混凝土结构及砌体结构复习
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1、在直接受力的柱顶加一不 动铰支座（等价与对称排架
作用有对称荷载情况）
2、撤销铰支座，即支座反力 反作用在排架柱顶－－－ 剪力分配法 3、叠加
长短牛腿划分及常见破坏形态
• a /h0 > 1,长牛腿 • a /h0 <=1,短牛腿
三种典型破坏：弯压破坏、
斜压破坏和剪切破坏 •三种非典型破坏形态：局压破坏、非根 部受拉破坏和撕裂破坏
反弯点法－水平荷载作用下
• 计算原理：梁柱线刚度比大于3时，节点转角 很小，可假定梁的刚度为无穷大。 只有层间侧移，无转角，反弯点位于柱中间 • 适用条件：梁柱线刚度比大于3（强梁弱柱) • 计算步骤：1、计算层间剪力 2、层间剪力分配 3、计算柱端及梁端弯距 4、计算梁剪力及柱轴力
D值法和反弯点法的区别
砖砌体受压时的应力分析
• 砖块受力复杂：砂浆层的非均匀性以及砖块表面的 不规整，整体轴压，砖块实际上处于受弯、受剪和 局部受压的复杂应力状态 • 砖块受到附加拉力：由于砖块和砂浆的横向变形的 差异，砖受到横向拉力，砂浆受到横向压力 • 存在应力集中：竖向灰缝处砂浆不可能填实，灰缝 处存在应力集中。 • 砌体的破坏不是由于砖块强度耗尽，而是形成了半 砖小柱，失稳导致破坏，故强度远远低于砖块的强 度，甚至可能低于砂浆的强度
1.1 结构组成及荷载传递
• 1.1.1 结构组成 • 1.1.2 荷载传递
1.2结构布置
课程设计阶段
1.3构件选型及截面尺寸确定
课程设计阶段
1.4 排架结构内力分析（重点）
1、基本假定和计算简图 2、排架上的荷载：吊车荷载、风荷载 3、排架内力分析－剪力分配法 4、排架内力组合（课程设计）
排架结构计算简图
有效支撑长度a0的确定
对于跨度小于6m的钢筋混凝土梁， 可按下式简化计算
hc a0 10 f
影响面积A0的计算
h h
[γ]=2.5
h b h1
h
b
h
• [γ]=2.0
h h b h1
h2
h2
[γ]=1.25
[γ]=1.5
房屋静力计算方案的划分
• 《规范》根据屋盖（楼盖）的类别和横墙间距进行 静力计算方案的划分 • 刚性和刚弹性静力计算方案房屋的横墙应满足三个 要求 1、横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积部超过 横墙截面面积的50％ 2、横墙的厚度不宜小于180mm 3、单层：横墙长度不小于其高度，多层：不小于H/2
梁端直接支撑在砌体上
N0 N1 f A1
• • • • • • Φ －上部荷载的折减系数φ ＝1.5－0.5A0/A1≥0 N0－局部受压面积内上部轴力设计值＝σ 0A1 η －梁端底面压应力图形的完整系数，一般取0.7 A1－局压面积＝a0b a0－有效支撑长度 N1－梁端传来荷载设计值
• 对于等高排架来说，非对称荷载，对称 排架的内力计算可分哪几步进行？ • D值的物理意义，D值法在反弯点法基础 上做了哪些修正？ • 分层法计算竖向荷载作用下框架内力的 基本假定、计算要点和适用条件？ • 水平荷载作用下的框架侧移由哪两部分 组成？
• 影响墙柱高厚比的主要因素 • 混合结构房屋三种静力计算方案、计算 简图 • 內拱卸荷作用的概念
内力分析
• 多层框架的计算简图 • 在竖向荷载作用下的近似计算方法－分层法 • 在水平荷载作用下的近似计算法－反弯点法 • 在水平荷载作用下的近似计算法－修正反弯 点法（D值法） • 侧移计算
框架结构的计算简图
• 三点假定： 1、在竖向荷载作用下，可视为无侧移框架， 因此可作为每榀独立的平面框架来分析 2、在水平荷载作用下，平面外的刚度很小， 忽略不计，可将整个框架划分为若干个独 立的平面框架共同承担水平荷载 3、楼板的刚度无穷大 空间的框架结构 平面的框架结构
