建筑结构教案
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5材料的应力应变关系可以看出/材料的极限应力反映了材料的强度,材料厂的极限应变表现了材料的破坏,材料的弹性,,塑性,延性和弹性模量说明了栈道的变形特征,因为材料的延性,材料在达到极限应力时并不具有极限应变。或者说,材料达到极限应变时应力并不是它的最大值
建筑材构用的优质材料是
极限应力高 做的结构强度高
二建筑结构用为支承者的预定功能
1结构应能承受正常使用和正常施工时可能出现的各种荷载,安全性
2结构在正常使用时具有良好的工作性能既具有适用性
3结构的构件和所用材料在正常维护下具有足够的耐久性
4结构在设计规定的偶然事件发生时和发生后仍保持必需的整体性,既安全性
要求
掌握建筑物需要承受的荷载情况
了解建筑结构所采用材料的性能
20世纪40年代出现玻璃纤维增强塑料,质轻,绝缘耐蚀性好,其后各化学合成材料断涌现,是在酝酿结构的新飞跃
二,常用结构材料的基本力学性能
1弹性和线弹性
2塑性,脆性和破坏
3延性是指材料超过弹性极限后至破坏前耐受变形的能力以,εU-εe或εU/εe表示
弹性模量和变形模量应力与应变不成正比关系时,曲线上任一点与原点连线的斜率称为变形模量
μs----风载体系数。它是风吹到建筑物表面引起的压力效果与最大风速算得和理论风压力的比值
μz----风压高度变化系数
ω0----基本风压北京为0.45kN/m2西安0.35kN/m2广州为0.5kN/m2
准确计算雪载Leabharlann Baidu风载注意
雪载与风载都是活载都有其它活载组合的问题,
屋面雪荷载比地面雪载小,但在高低屋面交汇处,屋面某些突出处,折线形或曲线形屋面低谷处的积雪都会增加,在雪载计算中其值大于1
准确计算恒载必须注意
不能遗漏
结构构件计算前几然要根据经验假定它的截面尺寸,得到预定自重后才可进行下一步度算,,若计算结果与假定截成误差太多需重算
需复该材料容重
结构自生只占建筑物的一部分在20%-50%间变化,减少自重是一条重要的设计准则,
2楼屋面活载
民用建筑楼面:2.0kN/m2(如住宅)-3.5kN/m2(如商店)
第二章,建筑结构的基本构件,结构单元和结构体系
2.1建筑结构的基本构件
2.2建筑结构的结构单元
2.3建筑结构的结构体系
2.4主体结构间的变形缝
第三章,主要的建筑结构构件的结构单元
3.1梁
3.2板和楼盖结构
3.3柱和框架结构
3.4墙和墙体结构
3.5桁架和网架结构
3.6拱结构
3.7壳体结构
3.8索结构
3.9基础
在技术上,要力争体现科学,技术和工程的新发展
在建造上,工合理用材,节约能源,与施工实际密切结合
1.2建筑结构的荷载,作用与荷载效应
载荷的分类
按载荷随时间的变异分,有恒载,活载和偶然荷载
按结构的动的动力效应分,有静载,动载
按荷载实际分布情况有分布荷载和集中荷载
按荷载的作用方向分,有竖向荷载,侧向荷载,和冲击荷载,
第四章钢筋混凝土结构构件
4.1钢筋混凝土结构的特点
4.2钢筋混凝土材料的力学性能
4.3钢筋混凝土轴心受拉构件
4.4钢筋混凝土轴心受压构件
4.5钢筋混凝土受弯构件
4.6钢筋混凝土多跨连续梁,板的设计特点
1.3建筑结构中的材料及其基本性质
一材料的改进就会有结构的尺跃
第一次飞跃,公元前11世纪有了瓦,公元前五世纪有了砖,大量出现砖瓦建
第二次飞跃,17世纪出现生铁,19世纪用熟铁及高强度钢,从此有了钢屋架
第三次飞跃,19世纪20年代出现水泥,中期钢铁产量大增,20世纪钢筋砼进入实用阶段建筑中砼和预应力砼占了统治地位,
