一级建造师建筑专业考试要点.doc
36页1A410000建筑工程技术1A411000建筑结构工程技术1A411010建筑结构工程的可靠性技术要求安全性、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性一、安全性不发生破坏,必要的整体稳定性——承载力极限状态问题;强度问题:材料存在抗拉强度、抗压强度、抗剪强度,在相同条件下,材料的强度高,则结构的承载力也高稳定问题:受压杆件、细长,受力达到一定的数值(一般远小于强度破坏)时,杆件突然发生弯曲,以致引起整个结构的破坏,这种现象称为失稳失稳杆件的基本要素:细长杆件、受压、承载力极低稳定临界力的大小与下列因素有关:(1)压杆的材料,与弹性模量成正比;(2)压杆的截面形状与大小:截面大不易失稳,因为惯性矩I大;(3)压杆的长度,与长度的平方成反比(4)压杆的支承清况:两端固定(0.5L)>一端固定一端铰支(0.7L)>两端铰接(1L)>一端固定一端自由(2L)影响稳定临界力()的综合因素:长细比二、适用性工作性能——有限的变形、裂缝——正常使用极限状态变形问题:常规结构——梁的变形主要是弯矩所引起的,叫弯曲变形剪力所引起的变形很小,可以忽略不计影响位移因素除荷载外,还有:(1)材料性能:与材料的弹性模量E成反比;(2)构件的截面:与截面的惯性矩I成反比,如矩形截面梁,其截面惯性矩(3)构件的跨度:与跨度l的n次方成正比,此因素影响最大。
裂缝问题:裂缝控制主要针对混凝土梁(受弯构件)及受拉构件裂缝控制分为三个等级:(1)构件不出现拉应力;(2)构件虽有拉应力,但不超过混凝土的抗拉强度;(3)允许出现裂缝,但裂缝宽度不超过允许值对(1)、(2)等级的混凝土构件,一般只有预应力构件才能达到三、耐久性问题一般对于混凝土结构来讲,包括:抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性等性能是指结构在规定的工作环境中,在预期的使用年限内,在正常维护条件下不需进行大修就能完成预定功能的能力正常设计、正常施工、正常使用和维护下所应达到的使用年限一般民用建筑,设计使用年限50年临时性结构5年,易于替换的结构构件25年,纪念性建筑和特别重要的建筑结构100年耐久性的基本要求:混凝土保护层厚度:不应小于(纵向受力)钢筋的公称直径,且应满足:一般强度等级的混凝土保护层厚度板15mm;梁,25mm;柱,35mm但在基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度有垫层≥40mm,当无垫层时≥70mm除此之外,最大水灰比、最大氯离子含量、最大碱含量、最小水泥用量、最低混凝土强度等级、也应符合要求1A411020建筑结构平衡的技术要求一、力学平衡1.平面汇交力系的平衡条件:ΣX=0,ΣY=0。
2.一般平面力系的平衡条件:ΣX=0,ΣY=0,ΣM=03.静定桁架的内力计算:将外部力与杆件均视为力的作用,则有以下规则:一个节点上只有两个力,且呈一条直线,对应相等,如A;一个节点上只有两个力,但不呈一条直线,均为0,如B;一个节点上有三个力,其中两个呈一条直线,第三个为0,如C;一个节点上有四个力,互相垂直,对应相等,如D; 求解桁架中7#杆件的内力桁架计算比较复杂,学员应该以现有知识体系为基础,不要盲目深入学习,耽误时间!4.剪力图和弯矩图*:此处力学问题也比较复杂,学员应该以现有知识体系为基础,不要盲目深入学习,耽误时间!正确的图形所体现出的基本特点:弯矩图:集中力的弯矩图有尖点,尖点的方向与力的方向一致;分布力的弯矩图是曲线,曲线的方向与力的方向一致;剪力图:集中力的剪力图有台阶,台阶的方向与力的方向一致;分布力的剪力图是坡道,坡道的方向与力的方向一致;二、防止结构倾覆的技术要求引起倾覆的力矩M倾应小于抵抗倾覆的力矩M抗为了安全,可取M抗≥(1.2~1.5)M倾三、结构抗震的构造要求地震的成因有三种:火山地震、塌陷地震、构造地震房屋抗震研究以构造地震为主1.地震的震级及烈度一次地震只有一个震级;但不同地区烈度不同,距离震中越远,烈度越小。