框架侧移近似计算
• 框架侧移的组成由：1）梁柱构件的弯曲 变形引起（层间剪力引起）和2）柱的轴 向变形引起 • 以弯曲变形为主 弯曲变形：底层层间侧移最大 轴向变形：底层层间侧移最小
十三章 砖混结构期末复习
• 砌体抗压强度远小于块材强度的原因以 及影响砌体抗压强度的主要因素 • 静力计算方案的划分 • 砌体的受压承载力计算 • 梁直接支撑在砌体上的局压验算 • 高厚比的验算
H0 / h 12[ ]
承重墙允许高厚比的修正系数1.0 有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数
μ2＝1－0.4bs/s bs－门窗洞口宽度 S－相邻窗间墙或壁柱间距离
复习思考题（样例）
• 单层厂房排架结构由哪些结构构件组成？ • 单层厂房铰接排架结构的计算简图是基于哪 些基本假定得出的？ • 厂房柱上牛腿有哪些破坏形态？如何进行牛 腿设计？ • 在D值法中，影响反弯点高度比的因素有哪 些？ • 试述多层框架结构在竖向荷载作用下采用分 层法的计算内力的步骤。
构件承载力影响系数的计算
当e=0, β >3时，
0
1 1
2
砂浆的强度等级影响系 数
局部受压的三种破坏形态
• 先裂后坏－－竖向裂缝导致的破坏，发生在 局压面积和影响局压强度的计算面积比不大 时 • 劈裂破坏－一裂就坏，一旦出现竖向裂缝， 构件立即开裂导致破坏，发生在A0/A1较大时 • 未裂先坏－局压面积处局部破坏，发生在材 料强度很低时，砌体材料被压碎而导致整个 构件丧失承载力
砌体强度设计值的调整系数
• 有吊车房屋和跨度不小于9m的房屋， γa＝0.9 • 构件截面面积A<0.3m2时，γa＝0.7＋A • 用水泥砂浆砌筑时，抗压强度的调整系数γa ＝0.90； • 验算施工中房屋的构件时，γa＝1.1
无筋砌体受压构件承载力计算
• 偏心受压构件（含轴压构件）简化公式：
2 框架结构期末复习重点
• 框架、剪力墙、框架－剪力墙结构体系的优缺 点 • 重点掌握框架结构的计算方法（分层法、反弯 点法、Ｄ值法）的计算假定、内力分析，D值 法与反弯点法的区别 • 掌握框架侧移的组成和特点 • 框架结构的内力组合
• 一般以8层作为分界线，8层以下为多层 建筑 • 三种结构体系： 框架结构体系 剪力墙结构体系 各自的优缺点 框架－剪力墙结构体系
分层法的计算步骤
• 1、分层：柱远端固定，其他和原结构相同 • 2、计算梁柱的线刚度 考虑现浇楼板可作为梁的翼缘，故设计时梁的惯性 矩计算如下：Ib=2.0Ir （梁的两侧有楼板） Ib=1.5Ir （梁的一侧有楼板） • 3、计算弯距分配系数及传递系数 其他层柱0.9i’，梁和底层柱不变 远端传递系数：其他层柱1/3，梁和底层柱1/2 • 4、弯距分配:弯距分配法（结构力学） • 5、叠加，必要时进行二次分配
• 柱的抗侧移刚度D • 反弯点高度yh
抗侧移刚度D
• 物理意义与d相同，使柱端产生单位相对 侧移时所需的剪力
ic D 12 2 h ic d 12 2 h
• α－考虑框架节点转动对柱侧移刚度的影 响系数，与粱柱的线刚度比有关，≤1 当粱柱线刚度比值无限大时，等于1
D值法的反弯点高度yh
影响砖砌体抗压强度的主要因素
• 块材的强度等级和厚度，强度等级越高，抗折 强度越大，可以提高抗压强度；厚度增加，可 以增加抗弯抗拉能力，同理，提高砌体的抗压 强度 • 砂浆的强度等级和性能：砂浆强度等级提高， 横向变形小，砖块受到的附加拉力减少，强度 提高；性能提高，易于均匀密实，砖块受到的 抗弯抗剪应力减少，集中应力降低 • 砌筑质量：质量越高，砌体质量越高
墙柱高厚比的验算