1恒载,指结构构件和建筑物构造层的重力荷载,等于它们的体积乘以所用材料的单位重力
估算各结构构件每平米面积中的平均恒载w和各种建筑物每平米建军筑面积上的平均恒载W大致取
钢筋混凝土结构w=4-6N/m2W=10-14N/m2
钢结构w=2.5-4N/m2W=6-9N/m2
木结构w=2-2.5N/m2W=4-7N/m2
弹性模量大, 做的结构变形小
延性好 做的结构在破坏前有较大的变形,
二材料的基本力学性抟与它与结构反应的关系
三常用结构材料的耐久性能
四,常用钢材,砼。木材,砌体的基本知识
钢材:屈服强度
极限应力
伸长度
冲击韧性
冷弯性能
可焊性
砼,极限应力
弹性模量,
收缩
和易性
木材:强度,含水率。木节,扭纹,髓心等
1.4建筑结构的失效和结构的两类极限状态
在一个大面积楼面范围的活载分布,不能可象小范围内那样处于满布状态,在多层建筑中,也不可能所有楼层同时满意载,因此度算大受载面积(如从属面积大于25M2)的梁和多层结构的柱墙基础时应考虑活载的折减系数(< 1)
3雪载,50年一遇的各种屋面水平投影上雪载标准值Sk的计算
Sk=μrSo
So----基本雪压,如北京为0.4 kN/m2市西安0.25 kN/m2广州0 kN/m2
工业建筑楼面:4.0kN/m2(如一般光学仪器厂)-10kN/m2(如棉纺厂)
准确计算楼面活载必须注意
活载名义上为等效均布荷载
取值时应考虑该建筑物长期使用期间改变用途的可能,并取其大值
取用活载计算结构构件的内力的变形时,必须考虑活载作用的持续时间及其最不利的组合,因而对于活载都相应地有标准值,组合值系数,频遇值系数,准永久值系数等
风对建筑物的围护结构放生三个压力区,迎风面的正压力区,背风面的负压力区,墙然及局部的局部压力区
5温差作用产生温度应力
6沉降作用
1.2.2荷载效应(内力效应,变形效应)
1.2.3荷载传递路线
楼面荷载--楼板--梁系统----柱----柱基础—地基
屋面荷载—屋面板—屋盖系统----柱----柱基础—地基
充分发挥材料的作用
三,建军筑结构的定义
建筑结构是在一个建军筑空间中用各种基本结构构件组合建造成的有某种特征的机体,为建筑特的持久使用和美观需求服务,结人们的生命财产提供安全保障
在应用上,要充分满足空间和多项使用功能要求
在安全上,要完全符合承载,变形,稳定的持久需要
在造型上,要能够与环境规划和建筑艺术融为一体
μr---屋面积雪分布系数。如平屋面及α≤250的单跨单双坡屋面为1.0,
α=300的单跨单双坡屋面为0.8
4风载
基本风压是根据全国各地气象台历年最大风速记录换算为离地面10M高处的年最大风速,再经统计确定重现期为50年的最大风速然后通过风速与风压的相应关系计算得到
ωk=βzμsμzω0
βz----Z高度处的风振系数(≥ )是考虑高层建筑或高耸构筑物的阵风作用下有共振影响使风载增大的系数,它对于自振周期大于0.25S的建筑物和高耸构筑物经及对于高度大于30M且高宽比大于1.5的高柔建筑,均应教虑
一,破坏,结构或其构件因所用材料的强度被超过,或材料的应变达到其极限值而丧失承载能力,有压缩破坏,剪切破坏,弯曲破坏,扭曲破坏等
压屈或失稳
变形过大,含裂缝过宽
倾覆或滑移
承载能力极限状态
正常使用及限状态
1.5建筑结构的设计方法,承载力设计和变形设计
1.6结构与地基的关系
1.8结构和建筑筑的关系
1.9结构与施工的关系
建筑结构
第一章,建筑结构概述
1.1建筑结构的任务,功能与定义
一建筑结构在建军筑物中的任务
1.它是一个空间的组织者
2它是一个形状的表现者
3.它是一个荷载的支承者
