建筑荷载及构件受力简述

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建筑荷载规范

建筑荷载规范

民用建筑荷载标准值(自重):住宅办公楼旅馆医院标准值2.0 KN/m2食堂餐厅 2.5 KN/m2礼堂剧场影院 3.0 KN/m2商店车站3.5 KN/m2健身房舞厅 4.0 KN/m2书房储藏室 5.0 KN/m2KN是千牛kg是千克。

1KN=1000N,1Kg=9.81N。

纠正以下kn指节(用于航海).在物理中牛顿(Newton,符号为N)是力的公制单位。

它是以发现经典力学的艾萨克·牛顿(Sir Isaac Newton)命名。

般住宅就用两种级别规格的板就可以了,就是所说的一级板和二级板,一级板就是说可以承受的活荷载是1KN/M2,二级板,可以承受的活荷载是2KN/M2,西南地区已经规定了最小为四级板,即可以承受活荷载是4KN/M2。

商品楼一般是10CM的厚度,200KG/M3的承重设计,280KG/M3的安全系数还是有的,但是实际上可以承重多少就不知道了,至少我们没有听说过谁家来了10多个客人把楼板踩塌的新闻。

但是有一点要注意,东西放上去不塌,不代表楼板就可以承受这种重量,长期承受超过楼板负载的重量肯定会导致楼板开裂变形的。

另外每平方米200公斤的承重是平均承重不是一点上的承重能力,不然的话一个50KG的人单脚站立的话就该把楼板踩踏了,按照我的理解这应该是一个空间内每方米都承受200KG的重量后中心点所能够承受的最大负载。

如果有比较沉重的东西,比如说浴缸、大书柜什么的只要靠承重墙摆放还是比较安全的。

PS:以上纯属个人理解,非专业一般情况下住宅楼板板厚最小取100mm(视楼板跨度大小有可能取更厚,一般楼板板厚是取 1/40 的楼板跨度)。

除阳台,卫生间楼面均布活荷载标准值为250 KG/m^2。

其他房间的楼面布活活荷载标准值均为200KG/m^2。

活荷载设计值=1.4x活荷载标准值所指荷载为均布荷载。

注意均布二字牛顿是一个国际单位制导出单位,它是由kg•m•s−2的国际单位制基本单位导出。

模块5 构件内力计算及荷载效应组合(建筑力学与结构)

模块5 构件内力计算及荷载效应组合(建筑力学与结构)
图,假定该截面的剪力和弯矩的方向均为正方向,如图5.12c所示,建立 平衡方程,求解剪力和弯矩:
F x0 F A x0
Fy 0
FAy V112gkl0 0
解得:MV A1 00M M 11 V1 8 1 g k ll 00 2 2 1 8 18 g1 k3 l. 023 3 2 0 5 .1 2 4 3 .3 4 6 k N m
X 0
求得:N2 10kN,负值说明假设方向与实际方向相反,BC杆的轴力 为压力。
2.梁的内力计算
例5.2 图5.12a为案例一砖混结构楼层平面图中简支梁L2的计算简图,计算
跨度
,已知梁上均布永久荷载标准值
,计算梁
跨中及支座处截面的内力。
(a)
(b)
(c)
图5.12简支梁L2
解:(1)求支座反力 取整个梁为研究对象,画出梁的受力图,如图5.12b,建立平衡方程求 解支座反力:
正应力有拉应力与压应力之分,拉应力为正,压应力为负。
(a)
(b)
图5.4轴向压杆横截面上的应力分布
3.矩形截面梁平面弯曲时横截面上的应力 一般情况下,梁在竖向荷载作用下产生弯曲变形,本书只
涉及平面弯曲的梁。平面弯曲指梁上所有外力都作用在纵向 对称面内,梁变形后轴线形成的曲线也在该平面内弯曲,如 图5.5所示。
(4)根据脱离体受力图建立静力平衡方程,求解方程得 截面内力。
1.轴向受力杆件的轴力 , F杆1 件25受k,N力F如2 图355k.1,N1a求所F截3示面1,01k在N-1和力2-、2F 上1 的F、2 轴作F力3 用。下处于平衡。已知
图5.11 轴向受力杆件的内力
解:杆件承受多个轴向力作用时,外力将杆分为几段,各段杆的内力将 不相同,因此要分段求出杆的力。