• 高厚比验算的目的：所设计的墙柱高厚 比不超过允许高厚比【β 】 • 高厚比的定义：墙柱某一方向的计算高 度H0与相应方向边长的比值β ＝H0/h • 允许高厚比【β 】－取ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ于墙柱类别和 砂浆强度等级 • 墙体的【β 】大于相同情况下柱的【β 】
高厚比验算公式
•单片墙体或柱的高厚比验算公式：
• 反弯点高度比y：反弯点到柱下端的高度与柱 高的比值，与上下梁线刚度比值，上下层高度 有关 • y=y0+y1+y2+y3 • y0—标准反弯点高度比 • y1—上下层梁线刚度变化时，柱的反弯点高度 比修正系数 • y2—上层高度和本层高度不同时，柱的反弯点 高度比修正系数 • y3—下层高度和本层高度不同时，柱的反弯点 高度比修正系数
混凝土结构及砌体结构
期末复习
考试方式：闭卷、必要的参数 及图表
• • • • • 考题类型： 一、选择题，约占20%； 二、判断题，约占10%； 三、简答题，约占20%； 四、计算题，占50%，5道计算题，每题 10分。
1 单厂排架结构期末复习
• 工业厂房结构组成与受力特点 • 支撑布置 • 重点排架的内力分析，包括横向排架计 算简图，排架荷载计算，剪力分配法计 算排架柱顶剪力 • 排架控制截面的最不利内力组合 • 长短牛腿划分、设计 • 柱下独立基础的设计
N a f A
• Φ －构件高厚比和轴向力的偏心距对受压构件承 载力的影响系数，可查表或按公式计算 • β －构件高厚比, β ＝H0/h 矩形截面：h为偏心方 向的边长，对于轴压构件，为较小边长 T型截面： β ＝H0/ hT ,hT =3.5i, hT－折算厚度 i-T型截面的回转半径,=(I/A)1/2
• 计算单元选取：选取有代表性的横向排架 • 三点基本假定：屋架与柱顶铰接 柱底与基础固端连接 屋架（屋面梁）刚度无穷大 • 计算简图
风荷载的计算
• 柱顶以下的风荷载 按竖向均布荷载来考虑 • 柱顶以上的风荷载 通过屋架以集中力的形 作用在排架柱顶
Wk s z zW0
对称排架作用有不对称荷载计算
作用有对称荷载情况）
2、撤销铰支座，即支座反力 反作用在排架柱顶－－－ 剪力分配法 3、叠加
长短牛腿划分及常见破坏形态
• a /h0 > 1,长牛腿 • a /h0 <=1,短牛腿
三种典型破坏：弯压破坏、
斜压破坏和剪切破坏 •三种非典型破坏形态：局压破坏、非根 部受拉破坏和撕裂破坏
反弯点法－水平荷载作用下
• 计算原理：梁柱线刚度比大于3时，节点转角 很小，可假定梁的刚度为无穷大。 只有层间侧移，无转角，反弯点位于柱中间 • 适用条件：梁柱线刚度比大于3（强梁弱柱) • 计算步骤：1、计算层间剪力 2、层间剪力分配 3、计算柱端及梁端弯距 4、计算梁剪力及柱轴力
D值法和反弯点法的区别
砖砌体受压时的应力分析
• 砖块受力复杂：砂浆层的非均匀性以及砖块表面的 不规整，整体轴压，砖块实际上处于受弯、受剪和 局部受压的复杂应力状态 • 砖块受到附加拉力：由于砖块和砂浆的横向变形的 差异，砖受到横向拉力，砂浆受到横向压力 • 存在应力集中：竖向灰缝处砂浆不可能填实，灰缝 处存在应力集中。 • 砌体的破坏不是由于砖块强度耗尽，而是形成了半 砖小柱，失稳导致破坏，故强度远远低于砖块的强 度，甚至可能低于砂浆的强度
1.1 结构组成及荷载传递
• 1.1.1 结构组成 • 1.1.2 荷载传递
1.2结构布置
课程设计阶段
1.3构件选型及截面尺寸确定
课程设计阶段
1.4 排架结构内力分析（重点）
1、基本假定和计算简图 2、排架上的荷载：吊车荷载、风荷载 3、排架内力分析－剪力分配法 4、排架内力组合（课程设计）
排架结构计算简图
有效支撑长度a0的确定
对于跨度小于6m的钢筋混凝土梁， 可按下式简化计算
hc a0 10 f
影响面积A0的计算
h h
[γ]=2.5
h b h1
h
b
h