基本烈度是指该地区今后一定时间内,在一般场地条件下可能遭遇的最大地震烈度基本烈度大体为在设计基准期超越概率为10%的地震烈度一般情况下,抗震设防烈度可采用中国地震参数区划图的地震基本烈度2.抗震概念我国规范抗震设防的基本思想和原则是“三个水准”为抗震设防目标简单地说就是“小震不坏、中震可修、大震不倒”建筑物的抗震设计根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个类别大量的建筑物属于丙类抗震概念设计要考虑以下因素:有利的场地、形状力求简单、规则、合理的抗震结构体系、整体性,并使结构和连接部位具有较好的延性、材料性能、可靠的连接3.抗震构造措施(1)多层砌体房屋的抗震构造措施多层砌体房层的破坏部位主要是墙身,采取措施:设置构造柱提高抗震性和延性、圈梁与构造柱连接起来增强其整体性和抗震性、加强墙体的连接、加强楼梯间的整体性等2)框架结构构造措施框架结构震害的严重部位多发生在框架梁柱节点和填充墙处;一般是柱的震害重于梁,柱顶的震害重于柱底,角柱的震害重于内柱,短柱的震害重于一般柱采取措施:把框架设计成延性框架,遵守强柱、强节点、强锚固,避免短柱、加强角柱,框架沿高度不宜突变,避免出现薄弱层,控制最小配筋率,限制配筋最小直径等原则。
构造上采取受力钢筋锚固适当加长,节点处箍筋适当加密等措施3)设置必要的防震缝四、建筑荷载的分类及装饰装修荷载变动对建筑结构的影响1.荷载的分类永久作用(恒荷载)——结构自重、土压力、预加应力、混凝土收缩、基础沉降、焊接变形可变作用(活荷载)——安装荷载、屋面与楼面活荷载、雪荷载、风荷载、吊车荷载、积灰荷载、家具设施偶然作用(偶然荷载)——爆炸力、撞击力、雪崩、严重腐蚀、地震、台风静荷载(无加速度)——结构自重、住宅与办公楼的楼面活荷载、雪荷载、人群动荷载(加速度)——地震、吊车设备振动、高空坠物冲击作用均布荷载——铺设的木地板、地砖、花岗石、大理石等引起的荷载线荷载——各种面荷载传到梁上或条形基础上的荷载集中荷载——作用于一点荷载注意:家具设施属于活荷载,人群属于静荷载(无加速度)2.荷载对建筑结构的影响荷载对建筑结构的影响主要是安全性和适用性特殊注意:建筑边侧不得堆土,尤其对于软土地基3.装饰装修的注意事项不能过度增加荷载;不超过范围改变建筑物的基本功能;不能减损结构;不减结构不擅改配套设施不动设备如果有特殊要求,当涉及主体和承重结构改动或增加荷载时,必须由原结构设计单位或具备相应资质(不低于原设计单位资质)的设计单位核查有关原始资料,对既有建筑结构的安全性进行核验、确认;其他报请有关部门批准。
五、常见建筑结构体系及其应用1.混合结构体系一般6层以下,不宜建造大空间建筑大多用于住宅、办公楼、教学楼建筑中横墙承重:横向刚度大,整体性好,但平面使用灵活性差纵墙承重:开间大,使用灵活2.框架结构体系非地震区(6度以下),一般不超过15层优点:平面布置灵活,立面处理方便;缺点:侧向刚度小,侧移大,易引起非结构构件破坏3.剪力墙体系剪力墙体系是利用建筑物的墙体(内墙和外墙)做成剪力墙来抵抗水平力剪力墙一般为钢筋混凝土墙,厚度不小于14Omm剪力墙的间距一般为3-8m,适用于小开间的住宅和旅馆等一般在30m(10层)高度范围内都适用剪力墙结构的优点是侧向刚度大,水平荷载作用下侧移小;缺点是剪力墙的间距小,结构建筑平面布置不灵活,不适用于大空间的公共建筑,另外结构自重也较大4.框架—剪力墙体系优点:平面布置灵活、有较大空间、侧向刚度大;全部剪力墙至少承受80%的水平荷载,全部框架至少承担20%的水平荷载用于10-20层的建筑5.筒体结构:高度增加、水平荷载起控制作用,该结构更为有效30-50层适用6.桁架结构大跨度,单层工业厂房屋面常用同样高跨比,三角形桁架弦杆内力最大,(拱形线)弧线上弦杆内力最小。