4它是一个材料的利用者
结构存在的根本目的是服务于人类对空间的应用和美观需求,
结构的夏的根本原因是抵御自然界对建军筑物生成的名种荷载
结构存在的根本条件是利用并发挥了建军筑材料的作用
建筑材构用的优质材料是
极限应力高 做的结构强度高
二建筑结构用为支承者的预定功能
1结构应能承受正常使用和正常施工时可能出现的各种荷载,安全性
2结构在正常使用时具有良好的工作性能既具有适用性
3结构的构件和所用材料在正常维护下具有足够的耐久性
4结构在设计规定的偶然事件发生时和发生后仍保持必需的整体性,既安全性
要求
掌握建筑物需要承受的荷载情况
了解建筑结构所采用材料的性能
20世纪40年代出现玻璃纤维增强塑料,质轻,绝缘耐蚀性好,其后各化学合成材料断涌现,是在酝酿结构的新飞跃
二,常用结构材料的基本力学性能
1弹性和线弹性
2塑性,脆性和破坏
3延性是指材料超过弹性极限后至破坏前耐受变形的能力以,εU-εe或εU/εe表示
弹性模量和变形模量应力与应变不成正比关系时,曲线上任一点与原点连线的斜率称为变形模量
μs----风载体系数。它是风吹到建筑物表面引起的压力效果与最大风速算得和理论风压力的比值
μz----风压高度变化系数
ω0----基本风压北京为0.45kN/m2西安0.35kN/m2广州为0.5kN/m2
准确计算雪载Leabharlann Baidu风载注意
雪载与风载都是活载都有其它活载组合的问题,
屋面雪荷载比地面雪载小,但在高低屋面交汇处,屋面某些突出处,折线形或曲线形屋面低谷处的积雪都会增加,在雪载计算中其值大于1
准确计算恒载必须注意
不能遗漏
结构构件计算前几然要根据经验假定它的截面尺寸,得到预定自重后才可进行下一步度算,,若计算结果与假定截成误差太多需重算
需复该材料容重
结构自生只占建筑物的一部分在20%-50%间变化,减少自重是一条重要的设计准则,
2楼屋面活载
民用建筑楼面:2.0kN/m2(如住宅)-3.5kN/m2(如商店)
第二章,建筑结构的基本构件,结构单元和结构体系
2.1建筑结构的基本构件
2.2建筑结构的结构单元
2.3建筑结构的结构体系
2.4主体结构间的变形缝
第三章,主要的建筑结构构件的结构单元
3.1梁
3.2板和楼盖结构
3.3柱和框架结构
3.4墙和墙体结构
3.5桁架和网架结构
3.6拱结构
3.7壳体结构
3.8索结构
3.9基础
在技术上,要力争体现科学,技术和工程的新发展
在建造上,工合理用材,节约能源,与施工实际密切结合
1.2建筑结构的荷载,作用与荷载效应
载荷的分类
按载荷随时间的变异分,有恒载,活载和偶然荷载
按结构的动的动力效应分,有静载,动载
按荷载实际分布情况有分布荷载和集中荷载
按荷载的作用方向分,有竖向荷载,侧向荷载,和冲击荷载,
第四章钢筋混凝土结构构件
4.1钢筋混凝土结构的特点
4.2钢筋混凝土材料的力学性能
4.3钢筋混凝土轴心受拉构件
4.4钢筋混凝土轴心受压构件
4.5钢筋混凝土受弯构件
4.6钢筋混凝土多跨连续梁,板的设计特点
1.3建筑结构中的材料及其基本性质
一材料的改进就会有结构的尺跃
第一次飞跃,公元前11世纪有了瓦,公元前五世纪有了砖,大量出现砖瓦建
第二次飞跃,17世纪出现生铁,19世纪用熟铁及高强度钢,从此有了钢屋架
第三次飞跃,19世纪20年代出现水泥,中期钢铁产量大增,20世纪钢筋砼进入实用阶段建筑中砼和预应力砼占了统治地位,
1恒载,指结构构件和建筑物构造层的重力荷载,等于它们的体积乘以所用材料的单位重力
估算各结构构件每平米面积中的平均恒载w和各种建筑物每平米建军筑面积上的平均恒载W大致取