圈梁和构造柱的受力机理

圈梁和构造柱的受力机理

圈梁和构造柱的受力机理圈梁和构造柱是建筑结构中常见的构件,它们在建筑物的承重和稳定方面起着重要作用。

本文将对圈梁和构造柱的受力机理进行详细解析,以帮助读者更好地理解和应用于实际工程中。

首先,我们来了解圈梁的受力机理。

圈梁是由水平构件和垂直构件组成的梁结构,它主要承担着水平力的传递和分布功能。

当水平力作用于建筑物时,圈梁能够将水平力均匀地传递到垂直构件上,并通过垂直构件将水平力分散到地基上,保证了建筑物的稳定性和安全性。

圈梁的受力分析可以从弯曲应力和剪切应力两个方面入手。

由于水平力作用下的弯曲力和剪切力,圈梁内部会出现弯曲变形和剪切变形。

为了保证圈梁的稳定性,需要在设计中合理选择梁的截面形状和尺寸,以提供足够的抗弯承载力和抗剪承载力。

其次,我们来探讨构造柱的受力机理。

构造柱是建筑物中用于承担垂直荷载的柱状结构,它承受着从上部结构传递下来的荷载,再将荷载传递到地基上,以确保建筑物的安全稳定。

构造柱的受力分析主要包括压力、剪力和弯矩三个方面。

由于上部结构的荷载作用,构造柱承受着来自上部的垂直压力。

同时,由于柱的自重和可能存在的偏心荷载,构造柱还承受着弯矩的作用。

为了确保构造柱的安全性能,需要在构造柱的设计和施工过程中,参考相关设计规范和要求,进行合理的荷载计算和结构设计。

总结起来,圈梁和构造柱在建筑物中扮演着重要的角色,它们通过合理的受力机理实现了建筑结构的稳定和可靠性。

通过合理的截面设计、适当的材料选择和施工工艺的保证,圈梁和构造柱能够充分发挥其抗弯承载力、抗剪承载力和抗压承载力,为建筑物的运行提供了坚实的基础。

我们在实际工程中应该注重对圈梁和构造柱的受力机理的理解和运用,以确保建筑物的安全可靠。

第三章轴心受力构件承载力问答题参考答案

第三章轴心受力构件承载力问答题参考答案

第三章轴心受力构件承载力问答题参考答案1.简述结构工程中轴心受力构件应用在什么地方?答:当纵向外力N的作用线与构件截面的形心线重合时,称为轴心受力构件。

房屋工程和一般构筑物中,桁架中的受拉腹杆和下弦杆以及圆形储水池的池壁,近似地按轴心受拉构件来设计,以恒载为主的多层建筑的内柱以及屋架的受压腹杆等构件,可近似地按轴心受压构件来设计。

在桥梁工程内中桁架桥中的某些受压腹杆可以按轴心受压构件设计;桁架拱桥的拉杆、桁架桥梁的拉杆和系杆拱桥的系杆等按轴心受拉构件设计。

2.轴心受压构件设计时,如果用高强度钢筋,其设计强度应如何取值?答:纵向受力钢筋一般采用HRB400级、HRB335级和RRB400级,不宜采用高强度钢筋,因为与混凝土共同受压时,不能充分发挥其高强度的作用。

混凝土破坏时的压应变0.002,此时相应的纵筋应力值бs’=E sεs’=200×103×0.002=400 N/mm2;对于HRB400级、HRB335级、HPB235级和RRB400级热扎钢筋已达到屈服强度,对于Ⅳ级和热处理钢筋在计算f y’值时只能取400 N/mm2。