高跨比1/6-1/8为合理7.网架结构网架结构分为平板网架和曲面网架平板网架优点:空间受力体系,杆件主要受轴向力,受力合理,节约材料,整体性好,刚度大,抗震性能好平板网架可分为交叉桁架体系和角锥体系两类角锥体系受力更合理,刚度更大腹杆的角度以45°宜,高度与短跨比为1/158.拱结构推力基础,合理拱轴(轴线横截面内只有轴向压力) 拱可分为三铰拱、两铰拱和无铰拱,后两种采用较多拱是一种有推力的结构,拱脚必须能够传承水平推力1、推力由拉杆承受;2、推力由两侧框架承受9.悬索结构理想的大跨度结构,包括索网、边缘构件、下部支撑结构悬索结构可分为单曲面与双曲面两类索的拉力取决于跨中的垂度,垂度越小拉力越大索的垂度一般为跨度的1/3010.薄壁空间结构也称壳体结构,属于空间受力结构,主要承受曲面内的轴向压力,弯矩很小;多为现浇钢筋混凝土结构,费模板、费工时1A411030建筑结构构造要求一、结构构造要求1.混凝土结构(1)钢筋-混凝土共同工作原理——粘结应力,是钢筋与混凝土接触面的剪应力影响粘结强度的主要因素:混凝土强度、保护层厚度、钢筋间距2)设计理论——简单了解钢筋混凝土梁,适筋梁,不能是超筋梁和少筋梁;影响斜截面受力性能的主要因素:1.剪跨比和高跨比;2.混凝土强度等级;3.腹筋的数量(箍筋和弯起钢筋称为腹筋)。
防止斜截面破坏的措施:1.限制梁的截面最小尺寸,包含混凝土强度等级因素;2.适当配置箍筋,并满足规范的构造要求;3.当上述两项措施不能满足时,适当配置弯起钢筋,并满足规范的构造要求板按受弯情况分为单向板和双向板单向板:两对边支承,一个方向受弯;双向板:四边支承,双向受弯长边:短边≥3按单向板计算,长边:短边<3按双向板计算P24特别强调,不论单、双向板,短向受力较大,配筋较多,且板底短向配筋应置于长向配筋之下受力钢筋放在构造钢筋下面,而且是短向放梁的高宽比:3:1;纵向受力钢筋优先选用HRB335、HRB400钢筋;常用钢筋直径10-25mm,钢筋间距≥25mm且≥其直径;屋面板厚度≥60mm,楼梯板≥80mm,板的保护层厚度为15~30mm,受力钢筋直径常用6、8、10、12mm;钢筋间距≤250mm梁、板混凝土强度C20以上2.砌体结构受力特点(1)影响砌体结构抗压强度的主要因素:【案例】砖的强度等级、砂浆的强度等级、砌筑的质量(砂浆饱满度、砌块的含水率、操作人员的技术水平)砌体结构中,梁下砌体强度不足时,采用混凝土梁垫.(2)砌体结构的的主要构造要求伸缩缝、基础不断开;沉降缝,基础断开;圈梁,抵抗不均匀沉降,增强整体性。
圈梁宽度宜与墙厚相同,当墙厚H≥240mm时,其宽度≥2H/3圈梁高度≥120mm纵向钢筋≥4Φ10,箍筋间距≤300mm.3.钢结构特点与连接类型(1)钢材,必须具有较高的强度,塑形韧性好,适合冷热加工,并具有可焊性2)钢结构连接:焊缝连接、铆钉连接、螺栓连接三种焊接,不宜直接承受动荷载;铆接,构造复杂,用钢量大,现在少用,传力可靠,在一些重型结构和直接承受动力荷载的结构中,有时仍然采用;螺栓连接(普通螺栓和高强度螺栓),桥梁、大跨结构及工业厂房广泛采用焊接,持证上岗、焊接部位打上钢印,一二级焊缝要做超声探伤,不能进行时采用射线探伤其他钢结构的构造简单了解即可,一般不作为重点二、建筑构造要求此。





