結(jié)構(gòu)設(shè)計砌體結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)

注冊建筑師考試

《建筑結(jié)構(gòu)》復(fù)習(xí)概要結(jié)構(gòu)設(shè)計原理；砌體結(jié)構(gòu)；鋼結(jié)構(gòu)CSUST付濤編寫制作《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法》概要11、設(shè)計基準期與設(shè)計使用年限2、承載能力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)3、結(jié)構(gòu)的三種設(shè)計狀況及其驗算4、建筑結(jié)構(gòu)的安全等級、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)5、結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的可靠指標CSUST付濤編寫制作《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法》概要26、作用及其分類7、荷載及其分類8、荷載的代表值9、兩種極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)計算公式10、分項系數(shù)及其取值依據(jù)CSUST付濤編寫制作建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計概要：設(shè)計基準期結(jié)構(gòu)的功能：安全性、適用性、耐久性設(shè)計基準期：可變作用和與時間有關(guān)的材料性能等取值所對應(yīng)的時間參數(shù)（通常取為50年）CSUST付濤編寫制作結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限設(shè)計使用年限：結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需大修即可按其預(yù)定目的使用的時期。類別設(shè)計使用年限（年）示例15臨時性結(jié)構(gòu)225易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件350普通房屋和構(gòu)筑物4100紀念性建筑和特別重要的建筑CSUST付濤編寫制作結(jié)構(gòu)設(shè)計的兩種極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值如：影響正常使用的變形、裂縫、振動等承載能力極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形如：結(jié)構(gòu)破壞、傾覆、壓屈、失穩(wěn)等

以吊車梁為例，撓跨比超標為超過正常使用極限狀態(tài)，吊車梁失穩(wěn)或破壞為超過承載能力極限狀態(tài)CSUST付濤編寫制作設(shè)計狀況的驗算與兩種極限狀態(tài)設(shè)計狀況（承載情況）是否需要驗算出現(xiàn)概率持續(xù)時間狀況名稱承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)100%≈設(shè)計使用年限持久狀況√√較大很短短暫狀況√√(按需)很小很短偶然狀況√×CSUST付濤編寫制作安全等級、重要性系數(shù)及設(shè)計使用年限建筑物類型破壞后果安全等級結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0設(shè)計使用年限重要的房屋很嚴重一級≮1.1100年及以上一般的房屋嚴重二級≮1.050年次要的房屋不嚴重三級≮0.95年設(shè)計使用年限為25年的，γ0按各自情況取值CSUST付濤編寫制作結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)的可靠指標破壞類型建筑結(jié)構(gòu)的安全等級一級二級三級延性破壞3.73.22.7脆性破壞4.23.73.2記住普通二級建筑結(jié)構(gòu)延性破壞時可靠指標為3.2CSUST付濤編寫制作作用及其分類作用：使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力、變形的原因作用分為直接作用和間接作用直接作用：力（各種荷載）間接作用：產(chǎn)生內(nèi)力和變形的其他因素如：混凝土收縮徐變、焊接變形、溫度變化、地基沉降、地震等CSUST付濤編寫制作荷載的分類如：結(jié)構(gòu)自重為恒載、固定靜載吊車荷載為活載、自由動載樓面荷載為活載、自由靜載永久荷載可變荷載偶然荷載↑按隨時間變異分靜態(tài)荷載動態(tài)荷載↖按動力反應(yīng)分固定荷載自由荷載按空間位置變化分↓CSUST付濤編寫制作荷載的代表值及材料的強度值荷載各代表值的大小關(guān)系：設(shè)計值＞標準值≥組合值≥頻遇值≥準永久值材料強度數(shù)值關(guān)系：強度標準值＞強度設(shè)計值CSUST付濤編寫制作極限狀態(tài)荷載效應(yīng)組合荷載代表值荷載效應(yīng)計算公式是否乘γ分項系數(shù)承載能力極限狀態(tài)

