建筑结构基本知识一.PPT

第八章 建筑结构基本知识 一、建筑结构的概念 定义：建筑物中能承受或传递荷载而起骨架作用的体系(部分)。 其他功能：温度变化、地基不均匀沉降、地震作用等。 1、分类 根据建筑材料划分： 根据承载方式划分： 2、主要优缺点 钢筋混凝土结构：强度高、耐久、抗震性能好，具有可塑性；自重大、抗裂性能差、现浇时耗费模板多、工期长。 应用范围：一般民用建筑、多高层建筑、工业厂房、大跨结构。 砌体结构：造价低廉、耐火性好、施工方便、工艺简单；自重大、强度低、抗震性能差、砌筑工作繁重、粘土用量大。 应用范围：五六层以下的民用房屋、中小厂房的沉重结构、大型工业厂房的围护结构。 钢结构：强度高、重量轻、质地均匀、运输方便；易锈蚀、耐火性差、维修费用高。 应用范围：大跨重型结构、受动荷载结构、可拆卸结构、轻型结构、容器及其它结构。 木结构：制作简单、容易施工、就地取材、造价低；易燃、易腐、易裂、易翘曲。 应用范围：大中城市基本停用。 钢—混凝土组合结构：钢材放在构件内部，外部由钢筋混凝土做成（称为钢骨混凝土或劲性混凝土），如北京香格里拉饭店；或在钢管内部填充混凝土，做成外包钢构件 （称为钢管混凝土），如西雅图太平洋第一中心太平洋第一中心大厦。混合结构——一部分为钢结构，一部分为钢筋混凝土结构，如深圳发展中心。 注意：框架结构比砖混结构整体性好，抗震性能好。 （在武汉地区1平方贵4、5百元） 二、建筑结构的荷载 1、概念 定义：建筑结构在施工期间或使用过程中承受的各种直接作用。如人群、设备、风雪、构件自重等。 间接作用：温度变化、地基不均匀沉降、地面运动等。 GB 50009—2001《 建筑结构荷载规范 》 2、分类 根据荷载作用时间的长短,分类： 永久荷载：在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的荷载。如结构自重、土压力等。也称恒荷载或恒载。 可变荷载：在结构使用期间，其值随时间变化，或其变化与平均值相比不可忽略不计的荷载。如楼面活荷载、雪荷载、风荷载、吊车荷载、灰荷载等。也称活荷载或活载。 偶然荷载：在结构使用期间，不一定出现，而一旦出现其值很大且持续时间较短的荷载。如爆炸力、撞击力等。 根据荷载作用的性质，分类： 静力荷载：大小、方向和位置不随时间变化或变化极为缓慢的荷载。它不会使结构产生显著的振动，因而惯性力的影响很小，可略去。显然，结构的恒载都是静力荷载。 动力荷载：随时间迅速变化的荷载。它能使结构产生显著的振动，因而惯性力的影响不能忽略。如机械运转时产生的荷载，地震时由于地面运动对结构的动力作用及爆炸引起的冲击波等。 根据荷载的分布情况，分类： 集中荷载：作用面相对于结构的尺寸比较的荷载。集中荷载包括集中力和集中力偶。 分布荷载：连续地分布在一块面积上的荷载。当作用面积的宽度相对于其长度较小时，就可将面荷载简化为连续分布在一段长度上的荷载，称为线荷载。分布荷载有均布荷载和非均布荷载两种形式。 集中荷载和均布线荷载是最常见的、应用最多的荷载。 三、钢筋和混凝土的共同工作 1、试验 准备两根截面尺寸（200×300）、跨度（2.5m）、混凝土强度等级（C20）完全相同的简支梁。一为素混凝土梁，一为钢筋混凝土梁（受拉区配有2根直径为20㎜的Ⅱ级钢筋)。 跨中加集中力P，P=13.4kN时，素混凝土梁突然折断， P=87kN时，钢筋混凝土梁才破坏。 2、结论 钢筋和混凝土可以共同工作； 钢筋明显地加强了受拉区的抗拉能力，大大提高了梁的承载能力； 钢筋和混凝土两种材料的强度均得到了较充分的发挥。 3、钢筋和混凝土共同工作的机理 钢筋主要承受拉力，混凝土主要承受压力； 钢筋和混凝土之间有着可靠的粘结力，能牢固结成整体，受力后变形一致，不会产生相对滑移。 钢筋和混凝土的温度线膨胀系数大致相同，钢筋约为0.000012，混凝土约为0.000007～ 0.000014。 钢筋外边有一定厚度的混凝土保护层，防止钢筋锈蚀，从而保证了钢筋混凝土构件的耐久性。 4、粘结力的组成 化学胶结力：钢筋和砼接触面上的化学吸附作用力。很小。 摩擦力：砼收缩后将钢筋紧紧地握裹住而产生的力。 机械咬合力：钢筋表面凹凸不平与砼产生的机械咬合作用而产生的力。 钢筋端部的锚固力：一般在钢筋端部弯钩、弯折或焊短钢筋、短角钢等，从而产生锚固力。钩、弯折或焊短钢筋、短角钢等，从而产生锚固力。 四、钢筋的基础知识 　钢筋是指钢筋混凝土用和预应力钢筋混凝土用钢材，其横截面为圆形，有时为带有圆角的方形。 1、分类 我国的钢筋产品分为热轧钢筋、中高强钢丝和钢绞线以及冷加工钢筋三大系列。 钢厂提供的钢筋直径（单位：mm） 钢丝（直径3~5mm） 细钢筋（直径6~10mm）： 6，6.5，8，8.2，10 一般钢筋：12，14，