建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)下篇課件

1、建 筑 力 學(xué) 與 結(jié) 構(gòu) 基 礎(chǔ)第二篇建筑結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的 要使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)滿足安全性、適用性、 耐久性等可靠性要求。作用 加在結(jié)構(gòu)上的荷載直接作用； 引起結(jié)構(gòu)變形的原因間接作用。作用效應(yīng) 作用使構(gòu)件產(chǎn)生的內(nèi)力（如軸力、彎矩、剪力等）和變形（如撓度、裂縫寬度、轉(zhuǎn)角等）稱為作用效應(yīng)，用S表示。結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài) 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)在使用過(guò)程中結(jié)構(gòu)可能同時(shí)出現(xiàn)的荷載，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別進(jìn)行荷載（效應(yīng)）組合，取最不利值確定。結(jié)構(gòu)的抗力 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力，用R表示。當(dāng)RS時(shí)，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)；當(dāng)R=S時(shí)，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)；當(dāng)R800mm時(shí)為60 ） 箍筋：主

2、要作用是承擔(dān)斜截面的剪力，還用來(lái)固定縱向受力鋼筋的位置，與其他鋼筋綁扎或焊接在一起形成一個(gè)空間的鋼筋骨架。（一般梁中采用封閉式）二、板的構(gòu)造1、板的配筋 ： 梁式板中一般配置有兩種鋼筋受力鋼筋和分布鋼筋。 受力鋼筋：沿板跨方向配置于受拉區(qū)，承擔(dān)由彎矩作用而產(chǎn)生的拉力。（間距一般為70200mm） 分布鋼筋：它與受力鋼筋垂直，設(shè)置在受力鋼筋的內(nèi)側(cè)，其作用是將荷載均勻地傳給受力鋼筋，抵抗因混凝土收縮及溫度變化而產(chǎn)生的拉力，固定受力鋼筋的位置。 hh0c15mm d分布鋼筋三、梁、板混凝土保護(hù)層厚度 規(guī)范規(guī)定的保護(hù)層厚度不小于受力鋼筋的公稱直徑，且與結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境類別有關(guān)，具體數(shù)值見(jiàn)下表。 板、墻、

3、殼中分布鋼筋的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于表中相應(yīng)的數(shù)值減10毫米，且不應(yīng)小于10毫米，梁、柱中的箍筋和構(gòu)造鋼筋的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于15毫米。9-2 受彎構(gòu)件正截面破壞過(guò)程一、受彎構(gòu)件正截面各階段的應(yīng)力狀態(tài)適筋梁加載全過(guò)程 ：第階段（彈性工作階段）第階段（帶裂縫工作階段）第階段（破壞階段）二、受彎構(gòu)件配筋率對(duì)正截面破壞性質(zhì)的影響受彎構(gòu)件正截面的破壞形式： 適筋梁 超筋梁 少筋梁適筋破壞超筋破壞少筋破壞9-3 單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算一、基本假設(shè)1、截面應(yīng)變保持平面（平截面假定）；2、不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度；3、采用理想化的混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系；4、采用理想化的鋼筋應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。僅在受拉區(qū)配

4、置縱向受力鋼筋的矩形截面受彎構(gòu)件1Es0.01二、基本計(jì)算公式及適用條件1、計(jì)算應(yīng)力圖 以等效矩形應(yīng)力分布圖來(lái)代替曲線應(yīng)力分布圖，等效原則：等效前后合力C 的大小、作用點(diǎn)位置保持不變。CTsZMM = Cz fcxn ycCTsZMM = Cz a1fc ycx=b1 xn2、基本計(jì)算公式C=a1 fcbxTs=fyAsM a1 fcx=b1 xn3、基本計(jì)算公式適用條件1)或意義：為了防止發(fā)生超筋的脆性破壞。意義：為了防止發(fā)生少筋的脆性破壞。2) 9-4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算一、斜截面的破壞形式 1、斜壓破壞 2、剪壓破壞 3、斜拉破壞第十章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件10-1 受壓構(gòu)件的分類