钢筋混凝土结构w=4-6N/m2W=10-14N/m2
钢结构w=2.5-4N/m2W=6-9N/m2
木结构w=2-2.5N/m2W=4-7N/m2
弹性模量大, 做的结构变形小
延性好 做的结构在破坏前有较大的变形,
二材料的基本力学性抟与它与结构反应的关系
三常用结构材料的耐久性能
四,常用钢材,砼。木材,砌体的基本知识
钢材:屈服强度
极限应力
伸长度
冲击韧性
冷弯性能
可焊性
砼,极限应力
弹性模量,
收缩
和易性
木材:强度,含水率。木节,扭纹,髓心等
1.4建筑结构的失效和结构的两类极限状态
在一个大面积楼面范围的活载分布,不能可象小范围内那样处于满布状态,在多层建筑中,也不可能所有楼层同时满意载,因此度算大受载面积(如从属面积大于25M2)的梁和多层结构的柱墙基础时应考虑活载的折减系数(< 1)
3雪载,50年一遇的各种屋面水平投影上雪载标准值Sk的计算
Sk=μrSo
So----基本雪压,如北京为0.4 kN/m2市西安0.25 kN/m2广州0 kN/m2
工业建筑楼面:4.0kN/m2(如一般光学仪器厂)-10kN/m2(如棉纺厂)
准确计算楼面活载必须注意
活载名义上为等效均布荷载
取值时应考虑该建筑物长期使用期间改变用途的可能,并取其大值
取用活载计算结构构件的内力的变形时,必须考虑活载作用的持续时间及其最不利的组合,因而对于活载都相应地有标准值,组合值系数,频遇值系数,准永久值系数等
风对建筑物的围护结构放生三个压力区,迎风面的正压力区,背风面的负压力区,墙然及局部的局部压力区
5温差作用产生温度应力
6沉降作用
1.2.2荷载效应(内力效应,变形效应)
1.2.3荷载传递路线
楼面荷载--楼板--梁系统----柱----柱基础—地基
屋面荷载—屋面板—屋盖系统----柱----柱基础—地基
充分发挥材料的作用
三,建军筑结构的定义
建筑结构是在一个建军筑空间中用各种基本结构构件组合建造成的有某种特征的机体,为建筑特的持久使用和美观需求服务,结人们的生命财产提供安全保障
在应用上,要充分满足空间和多项使用功能要求
在安全上,要完全符合承载,变形,稳定的持久需要
在造型上,要能够与环境规划和建筑艺术融为一体
μr---屋面积雪分布系数。如平屋面及α≤250的单跨单双坡屋面为1.0,
α=300的单跨单双坡屋面为0.8
4风载
基本风压是根据全国各地气象台历年最大风速记录换算为离地面10M高处的年最大风速,再经统计确定重现期为50年的最大风速然后通过风速与风压的相应关系计算得到
ωk=βzμsμzω0
βz----Z高度处的风振系数(≥ )是考虑高层建筑或高耸构筑物的阵风作用下有共振影响使风载增大的系数,它对于自振周期大于0.25S的建筑物和高耸构筑物经及对于高度大于30M且高宽比大于1.5的高柔建筑,均应教虑
一,破坏,结构或其构件因所用材料的强度被超过,或材料的应变达到其极限值而丧失承载能力,有压缩破坏,剪切破坏,弯曲破坏,扭曲破坏等
压屈或失稳
变形过大,含裂缝过宽
倾覆或滑移
承载能力极限状态
正常使用及限状态
1.5建筑结构的设计方法,承载力设计和变形设计
1.6结构与地基的关系
1.8结构和建筑筑的关系
1.9结构与施工的关系
建筑结构
第一章,建筑结构概述
1.1建筑结构的任务,功能与定义
一建筑结构在建军筑物中的任务
1.它是一个空间的组织者
2它是一个形状的表现者
3.它是一个荷载的支承者
4它是一个材料的利用者
结构存在的根本目的是服务于人类对空间的应用和美观需求,
结构的夏的根本原因是抵御自然界对建军筑物生成的名种荷载
结构存在的根本条件是利用并发挥了建军筑材料的作用