两层，当多于两层时上层钢筋水平方向的中距应比下面两 层的中距增大一倍。 4）可将 2、3 根钢筋并筋布置。 （注意按规定计算） ②架立钢筋：当梁顶箍筋转角处无纵向受力钢筋时，应布置架立钢筋。其直径与梁跨度有 关。 ③弯起钢筋：钢筋的弯起角度一般为 45°，梁高 h＞800mm 时可采用 60°。 ④箍筋： 主要用来承受由剪力和弯矩在梁内引起的主拉应力， 并通过绑扎或焊接把其他钢 筋联系在一起，形成空间骨架。可分为开口式和封闭式两种 箍筋的肢数， 1）当梁的宽度 b≤150mm 时，可采用单肢； 2）当 b≤400mm，且一层内的纵向受压钢筋不多于 4 根时，采用双肢箍筋。 3）当 b＞400mm，且一层内的纵向受压钢筋多于 3 根，或当梁的宽度不大于 400mm 但一 层内的纵向受压钢筋多于 4 根时，应设置复合箍筋。梁中一层内的纵向受拉钢筋多于 5 根时，宜采用复合箍筋。 ⑤纵向构造钢筋及拉筋：梁的腹板高度 hw≥450mm 时，应在梁的两个侧面沿高度配置纵 向构造钢筋（亦称腰筋） ，并用拉筋固定。 梁侧纵向构造钢筋的截面面积不应小于腹板截面面积 bhw 的 0.1%，且其间距不宜大 于 200mm。 6 附加钢筋：是设计受力钢筋不足而另外添加的钢筋，分为附加纵向和横向钢筋（吊筋、箍 ○ 筋） ，加密区箍筋和现浇板（双向板）上另外添加的板筋。 7 附加箍筋： ○ 改善构件的延性和减小混凝土的徐变变形。 但采用密排箍筋， 还能约束混凝土， 使其处于三向受压状态，提纲混凝土强度。 8 吊筋：主要是抵抗集中力产生的弯矩和部分剪力。 ○ 4、板的钢筋布置：1）受力钢筋：用来承受弯矩产生的拉力；当 h≤150mm 时，不宜大于 200mm；当 h＞150mm 时，不宜大于 1.5h，且不宜大于 300mm。板的受力钢筋间距通常 不宜小于 70mm。 2）分布钢筋：作用，一是固定受力钢筋的位置，形成钢筋网；二是将板上荷载有效地 传到受力钢筋上去； 三是防止温度或混凝土收缩等原因沿跨度方向的裂缝。 分布钢筋的直径