3.轴心受压构件设计时,纵向受力钢筋和箍筋的作用分别是什么?答:纵筋的作用:①与混凝土共同承受压力,提高构件与截面受压承载力;②提高构件的变形能力,改善受压破坏的脆性;③承受可能产生的偏心弯矩、混凝土收缩及温度变化引起的拉应力;④减少混凝土的徐变变形。

横向箍筋的作用:①防止纵向钢筋受力后压屈和固定纵向钢筋位置;②改善构件破坏的脆性;③当采用密排箍筋时还能约束核芯内混凝土,提高其极限变形值。

4.受压构件设计时,《规范》规定最小配筋率和最大配筋率的意义是什么?答:《规范》规定受压构件最小配筋率的目的是改善其脆性特征,避免混凝土突然压溃,能够承受收缩和温度引起的拉应力,并使受压构件具有必要的刚度和抗偶然偏心作用的能力。

考虑到材料对混凝土破坏行为的影响,《规范》规定受压构件最大配筋率的目的为了防止混凝土徐变引起应力重分布产生拉应力和防止施工时钢筋过于拥挤。

楼板受力分析跨度计算公式

楼板受力分析跨度计算公式

楼板受力分析跨度计算公式楼板是建筑结构中承载楼层荷载的重要构件,其受力分析和跨度计算是设计过程中的重要环节。

在进行楼板设计时,需要根据楼板的跨度和荷载情况来确定楼板的尺寸和钢筋配筋,以保证楼板的安全性和稳定性。

本文将介绍楼板受力分析和跨度计算的基本原理和计算公式。

楼板受力分析的基本原理是根据楼板的跨度和荷载情况,利用力学原理和结构分析方法来确定楼板的受力状态。

在楼板受力分析中,需要考虑楼板的自重荷载、活荷载和其他附加荷载,以及楼板支座的约束条件和支座反力。

根据楼板的受力状态,可以确定楼板的弯矩、剪力和轴力分布,进而确定楼板的受力状态和受力性能。

在进行楼板跨度计算时,需要根据楼板的受力状态和跨度情况,利用结构分析方法和建筑设计规范来确定楼板的尺寸和钢筋配筋。

楼板的跨度计算是根据楼板的受力分析结果来确定楼板的有效跨度和配筋要求,以保证楼板的受力性能和使用性能。

在进行楼板跨度计算时,需要考虑楼板的受力状态、荷载情况、支座约束条件和楼板的几何形状等因素,以确定楼板的受力状态和受力性能。

楼板受力分析和跨度计算的基本原理和计算公式如下:1. 楼板的受力分析公式:在进行楼板的受力分析时,需要根据楼板的跨度和荷载情况,利用力学原理和结构分析方法来确定楼板的受力状态。

