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2.2.可变作用(可变荷载可变作用(可变荷载或活荷载)或活荷载):
屋面楼面活荷载、雪荷载、风荷载屋面楼面活荷载、雪荷载、风荷载3.3.偶然作用(偶然荷载、特殊荷载):
偶然作用(偶然荷载、特殊荷载):
爆炸力、撞击力、地震、台风爆炸力、撞击力、地震、台风
(二)按结构的反应分类
(二)按结构的反应分类1.1.静态静态作用或静力作用:
作用或静力作用:
结构自重、屋面楼面活荷载、雪荷载等。
2.2.动态作用或动力作用:
动态作用或动力作用:
地震、设备振动、高空坠物等。
2A3110102A311010建筑结构建筑结构技术要求技术要求(三)按荷载作用面大小分类(三)按荷载作用面大小分类1.1.均布面荷载均布面荷载2.2.线荷载线荷载如:
面荷载传到梁上或条形基础上如:
面荷载传到梁上或条形基础上qq。
3.3.集中荷载集中荷载如:
柱子、悬挂重物。
如:
(四)按荷载作用方向分类(四)按荷载作用方向分类1.1.垂直荷载垂直荷载:
2.2.水平荷载水平荷载:
水平地震力水平地震力、风荷载、风荷载、砼侧压力、土方侧压力、砼侧压力、土方侧压力等。
等。
二、平面力系的平衡条件及其应用二、平面力系的平衡条件及其应用(一一)平面力系的平衡条件平面力系的平衡条件1.1.二力二力的平衡条件:
两个力大小相等,方向相反,作用线的平衡条件:
两个力大小相等,方向相反,作用线相重合。
相重合。
2.2.平面汇交力系平面汇交力系平衡条件:
平衡条件:
X=0X=0,Y=0Y=0。
2A3110102A311010建筑结构建筑结构技术要求技术要求技术要求技术要求G=2t600CBA3.3.一般平面力系一般平面力系平衡条件:
X=0X=0,Y=0Y=0,M=0M=0。
2A3110102A311010建筑结构建筑结构技术要求技术要求技术要求技术要求
(二)利用平衡条件求未知力
(二)利用平衡条件求未知力取隔离体,列平衡方程,求未知力。
取隔离体,列平衡方程,求未知力。
(三)静定桁架的内力计算(三)静定桁架的内力计算1.1.桁架的计算简图,假设:
桁架的计算简图,假设:
(11)桁架的节点是铰接;
)桁架的节点是铰接;
(22)每个杆件的轴力是直线;
)每个杆件的轴力是直线;
(33)荷载及支座反力都作用)荷载及支座反力都作用在节点上在节点上。
2A3110102A311010建筑结构建筑结构技术要求技术要求技术要求技术要求2.2.用节点法计算用节点法计算桁架轴力桁架轴力零杆零杆的判断:
在杆件轴线方向上只有一个力(或一个分力)。
的判断:
2A3110102A311010建筑结构建筑结构技术要求技术要求技术要求技术要求33.用截面法计算用截面法计算桁架轴力桁架轴力2A3110102A311010建筑结构建筑结构技术要求技术要求技术要求技术要求(四)用截面法计算单跨静定梁内力(四)用截面法计算单跨静定梁内力求解图示均布荷载下的简支梁内力:
求解图示均布荷载下的简支梁内力:
第一步,求支座反力第一步,求支座反力RA、RB第二步,取隔离体第二步,取隔离体,标注标注MX、V第三步,求解内力第三步,求解内力第四步,绘制弯矩图和剪力图第四步,绘制弯矩图和剪力图弯矩:
弯矩:
下侧受拉为正,上侧受拉负下侧受拉为正,上侧受拉负;
剪力剪力:
顺时针为正,逆时针为负。
2A3110102A311010建筑结构建筑结构技术要求技术要求技术要求技术要求2A3110122A311012掌握建筑结构的安全性、适用性、耐久性掌握建筑结构的安全性、适用性、耐久性要求要求要求要求一、结构的功能要求与极限状态一、结构的功能要求与极限状态功能要求:
功能要求:
(11)安全性,)安全性,在正常条件下,应能承受可能出现的各种荷载作在正常条件下,应能承受可能出现的各种荷载作用和变形而不发生破坏。
用和变形而不发生破坏。
允许局部损伤、但不能倒塌允许局部损伤、但不能倒塌(22)适用性,)适用性,在正常使用时,结构应具有良好的工作性能。
在正常使用时,结构应具有良好的工作性能。
主主要控制指标:
位移(变形)、裂缝。
要控制指标:
(33)耐久性,)耐久性,在正常维护的条件下,结构应能在预计的使用年在正常维护的条件下,结构应能在预计的使用年限内满足各项功能要求,也即应具有足够的耐久性。
限内满足各项功能要求,也即应具有足够的耐久性。
不因砼老化、材料腐蚀、钢筋锈蚀等影响使用寿命。
2A3110102A311010建筑结构建筑结构技术要求技术要求技术要求技术要求两种极限状态:
两种极限状态:
(11)承载能力极限状态)承载能力极限状态对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形(载的变形(因强度超过破坏、刚体失去平衡、疲劳破坏因强度超过破坏、刚体失去平衡、疲劳破坏)。
)。