5、鋼筋混凝土受壓構(gòu)件按其軸向力作用線與構(gòu)件截面形心軸線之間相互位置的不同，可分為軸心受壓構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件。(a)軸心受壓 (b)單向偏心受壓 (c)雙向偏心受壓10-2 軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算一、基本計(jì)算公式 ：鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)。用來(lái)考慮長(zhǎng)柱縱向彎曲使承載力降低的影響，主要與柱子的長(zhǎng)細(xì)比有關(guān)。10-3 矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算一、偏心受壓構(gòu)件的類型與判別 鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)可分為大偏心受壓破壞和小偏心受壓破壞兩類。 b 為大偏心受壓 b 為小偏心受壓大偏心受壓小偏心受壓第十一章 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)基本知識(shí)11-1 預(yù)應(yīng)力混凝土概念1、能夠充分利用高強(qiáng)度鋼

6、筋、高強(qiáng)度混凝土，減少鋼筋用量；構(gòu)件截面小，減輕了結(jié)構(gòu)自重。2、預(yù)應(yīng)力能使構(gòu)件受拉區(qū)推遲或避免開裂，提高構(gòu)件的抗裂性能。3、由于預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在使用階段不帶裂縫工作或裂縫很小，所以構(gòu)件的截面剛度較大；預(yù)應(yīng)力使構(gòu)件產(chǎn)生反拱，從而減少了外荷載作用下構(gòu)件的撓度。4、由于預(yù)應(yīng)力提高了構(gòu)件的抗裂性能和剛度，減小了構(gòu)件的截面尺寸和自重，從而擴(kuò)大了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍，使之適用于較大荷載和較大跨度情況。5、預(yù)應(yīng)力技術(shù)的采用，對(duì)裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展起到了重要的作用，通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力，可提高裝配式結(jié)構(gòu)的整體性。一、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)11-2 施加預(yù)應(yīng)力的方法一、先張法 先張法是指先在臺(tái)座上或鋼模內(nèi)張拉鋼筋

7、，然后澆筑混凝土的一種施工方法。二、后張法 后張法是指先澆筑混凝土構(gòu)件，然后直接在構(gòu)件上張拉預(yù)應(yīng)力筋的一種施工方法。第十二章 鋼筋混凝土樓蓋的構(gòu)造12-1 鋼筋混凝土樓蓋的結(jié)構(gòu)形式一、現(xiàn)澆式樓蓋1、肋形樓蓋 整體式肋形樓蓋是由板、次梁、主梁組成。 單向板：四邊支承板，當(dāng)板的長(zhǎng)邊l2與短邊l1之比l2/ l12時(shí)。 雙向板：四邊支承板，當(dāng)板的長(zhǎng)邊l2與短邊l1之比l2/ l1 2時(shí)。樓蓋按施工方法分為現(xiàn)澆式和裝配式兩種2、井式樓蓋3、無(wú)梁樓蓋12-2 整體式肋形樓蓋的構(gòu)造要求一、單向板的配筋形式1、彎起式2、分離式 第十三章 樓 梯 的 構(gòu) 造13-1 現(xiàn)澆樓梯的類型 板式樓梯： 一般由梯段板、

8、平臺(tái)梁和平臺(tái)板三部分組成。梁式樓梯： 由梯段板、斜梁、平臺(tái)梁和平臺(tái)板組成。 現(xiàn)澆樓梯的類型主要為板式樓梯和梁式樓梯。第十四章 砌 體 結(jié) 構(gòu)14-1 砌體結(jié)構(gòu)及其力學(xué)性能塊材：實(shí)心磚和空心磚（燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚）、石材和砌塊。 砌體結(jié)構(gòu)是以砌體作為主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度低。一、砌體材料14-1 砌體結(jié)構(gòu)及其力學(xué)性能塊材：實(shí)心磚和空心磚（燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚）、石材和砌塊。 砌體結(jié)構(gòu)是以砌體作為主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度低。一、砌體材料燒結(jié)普通磚： 由黏土、頁(yè)巖、煤矸石或粉煤灰為主要原料，經(jīng)