楼板的受力分析公式主要包括楼板的受力方程、楼板的受力图和楼板的受力分布等内容。

根据楼板的受力状态,可以确定楼板的弯矩、剪力和轴力分布,进而确定楼板的受力状态和受力性能。

2. 楼板的跨度计算公式:在进行楼板的跨度计算时,需要根据楼板的受力分析结果,利用结构分析方法和建筑设计规范来确定楼板的尺寸和钢筋配筋。

楼板的跨度计算公式主要包括楼板的有效跨度计算公式、楼板的配筋计算公式和楼板的受力性能计算公式等内容。

根据楼板的受力状态和跨度情况,可以确定楼板的有效跨度和配筋要求,以保证楼板的受力性能和使用性能。

在进行楼板受力分析和跨度计算时,需要考虑楼板的受力状态、荷载情况、支座约束条件和楼板的几何形状等因素,以确定楼板的受力状态和受力性能。

建筑力学

建筑力学

第一章 总论 §1-1 概述
一、建筑力学的研究对象
研究对象——建筑(工程)结构和构件。 结构:建筑物中承担荷载的体系(承重 骨架)。
如:梁柱体系、板壳体系、网架体系、水塔、桥梁、 水坝、挡土墙等。
构件:组成结构的各单独部分。
如:基础、柱、梁、屋面板等。
建筑结构按几何特征分类:
• (1) 杆件结构(杆系结构):构件长度 远远大于横截面尺寸。 • (2) 薄壁结构(板壳结构):板壳的厚 度比长度和宽度小得多。 • (3) 实体结构:结构的长、宽、高三个 尺寸等量级。 • 建筑力学以杆系结构为研究对象。
满足刚度要求:使结构或构件在正常工作条件下的变形不超过 允许的范围。
稳定性:结构或构件以原有的形状保持稳定的 平衡状态。
稳定性要求:是结构或构件在正常工作条件下不突然改变原有 的形状,因发生过大的变形而导致破坏。
内容:
1、静力学基础及静定结构内力计算
包括:物体的受力分析、力系简化理论及平衡方程、结构组 成的几何规律、静定构件和结构的内力计算等。
§1-7 杆件的几何特性与基本变形形式
杆件的几何特征(补充P5) 杆件的基本变形形式: 1、轴向拉伸或压缩
2、剪切
3、扭转
4、弯曲
建筑力学的学习方法和课程要求
1、学习时注意理解它的基本原理、掌握它的分析问题的 方法和解题思路,切忌死记硬背。 2、做一定的习题,对做题中出现的错误应认真分析,找 出原因,及时纠正。 1、闭卷考试
2、强度问题
研究基本构件在各种基本变形形式下,强度计算的理论和方 法,使结构满足强度条件。
3、刚度问题
研究静定构件的变形及静定结构位移的计算理论和方法。
4、超静定结构的内力计算
介绍力法、位移法两种计算超静定结构的基本方法。

01_1.建筑力学任务和荷载的分类


第43页
1.7 杆件的几何特性与基本变形形式
一、杆件的几何特性 杆件的长度方向称为纵向,垂直长度的方向称为横向。工 程上经常遇到的杆件是指纵向尺寸远较横向尺寸为大的杆件。 在实际工程中的梁、柱等构件就是典型的杆件实例。 主要几何因素:轴线、
横截面
按轴线分:直杆、曲杆 按横截面分:等截面杆 和变截面杆
变——可变形固体。
对可变形固体的基本假设:
Ⅰ、连续性假设 Ⅱ、均匀性假设
Ⅲ、各向同性假设
Ⅳ、小变形假设
第39页
1.6 变形固体及其基本假设
Ⅰ. 连续性假设——无空隙、密实连续。 据此: (1) 从受力构件内任意取出的体积单元内均不含空隙; (2) 变形必须满足几何相容条件,变形后的固体内既无 “空隙”,亦不产生“挤入”现象。 可用微积分数学工具进行研究
结构
杆件结构
板和壳
块体结构
1、杆件:一个方向的尺寸大。
几何特征是细而长,即l>>h,l>>b
第28页
1.5 杆系结构的分类
2、板和壳:两个方向的尺寸大。
即a>>t,b>>t
第29页
1.5 杆系结构的分类
3、块体:三个方向的尺寸都是同量级的。
第30页
1.5 杆系结构的分类 平面杆系结构分类 1)梁式结构 轴线常为直线,是受弯构件。
A RA
简 化 表 示
第21页
1.3 平面结构的支座与支座反力 工程实例
第22页
1.3 平面结构的支座与支座反力
3.固定端约束
整浇钢筋混凝土的雨篷,它的一端完 全嵌固在墙中,一端悬空;再比如,埋在 地下的电线杆之类,这样的支座叫固定端 支座。在嵌固端,既不能沿任何方向移动, 也不能转动,所以固定端支座除产生水平 和竖直方向的约束反力外,还有一个约束 反力偶。 细石混凝土填充