(22)正常使用极限状态正常使用极限状态相应于结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定相应于结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定的限值(的限值(过度变形、过早裂缝或过宽、过大振幅过度变形、过早裂缝或过宽、过大振幅)。
2A3110102A311010建筑结构建筑结构技术要求技术要求技术要求技术要求二、结构的安全性要求二、结构的安全性要求
(一)杆件的受力形式
(一)杆件的受力形式2A3110102A311010建筑结构建筑结构技术要求技术要求技术要求技术要求
(二)材料强度的基本概念
(二)材料强度的基本概念在规定荷载作用下,材料发生破坏时的应力称为强度,在规定荷载作用下,材料发生破坏时的应力称为强度,不破坏的要求,称为强度要求。
不破坏的要求,称为强度要求。
(三)杆件稳定的基本概念(三)杆件稳定的基本概念压杆受力达到一定数值,突然弯曲破坏(失稳)。
压杆受力达到一定数值,突然弯曲破坏(失稳)。
临界力:
界力:
2A3110102A311010建筑结构建筑结构技术要求技术要求技术要求技术要求影响临界荷载的因素:
影响临界荷载的因素:
(11)杆件的材料,体现在弹性模量()杆件的材料,体现在弹性模量(EE);
);
(22)杆件的截面形状及尺寸,体现在截面惯性矩上()杆件的截面形状及尺寸,体现在截面惯性矩上(II);
面积相同的情况下,矩形比圆形面积相同的情况下,矩形比圆形II大;
长方向比短方向大;
长方向比短方向II大。
大。
(33)杆件的长度;
)杆件的长度;
(44)杆件的支承情况。
)杆件的支承情况。
2A3110102A311010建筑结构建筑结构技术要求技术要求技术要求技术要求临界力:
2A3110102A311010建筑结构建筑结构技术要求技术要求技术要求技术要求(四)建筑装饰装修荷载变动对建筑结构安全性的影响(四)建筑装饰装修荷载变动对建筑结构安全性的影响常见的荷载变动:
常见的荷载变动:
1.1.在楼面加铺材料在楼面加铺材料2.2.在室内增加隔墙、封闭阳台在室内增加隔墙、封闭阳台3.3.在室内增加装饰性柱子、吊灯在室内增加装饰性柱子、吊灯结构变动或增加荷载应注意:
结构变动或增加荷载应注意:
1.1.增加荷载控制在允许范围内,否则,要验算和加固补强增加荷载控制在允许范围内,否则,要验算和加固补强2.2.保证建筑物结构安全和主要使用功能保证建筑物结构安全和主要使用功能3.3.严禁擅自改动建筑主体、承重结构或主要功能严禁擅自改动建筑主体、承重结构或主要功能2A3110102A311010建筑结构建筑结构技术要求技术要求技术要求技术要求2A3110102A311010建筑结构建筑结构技术要求技术要求技术要求技术要求三、结构的适用性要求三、结构的适用性要求
(一)杆件刚度与梁位移计算
(一)杆件刚度与梁位移计算刚度要求:
刚度要求:
限制过大变形的要求。
EI-EI-称为刚度(即抵抗弯曲变形的能力)。
称为刚度(即抵抗弯曲变形的能力)。
影响位移的因素影响位移的因素:
(:
(11)荷载大小:
荷载大小:
qq、pp荷载大,变形大。
荷载大,变形大。
(22)材料性能:
)材料性能:
EE弹性模量大,变形小。
弹性模量大,变形小。
(33)构件截面:
)构件截面:
II惯性矩大,变形小。
惯性矩大,变形小。
(44)构件跨度:
)构件跨度:
LL跨度大,变形大。
跨度大,变形大。
PL/2L/2四、结构的耐久性要求四、结构的耐久性要求在规定环境、预期使用年限内,正常维护不大修,完成预定功能。
在规定环境、预期使用年限内,正常维护不大修,完成预定功能。
预应力构件才能达到预应力构件才能达到2A3110102A311010建筑结构建筑结构技术要求技术要求技术要求技术要求
(二)混凝土
(二)混凝土结构结构的裂缝控制的裂缝控制11、不出现拉应力;
、不出现拉应力;
22、拉应力不超过砼抗拉强度;
、拉应力不超过砼抗拉强度;
33、允许裂缝,但限制宽度。
、允许裂缝,但限制宽度。
类别类别设计使用年限设计使用年限示示例例1155临时性结构临时性结构222525易于替换的结构构件易于替换的结构构件335050普通房屋和构筑物普通房屋和构筑物44100100纪念性建筑和特别重要的建筑结构纪念性建筑和特别重要的建筑结构2A3110102A311010建筑结构建筑结构技术要求技术要求技术要求技术要求
(二)混凝土结构的环境类别,表
(二)混凝土结构的环境类别,表2A311012-22A311012-2根据结构所处环境,按其对钢筋和砼材料的腐蚀机理:
根据结构所处环境,按其对钢筋和砼材料的腐蚀机理:
2A3110102A311010建筑结构建筑结构技术要求技术要求技术要求技术要求(三)混凝土结构环境作用等级,表(三)混凝土结构环境作用等级,表2A311012-32A311012-3根据根据砼结构耐久性设计规范砼结构耐久性设计规范规
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