γ

S≤R基本組合設(shè)計值兩者取大√γG=1.2γQ=1.4γG=1.35γQ=1.4偶然組合代表值加入偶然荷載作用效應(yīng)×/正常使用極限狀態(tài)S≤C標準組合標準值×/頻遇組合頻遇值×/準永久組合準永久值×/荷載的代表值與兩種極限狀態(tài)CSUST付濤編寫制作材料強度分項系數(shù)的取值材料強度設(shè)計值=標準值/材料分項系數(shù)混凝土γc=1.4一般鋼材γc=1.1砌體γc=1.5材料強度標準值具有不低于95%的保證率CSUST付濤編寫制作荷載分項系數(shù)的取值恒載分項系數(shù)γG活載分項系數(shù)γQ恒載對結(jié)構(gòu)不利恒載對結(jié)構(gòu)有利恒載控制設(shè)計活載控制設(shè)計一般情況傾覆/滑移/漂浮等一般情況活載標準值≥4kN/m21.351.21.00.91.41.3CSUST付濤編寫制作《砌體結(jié)構(gòu)》概要11、砌體的分類和強度等級2、砂漿的分類、強度等級和性能3、砌體受壓破壞特征4、砌體抗壓強度的影響因素5、砌體受拉/彎/剪破壞形態(tài)及比較6、砌體房屋承重方案CSUST付濤編寫制作《砌體結(jié)構(gòu)》概要27、砌體房屋靜力計算方案8、上柔下剛和上剛下柔房屋9、墻、柱的高厚比10、砌體房屋伸縮縫的最大間距11、圈梁的作用及其應(yīng)用12、過梁、墻梁、挑梁CSUST付濤編寫制作砌體的分類CSUST付濤編寫制作砂漿的種類、強度等級和性能砂漿品種強度和易性耐水性耐久性適用范圍水泥砂漿高差好好水中或潮濕環(huán)境中混合砂漿較高較好差較好防潮層以上非水泥砂漿低好無差低層建筑物CSUST付濤編寫制作砌體受壓破壞特征階段ⅠⅡⅢ現(xiàn)象出現(xiàn)裂縫裂縫開展形成通縫壓力/破壞壓力50%~70%80%~90%100%砌體抗壓強度>>抗拉、彎、剪強度CSUST付濤編寫制作砌體抗壓強度的影響因素①砌體強度隨塊材/砂漿強度提高而提高②提高塊材強度比提高砂漿強度更有效③塊材強度恒大于砌體強度，砂漿則不④砂漿強度較低時砌體強度高于砂漿強度

砂漿強度較高時砌體強度低于砂漿強度塊材+砂漿砌體=CSUST付濤編寫制作使砌體抗壓強度高的各因素塊材強度砂漿強度

塊材強度高砂漿強度高塊材形狀塊材尺寸塊材表面平整塊材高度大砌筑質(zhì)量砌筑方法塊材含水率錯縫水平灰縫飽滿；磚含水率10%~15%砌體抗壓強度高CSUST付濤編寫制作砌體受拉/彎/剪破壞形態(tài)砌體受彎破壞形態(tài)：砌體受剪破壞形態(tài)：CSUST付濤編寫制作砌體受拉/彎/剪破壞形態(tài)比較砌體（軸心/彎曲）受拉破壞形式：沿通縫、沿齒縫、沿直縫（貫穿塊體）砌體受剪破壞形式：沿通縫、沿齒縫、沿階梯形縫（均沿灰縫破壞）

↑

砌體的抗剪強度隨砂漿強度而提高、

隨灰縫飽滿度和塊材含水率而提高CSUST付濤編寫制作砌體房屋承重墻（柱）布置方案承重

方案內(nèi)

橫墻開間整體剛度抗震性能適用建筑類型橫墻

承重密小大好住宅、宿舍縱橫墻承重較密較小較大較好教學(xué)樓、辦公樓縱墻

承重稀大較小較差食堂、商店、廠房內(nèi)框架承重無很大小差非抗震地區(qū)的房屋CSUST付濤編寫制作砌體房屋靜力計算方案根據(jù)橫墻間距和樓（屋）蓋結(jié)構(gòu)剛度可將砌體結(jié)構(gòu)房屋的靜力計算劃分為：剛性方案剛彈性方案彈性方案房屋空間剛度大中小墻/柱內(nèi)力計算模型頂端具有不動鉸支座的豎向結(jié)構(gòu)頂端為彈性支承的平面排架有側(cè)移的平面排架計算簡圖CSUST付濤編寫制作上柔下剛和上剛下柔房屋房屋是指橫墻間距超過剛性方案的限值，而其余各層橫墻間距均在剛性方案限值范圍內(nèi)的房屋。共同點：均只有一層房屋橫墻間距超過限值。上柔下剛頂層上剛下柔底層CSUST付濤編寫制作砌體房屋墻/柱的容許高厚比β高厚比：墻/柱的計算高度與其相應(yīng)邊長的比值高厚比越大，抗壓承載力越小。墻/柱的容許高厚比β值如下：砂漿強度等級墻柱M2.52215M5.02416≥M7.52617CSUST付濤編寫制作砌體房屋伸縮縫的最大間距（m）屋蓋或樓蓋類別間距整體式或裝配整體式砼結(jié)構(gòu)無保溫層或隔熱層的屋蓋40有保溫層或隔熱層的屋/樓蓋50裝配式無檁體系砼結(jié)構(gòu)無保溫層或隔熱層的屋蓋50有保溫層或隔熱層的屋/樓蓋60裝配式有檁體系砼結(jié)構(gòu)無保溫層或隔熱層的屋蓋60有保溫層或隔熱層的屋蓋75瓦材屋蓋、木屋/樓蓋、輕鋼屋蓋100CSUST付濤編寫制作整體式砼裝配無檁式砼裝配有檁式砼非砼40506075100變形量大則伸縮縫間距小整體式無保溫層鋼筋混凝土屋/樓蓋變形量最大砌體房屋伸縮縫的最大間距圖示CSUST付濤編寫制作圈梁的作用增強房屋整體剛度，與構(gòu)造柱一起提高房屋的抗震性能，防止和減輕地基不均勻沉降和較大振動荷載的不利影響。房屋中部沉降較兩端為大時位于基礎(chǔ)頂面的圈梁作用大；房屋兩端沉降較中部為大時位于檐口部位的圈梁作用大；CSUST付濤編寫制作過梁、墻梁、挑梁磚拱過梁≤1.2m，鋼筋磚過梁≤1.5m；有振動、抗震或沉降時須用鋼筋混凝土過梁墻梁可分為簡支墻梁/連續(xù)墻梁/框支墻梁挑梁設(shè)計的重點為抗傾覆驗算。挑梁根部長度l1與挑出長度l之比：挑梁上有墻時：l1/l＞1.2