第三章 轴心受力构件的受力性能


3.2.3 建筑工程中轴心受拉构件正截面承载力计算 建筑工程中轴心受拉构件正截面承载力计算
1 构造要求
钢筋连接有绑扎连接、焊接连接、 钢筋连接有绑扎连接、焊接连接、螺栓连 套筒挤压连接等多种方式。 接、套筒挤压连接等多种方式。轴拉构件不 得采用绑扎的搭接接头。 得采用绑扎的搭接接头。 纵筋一侧配筋率 ρ ≥ 0.2% ,且 ≥ 45 f t f y。 为混凝土轴心抗拉强度设计值) ( f t 为混凝土轴心抗拉强度设计值) 纵筋应沿截面周边均匀对称布置, 纵筋应沿截面周边均匀对称布置,并宜优先 采用直径较小的钢筋。 采用直径较小的钢筋。 箍筋直径 d≥6mm, 间距s ≤200mm (腹杆中 间距 腹杆中 s ≤150mm)。 。
3.3.1 配有普通箍筋的轴心受压构件
2. 受力分析及破坏特征 短柱 受力分析及破坏特征-短柱
初始偏心距对构件承载力没有明显影响 极限荷载时, 极限荷载时,短柱的极限压应变与混凝土棱柱体 受压破坏时的压应变相同, 受压破坏时的压应变相同,混凝土应力达到棱柱 体抗压强度f 体抗压强度 ck 不论受压钢筋在构件破坏时是否屈服, 不论受压钢筋在构件破坏时是否屈服,构件的最 终承载力都是由混凝土被压碎来控制
3.3 轴心受压构件正截面承载力计算
3.3.1 配有普通箍筋的轴心受压构件
1. 柱的分类 短柱(短构件): 短柱(短构件): l0 /i≤28 矩形截面短柱: 矩形截面短柱: l0 /b≤8 长柱(长构件): 长柱(长构件): l0 /i>28 > 矩形截面长柱: 矩形截面长柱:l0 /b>8 > 为柱计算长度, 为回转半径 l0 为柱计算长度, i为回转半径
计算注意事项: 计算注意事项:
方柱尺寸、模数 方柱尺寸、 φ的计算 的计算 钢筋强度表示f 钢筋强度表示 y,,fy 纵筋个数 小数位数的选取 钢筋表示, 钢筋表示,前后呼应 单位统一 验算, 验算,构造要求