9、過(guò)焙燒而成的實(shí)心或空洞率不大于規(guī)定值且外形尺寸符合規(guī)定的磚。 規(guī)格尺寸為240mmx115mmx53mm。 強(qiáng)度等級(jí)為MU30、 MU25、 MU20、 MU15和MU10。蒸壓灰砂磚： 以石灰和砂為主要原料，經(jīng)坯料制備、壓制成型、蒸壓養(yǎng)護(hù)而成的實(shí)心磚，簡(jiǎn)稱灰砂磚。砂漿： 分為水泥砂漿、混合砂漿、非水泥砂漿、混凝土砌塊砌筑砂漿。 砂漿的強(qiáng)度等級(jí)為：M15、 M10、 M7.5、 M5和 M2.5；砌塊專用砂漿強(qiáng)度等級(jí)用符號(hào)Mb表示。 砌體是由單塊塊材通過(guò)砂漿鋪縫粘結(jié)而成的，它的抗壓強(qiáng)度一般低于單塊塊材的抗壓強(qiáng)度。1、影響砌體抗壓強(qiáng)度的因素 塊材和砂漿的強(qiáng)度、塊材的尺寸和形狀、砂漿的和易性及砌筑

10、質(zhì)量。一、砌體強(qiáng)度14-2 混合結(jié)構(gòu)房屋的承重體系與靜力計(jì)算方案1、縱墻承重體系 荷載傳遞路線：板梁（或縱墻）縱墻基礎(chǔ)地基。一、混合結(jié)構(gòu)的承重體系2、橫墻承重體系 荷載傳遞路線：板橫墻基礎(chǔ)地基。 有時(shí)為了建筑上的需要和結(jié)構(gòu)上的合理布置而采用縱橫墻混合承重體系。3、內(nèi)框架承重體系 荷載傳遞路線：板梁墻和柱基礎(chǔ)地基。 砌體規(guī)范規(guī)定：房屋的靜力計(jì)算，根據(jù)房屋的空間工作性能分為剛性方案、剛彈性方案和彈性方案。二、房屋計(jì)算方案14-3 墻、柱的高厚比驗(yàn)算 控制高厚比可以保證構(gòu)件不會(huì)過(guò)于細(xì)長(zhǎng)而發(fā)生失穩(wěn)破壞。一、矩形截面墻、柱高厚比驗(yàn)算式中H0墻、柱計(jì)算高度； h墻厚或矩形柱與H0相對(duì)應(yīng)的邊長(zhǎng)； 允許高厚比

11、； 1非承重墻允許高厚比的修正系數(shù)，可按下列規(guī) 定采用：對(duì)于240mm墻時(shí)，1=1.2；90mm時(shí)1=1.5； 當(dāng)墻厚介于90mm和240mm之間，1可按內(nèi)插取值。 2開洞修正系數(shù)。14-4 無(wú)筋砌體構(gòu)件的承載力計(jì)算一、受壓構(gòu)件的計(jì)算 ：高厚比和軸向力的偏心距e對(duì)受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù)。二、局部受壓計(jì)算 壓力只作用在砌體的部分面積上的受力狀態(tài)稱為局部受壓。14-5 圈梁、過(guò)梁、和雨篷的一般構(gòu)造要求 圈梁的作用是加強(qiáng)房屋的空間剛度及整體性，防止由于基礎(chǔ)的不均勻沉降、振動(dòng)荷載等引起的墻體開裂。一、圈梁第十五章 地 基 與 基 礎(chǔ)基礎(chǔ)：建筑物埋在地面以下的部分。地基：承受由基礎(chǔ)傳來(lái)荷載的土層。一、地基與基礎(chǔ)的概念15-1 概 述1、基礎(chǔ)有足夠的強(qiáng)度和耐久性；2、地基有足夠的強(qiáng)度；3、地基不能產(chǎn)生過(guò)大的沉降和不