挑梁上無墻時：l1/l＞2CSUST付濤編寫制作《鋼結(jié)構(gòu)》概要1、鋼結(jié)構(gòu)的特點及應(yīng)用范圍2、鋼材的機械性能、化學(xué)成分及其影響3、鋼材的規(guī)格及表示方法4、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件計算內(nèi)容5、鋼屋蓋體系6、鋼結(jié)構(gòu)的連接7、鋼結(jié)構(gòu)房屋溫度區(qū)段長度值CSUST付濤編寫制作鋼結(jié)構(gòu)的特點及應(yīng)用輕質(zhì)高強結(jié)構(gòu)自重小、跨度大高層、大跨塑性韌性好適宜承擔動力荷載重型動力廠房可加工性好焊接要求含碳量≤0.2%安裝工期短適宜于工期緊/加層/補強活動房屋密閉性好適宜作為壓力管道密閉容器穩(wěn)定問題突出多數(shù)構(gòu)件存在穩(wěn)定問題耐熱而不耐火150℃以上需進行防護耐腐蝕性差需涂刷防銹蝕涂層CSUST付濤編寫制作鋼材的主要機械性能指標鋼材的機械性能指標內(nèi)涵強度①抗拉強度反映材料極限應(yīng)力③屈服強度鋼材標號/結(jié)構(gòu)靜力計算的依據(jù)變形性能②伸長率衡量鋼材在靜荷載下的塑性性能④冷彎性能衡量鋼材塑性和檢驗鋼材質(zhì)量⑤沖擊韌性衡量鋼材在動荷載下的變形性能CSUST付濤編寫制作鋼結(jié)構(gòu)的缺點及典型表現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的缺點典型表現(xiàn)控制因素實例穩(wěn)定問題突出結(jié)構(gòu)/構(gòu)件失穩(wěn)破壞壓應(yīng)力受壓/彎構(gòu)件、壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定問題耐熱而不耐火高溫下鋼材失去強度溫度150℃以上表面需防護；600℃強度為0耐腐蝕性差鋼材易銹蝕潮濕、侵蝕性介質(zhì)鋼構(gòu)件表面需刷放腐涂料CSUST付濤編寫制作鋼材中的化學(xué)成分及其影響成分碳脫氧劑有害元素對鋼材性能的影響使鋼材強度提高，塑性韌性降低硅Si錳Mn硫S磷P氧O氮N不影響鋼材強度消除硫的熱脆影響使鋼材在高溫下變脆使鋼材在低溫下變脆與硫相似與磷相似CSUST付濤編寫制作鋼材的規(guī)格及表示方法鋼材規(guī)格表示方法單位備注熱軋鋼板—600×8×1200mm≥5mm，與強度成反比熱軋型鋼角鋼∟100×8∟100×80×8mm焊接≥∟45×4或∟56×36×4栓接≥∟50×5工字鋼Ⅰ30acma型腹板最薄槽鋼[36acma型腹板最薄H型鋼HM340×250×9×14mm剖分成T型鋼鋼管400×16mmt≥3mmCSUST付濤編寫制作鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件計算內(nèi)容匯總←強度計算用凈截面↓穩(wěn)定計算用毛截面CSUST付濤編寫制作軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性截面設(shè)計：寬肢薄壁，等穩(wěn)定性格構(gòu)式軸壓桿對虛軸應(yīng)采用換算長細比代入驗算剛度和穩(wěn)定問題實腹式工字形構(gòu)件局部穩(wěn)定要求：翼緣滿足腹板滿足CSUST付濤編寫制作受彎構(gòu)件的穩(wěn)定性受彎構(gòu)件的適宜截面形式：兩端大中間細加強受壓翼緣有助于保持其穩(wěn)定性常見受彎構(gòu)件穩(wěn)定性比較：a最差d最好CSUST付濤編寫制作受彎構(gòu)件局部穩(wěn)定構(gòu)造要求受壓翼緣要求：（按彈性設(shè)計）（容許發(fā)展塑性）腹板要求（根據(jù)腹板的高厚比h0/tw）：按構(gòu)造按計算按計算配置配橫肋配置縱橫肋

???80170≤250CSUST付濤編寫制作鋼屋蓋體系（桁架=挖空腹板的梁）屋蓋體系由屋架、支撐和屋面組成。有檁體系：輕型屋面板+檁條+屋架無檁體系：鋼筋混凝土大型屋面板+屋架CSUST付濤編寫制作屋架設(shè)計及構(gòu)造屋架選型：考慮建筑立面、排水要求