混凝土柱的纵向受力计算方法

混凝土柱的纵向受力计算方法一、引言混凝土柱是建筑结构中常用的承受纵向荷载的构件,其受力计算是建筑设计中非常重要的一部分。

本文将介绍混凝土柱的纵向受力计算方法,包括静力分析、动力分析及结构计算等方面。

二、混凝土柱的静力分析1. 假设首先,需要对混凝土柱的受力情况进行假设。

一般情况下,假设混凝土柱是杆件,仅承受纵向荷载,不受横向荷载影响;假设混凝土柱的截面尺寸均匀,强度均匀,截面形状为圆形、矩形或多边形等。

2. 受力分析混凝土柱的受力分析需要考虑以下因素:柱的自重、楼层荷载、风荷载、地震荷载等。

具体的计算方法如下:(1)柱的自重柱的自重可以通过柱的截面积及混凝土的密度来计算。

公式为:G = A × ρ × g,其中G为柱的自重,A为柱的截面积,ρ为混凝土的密度,g为重力加速度。

(2)楼层荷载楼层荷载是指楼层所承受的荷载,一般按照建筑设计规范来计算。

具体的计算方法因建筑的不同而异,一般可以根据楼层面积、楼层高度等因素进行计算。

(3)风荷载风荷载是指风力对建筑物所产生的荷载,一般按照建筑设计规范来计算。

具体的计算方法因建筑的不同而异,一般可以根据建筑物的高度、形状等因素进行计算。

(4)地震荷载地震荷载是指地震对建筑物所产生的荷载,一般按照建筑设计规范来计算。

具体的计算方法因建筑的不同而异,一般可以根据建筑物的高度、地震烈度等因素进行计算。

3. 受力平衡在受力分析的基础上,需要进行受力平衡的计算。

受力平衡是指柱的受力与支撑反力之间的平衡关系。

具体的计算方法如下:(1)静力平衡静力平衡是指柱的受力与支撑反力之间在静力学意义下的平衡关系。

具体的计算方法是根据柱所受的荷载及柱的截面形状计算出柱的受力情况,并根据支撑反力的方向和大小确定柱的受力平衡状态。

(2)弯矩平衡弯矩平衡是指柱的受力与支撑反力之间在弯矩平衡意义下的平衡关系。

具体的计算方法是根据柱所受的荷载及柱的截面形状计算出柱的受力情况,并根据支撑反力的方向和大小确定柱的弯矩平衡状态。

门式刚架荷载计算及内力组合

(一)荷载分析及受力简图:1、永久荷载永久荷载包括结构构件的自重和悬挂在结构上的非结构构件的重力荷载,如屋面、檩条、支撑、吊顶、墙面构件和刚架自重等。

恒载标准值(对水平投影面):板及保温层㎡檩条㎡悬挂设备㎡㎡换算为线荷载:7.50.5 3.75 3.8/=⨯=≈q KN m2、可变荷载标准值门式刚架结构设计的主要依据为《钢结构设计规范》(GB50017-2003)和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)。

对于屋面结构,《钢结构设计规范》m,但构件的荷载面积大于602m的可乘折减系数,门式刚架符合规定活荷载为2m。

由荷载规范查得,大连地区雪荷载标准值为㎡。

此条件,故活荷载标准值取2屋面活荷载取为㎡雪荷载为㎡取二者较大值㎡换算为线荷载:7.50.43/q KN m =⨯=3、风荷载标准值 :0k z s z ωβμμω=(1) 基本风压值 20kN/m 6825.065.005.1=⨯=ω(2) 高度Z 处的风振系数z β 取(门式刚架高度没有超过30m ,高宽比不大于,不考虑风振系数)(3) 风压高度变化系数z μ由地面粗糙度类别为B 类,查表得:h=10m ,z μ=;h=15m ,z μ= 内插:低跨刚架,h=10.5m ,z μ= 1.14 1.111.00(10.510)1510-+⨯--=;高跨刚架,h=15.7m ,z μ= 1.25 1.141.14(15.715)2015-+⨯--=。

(4) 风荷载体型系数s μ-0.5-0.6-0.4-0.4-0.5-0.5-0.2+0.8μsμs1其中,s μ=0.2010.24.760.032301230arctg -⨯=⨯=+ 1s μ=12 1.00.6(1)0.6(12)0.36915.710.5h h ⨯-=⨯-=+-各部分风荷载标准值计算: w 1k =0z s z βμμω=××××= kN/m w 2k =0z s z βμμω=××××=m w 3k =0z s z βμμω=××()××=m w 4k = 0z s z βμμω=××××= kN/m w 5k = 0z s z βμμω=××()××= kN/mw 6k = w 7k =w 8k =0z s z βμμω=××()××= kN/m w 9k = w 10k =0z s z βμμω=××()××0. 6825= kN/m 用PKPM 计算门式刚架风荷载结果如下:其中,'1k ω=m ≈1k ω= kN/m ;'2kω=m ≈2k ω= kN/m ; '3k ω=m ≈1k ω= kN/m ;'4kω=m ≈2k ω= kN/m ; '5k ω=m ≈1k ω=m ;'6kω=m ≈6k ω=m ; '7kω=m ≈7k ω=m ;'8k ω=m =8k ω; '9k ω=m ≈9k ω=m ;'10kω=m ≈10k ω=m 。