• [γ]=2.0
h h b h1
h2
h2
[γ]=1.25
[γ]=1.5
房屋静力计算方案的划分
• 《规范》根据屋盖（楼盖）的类别和横墙间距进行 静力计算方案的划分 • 刚性和刚弹性静力计算方案房屋的横墙应满足三个 要求 1、横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积部超过 横墙截面面积的50％ 2、横墙的厚度不宜小于180mm 3、单层：横墙长度不小于其高度，多层：不小于H/2
梁端直接支撑在砌体上
N0 N1 f A1
• • • • • • Φ －上部荷载的折减系数φ ＝1.5－0.5A0/A1≥0 N0－局部受压面积内上部轴力设计值＝σ 0A1 η －梁端底面压应力图形的完整系数，一般取0.7 A1－局压面积＝a0b a0－有效支撑长度 N1－梁端传来荷载设计值
• 对于等高排架来说，非对称荷载，对称 排架的内力计算可分哪几步进行？ • D值的物理意义，D值法在反弯点法基础 上做了哪些修正？ • 分层法计算竖向荷载作用下框架内力的 基本假定、计算要点和适用条件？ • 水平荷载作用下的框架侧移由哪两部分 组成？
• 影响墙柱高厚比的主要因素 • 混合结构房屋三种静力计算方案、计算 简图 • 內拱卸荷作用的概念
内力分析
• 多层框架的计算简图 • 在竖向荷载作用下的近似计算方法－分层法 • 在水平荷载作用下的近似计算法－反弯点法 • 在水平荷载作用下的近似计算法－修正反弯 点法（D值法） • 侧移计算
框架结构的计算简图
• 三点假定： 1、在竖向荷载作用下，可视为无侧移框架， 因此可作为每榀独立的平面框架来分析 2、在水平荷载作用下，平面外的刚度很小， 忽略不计，可将整个框架划分为若干个独 立的平面框架共同承担水平荷载 3、楼板的刚度无穷大 空间的框架结构 平面的框架结构
框架侧移近似计算
• 框架侧移的组成由：1）梁柱构件的弯曲 变形引起（层间剪力引起）和2）柱的轴 向变形引起 • 以弯曲变形为主 弯曲变形：底层层间侧移最大 轴向变形：底层层间侧移最小
十三章 砖混结构期末复习
• 砌体抗压强度远小于块材强度的原因以 及影响砌体抗压强度的主要因素 • 静力计算方案的划分 • 砌体的受压承载力计算 • 梁直接支撑在砌体上的局压验算 • 高厚比的验算
H0 / h 12[ ]
承重墙允许高厚比的修正系数1.0 有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数
μ2＝1－0.4bs/s bs－门窗洞口宽度 S－相邻窗间墙或壁柱间距离
复习思考题（样例）
• 单层厂房排架结构由哪些结构构件组成？ • 单层厂房铰接排架结构的计算简图是基于哪 些基本假定得出的？ • 厂房柱上牛腿有哪些破坏形态？如何进行牛 腿设计？ • 在D值法中，影响反弯点高度比的因素有哪 些？ • 试述多层框架结构在竖向荷载作用下采用分 层法的计算内力的步骤。
构件承载力影响系数的计算
当e=0, β >3时，
0
1 1
2
砂浆的强度等级影响系 数
局部受压的三种破坏形态
• 先裂后坏－－竖向裂缝导致的破坏，发生在 局压面积和影响局压强度的计算面积比不大 时 • 劈裂破坏－一裂就坏，一旦出现竖向裂缝， 构件立即开裂导致破坏，发生在A0/A1较大时 • 未裂先坏－局压面积处局部破坏，发生在材 料强度很低时，砌体材料被压碎而导致整个 构件丧失承载力
砌体强度设计值的调整系数
• 有吊车房屋和跨度不小于9m的房屋， γa＝0.9 • 构件截面面积A<0.3m2时，γa＝0.7＋A • 用水泥砂浆砌筑时，抗压强度的调整系数γa ＝0.90； • 验算施工中房屋的构件时，γa＝1.1
无筋砌体受压构件承载力计算
• 偏心受压构件（含轴压构件）简化公式：
2 框架结构期末复习重点