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建筑荷载及构件受力简述
(一)建筑荷载
(二)建筑构件受力状态
(一)、建筑荷载
1、荷载的分类
(1)、荷载按随时间变化可分为:
永久荷载如建筑结构自重、构造层自重及不均匀下沉产生的作用。

可变荷载:活荷载、雪荷载、风荷载、吊车荷载
偶然荷载:爆炸力、撞击力、雪崩、大地震等。

(2)、荷载按移动状况可分为:
静荷载:自重、雪荷载等。

可移动荷载:楼上的人群、家具、设备等。

(3)、荷载按分布情况可分为:集中荷载,分布荷载。

2、荷载规定与表示方法
(1)荷载的有关规定
①恒载:一般为构件及建筑构造层的自重加在结构上的力。

这种荷载的确定,是由构件自身的体积乘以构件所用材料的单位体积重量而得到。

木结构建筑物5-7kN/m2
钢结构建筑物6-8kN/m2
钢筋混凝土和砌体结构建筑物9-11kN/m2
②、楼面活荷载:
住宅、办公室取1.5kN/m2
教室、会议室取2.0kN/m2
③、雪荷载:雪荷载即作用在建筑物和构筑物上的计算雪压。

④、风荷载:风荷载即作用在建筑物和构筑物上的计算风压。

⑤、地震荷载:地震荷载即由地震引起对建筑物的动态作用。

地震荷载与建筑物总重力和地震影响系数有关。

地震影响系数又与地震烈度、建筑物自身的自振周期、建筑物所在地的地基软硬程度有关。

地震烈度与震级的概念不同,震级是指地震发生时所释放出来的能量大小,震级最高为8级。

地震烈度是指建筑物或构筑物在地震力作用下遭受破坏的程度,
我国地震裂度最高为12度。

(2)荷载的表示方法
荷载是用荷载简图表示,即把一个构件抽象成一条粗实线,把构件上受的荷载,抽象成一个或多个箭杆,并标出其值大小、方向及作用点位置。

集中荷载:抽象成一个箭杆或几个箭杆;
均布荷载:抽象成一排等高的箭杆线;
非均布的荷载:可抽象成一排不等高的箭杆线。

(二)建筑构件受力状态
构件是建筑物上独立杆件,结构则是由构件相互连接,构成的平面或立体几何形体。

构件承受荷载的能力与其材料的性能,断面几何尺寸有关。

而结构的承
载力,主要与整体组合形式有关
决定构件在受力状态下能否安全工作的主要因素有三方面:作用在构件上力的大小;构件的横截面面积(又称载面积)的大小;构件本身材料的力学性能
(材质)的好坏。

1、直杆轴向受拉(压)杆件
受拉(压)构件的内力(轴力)。

受拉(压)构件的内应力。

作用在杆件单位横截面积上的内力大小称之为内应力。

内应力可用公式表示:σ=N/A
N--内力合力;
A--受力杆件截面面积;
σ--内应力(N/mm2)。

把拉力产生的应力称之为拉应力。

相反,如果对杆件施加轴向压力,截面上产生的应力为压应力。

在拉(压)外力作用下,只要杆件内产生最大应力σmax,小于拉(压)容许强度指标
杆件就不会破坏,就是安全的。

2、剪切构件受力状态
与截面平行的内力我们称之为剪力,剪力用Q表示。

剪力Q与轴向拉力N一样,都是断面上的内力。

所不同的是,N内力的方向与截面是垂直的。

而Q内力与截面是平行的。

我们把单位截面上的剪力称之为剪应力。

剪应力的单位,是N/mm2或(Mpa)(兆帕斯卡)
要保证构件有足够的抗剪强度,必须满足:小于容许抗剪强度指标。

3、受弯构件(梁)的受力状态
外力垂直杆件轴线。

在这种外力作用下,杆件的轴线变成曲线,横截面也发生了绕横轴线的转动,我们把杆件的这种变形称之为弯曲。

以弯曲变形为主的杆
件被称为梁。

把一个构件抽象成一条粗实线,把构件之间的连接也抽象成不同连接形式的结点支座。

这样绘制的图我们称之为结构简图。

结构简图中的抽象支座形式很多,其主要形式有三种:
(1)固定铰支座:表示构件可绕支座任意转动,但该支座不可有水平方向和垂直方向的任何移动。

(2)平动铰支座:表示构件可绕支座任意转动,支座可有水平方向移动,但垂直方向不可有任何移动。

(3)固定端支座:表示构件在支座处完全是固结的,既不可转动,也不可有水平和垂直方向的任何移动。

此种支座连接处,又可称为刚性结点。

由于支座情况的不同,梁被分为简支梁(a)、悬臂梁(b)、外伸梁(c)、连续梁(d)等。

均布荷载作用下的简支梁,梁在荷载作用下受弯曲,任意截面受的弯曲内力的大小,
我们用弯矩Mc来表示。

简支梁截面还受有剪力Qc。

越靠近梁截面的上边缘,压应力越大,越靠近梁截面的下边缘时,拉应力越大。

当上、
下边缘的最大拉、压应力σmax超过梁所用材料本身的拉、压容许强度指标时,梁就会遭到破坏。

梁上、下边缘拉压应力σ的大小与截面处变矩Mc成正比,截面弯矩Mc越大,梁上下边缘拉、压应力σ也越大。

最大剪力Qc与最大弯矩Mc所在截面位置,梁最易
遭受破坏。

4、常见受力杆件的内力图
为了形象表达构件在外力作用下的截面内力状态,通常我们使用一种图,该图是以杆件的轴线长度为横坐标,以横坐标上任一点的内力值为纵坐标绘成的简
图,我们把它称之为内力图。

通常我们称表示轴向拉(压)力的图为轴力图,表示剪力的图为剪力图、表示弯矩的图为弯矩图。

(1)、轴向受拉杆件的内力图
①该杆件是受拉构件。

②沿杆件长度任一截面内受的拉力值都相等,都等于N。

③杆件在外力作用下,各截面受破坏的可能性均等。

(2)、简支梁在匀布荷载作用下的内力图。

简支梁既是受弯杆件,又承受剪力。

匀布荷载作用下的简支梁跨中截面弯矩最大,两端支座处剪力最大,是梁易遭破坏的两
个位置。

钢筋混凝土简支梁受破坏往往在跨中梁底出现裂缝或在支座附近出现正八字剪切裂缝。

(3)、悬臂梁在匀布荷载作用下的内力图。

匀布荷载作用下的悬臂梁既受弯曲,又受剪切力。

弯矩图在杆件上方,说明弯矩值为负值。

杆件上部受拉,下部受压。

固定端支座处弯
矩最大,悬臂端弯矩为零。

梁各截面剪力不同。

固定端支座处剪力最大,悬臂端剪力为零。

匀布荷载作用下的悬臂梁固定端支座处剪力、弯矩都最大,是易
遭破坏的位置。

(4)、连续梁在匀布荷载作用下的内力图。

连续梁与简支梁区别在于一梁跨越多跨,有多个中间支座支承点。

在支承点处,梁本身
是连续的。

在匀布荷载作用下的连续梁,变形曲线在跨中呈凹形,承受的是正弯矩,中间支座支
承点附近梁呈现凸形,承受负弯矩,而凹凸形变化处是连续的。

梁的端点支座处弯矩为零。

相同荷载,相同跨度的连续梁跨中弯矩比简支梁小的多,经济得多。

匀布荷载作用下的连续梁其截面剪力分布情况是:中间支座处大,每跨跨中处,剪力
为零。

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