• 框架、剪力墙、框架－剪力墙结构体系的优缺 点 • 重点掌握框架结构的计算方法（分层法、反弯 点法、Ｄ值法）的计算假定、内力分析，D值 法与反弯点法的区别 • 掌握框架侧移的组成和特点 • 框架结构的内力组合
• 一般以8层作为分界线，8层以下为多层 建筑 • 三种结构体系： 框架结构体系 剪力墙结构体系 各自的优缺点 框架－剪力墙结构体系
分层法的计算步骤
• 1、分层：柱远端固定，其他和原结构相同 • 2、计算梁柱的线刚度 考虑现浇楼板可作为梁的翼缘，故设计时梁的惯性 矩计算如下：Ib=2.0Ir （梁的两侧有楼板） Ib=1.5Ir （梁的一侧有楼板） • 3、计算弯距分配系数及传递系数 其他层柱0.9i’，梁和底层柱不变 远端传递系数：其他层柱1/3，梁和底层柱1/2 • 4、弯距分配:弯距分配法（结构力学） • 5、叠加，必要时进行二次分配
• 柱的抗侧移刚度D • 反弯点高度yh
抗侧移刚度D
• 物理意义与d相同，使柱端产生单位相对 侧移时所需的剪力
ic D 12 2 h ic d 12 2 h
• α－考虑框架节点转动对柱侧移刚度的影 响系数，与粱柱的线刚度比有关，≤1 当粱柱线刚度比值无限大时，等于1
D值法的反弯点高度yh
影响砖砌体抗压强度的主要因素
• 块材的强度等级和厚度，强度等级越高，抗折 强度越大，可以提高抗压强度；厚度增加，可 以增加抗弯抗拉能力，同理，提高砌体的抗压 强度 • 砂浆的强度等级和性能：砂浆强度等级提高， 横向变形小，砖块受到的附加拉力减少，强度 提高；性能提高，易于均匀密实，砖块受到的 抗弯抗剪应力减少，集中应力降低 • 砌筑质量：质量越高，砌体质量越高
墙柱高厚比的验算
• 高厚比验算的目的：所设计的墙柱高厚 比不超过允许高厚比【β 】 • 高厚比的定义：墙柱某一方向的计算高 度H0与相应方向边长的比值β ＝H0/h • 允许高厚比【β 】－取ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ于墙柱类别和 砂浆强度等级 • 墙体的【β 】大于相同情况下柱的【β 】
高厚比验算公式
•单片墙体或柱的高厚比验算公式：
• 反弯点高度比y：反弯点到柱下端的高度与柱 高的比值，与上下梁线刚度比值，上下层高度 有关 • y=y0+y1+y2+y3 • y0—标准反弯点高度比 • y1—上下层梁线刚度变化时，柱的反弯点高度 比修正系数 • y2—上层高度和本层高度不同时，柱的反弯点 高度比修正系数 • y3—下层高度和本层高度不同时，柱的反弯点 高度比修正系数
混凝土结构及砌体结构
期末复习
考试方式：闭卷、必要的参数 及图表
• • • • • 考题类型： 一、选择题，约占20%； 二、判断题，约占10%； 三、简答题，约占20%； 四、计算题，占50%，5道计算题，每题 10分。
1 单厂排架结构期末复习
• 工业厂房结构组成与受力特点 • 支撑布置 • 重点排架的内力分析，包括横向排架计 算简图，排架荷载计算，剪力分配法计 算排架柱顶剪力 • 排架控制截面的最不利内力组合 • 长短牛腿划分、设计 • 柱下独立基础的设计
N a f A
• Φ －构件高厚比和轴向力的偏心距对受压构件承 载力的影响系数，可查表或按公式计算 • β －构件高厚比, β ＝H0/h 矩形截面：h为偏心方 向的边长，对于轴压构件，为较小边长 T型截面： β ＝H0/ hT ,hT =3.5i, hT－折算厚度 i-T型截面的回转半径,=(I/A)1/2
• 计算单元选取：选取有代表性的横向排架 • 三点基本假定：屋架与柱顶铰接 柱底与基础固端连接 屋架（屋面梁）刚度无穷大 • 计算简图
风荷载的计算
• 柱顶以下的风荷载 按竖向均布荷载来考虑 • 柱顶以上的风荷载 通过屋架以集中力的形 作用在排架柱顶
Wk s z zW0
对称排架作用有不对称荷载计算