建筑结构基本知识PPT课件

fcu100=100N/mm2时，换算系数µ 约为0.9。
美国、日本、加拿大等国家，采用圆柱体（直径 150mm，高300mm）标准试件测定的抗压强度来划 分强度等级，符号记为 fc’。
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圆柱体强度与我国标准立方体抗压强度的换算关系为，
fc(0.7~ 90.8)1 fcu
立方体和圆柱体抗压试验都不能代表混凝土在实际构件 中的受力状态，只是用来在同一标准条件下比较混凝土 强度水平和品质的标准（制作、测试方便）。
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六、板的构造
1、板的厚度
单跨板， ≥L0 /35；
多跨连续板， ≥ L0 /40； 且≥ 60mm。
2、板的配筋
分布钢筋 受力钢筋
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分布钢筋
受力钢筋 受力钢筋 计算确定
分布钢筋
➢ 固定受力筋位置 ➢ 阻止砼开裂 ➢ 板内受力均匀 ➢ 分布钢筋布置在
受力钢筋的内侧
展较快，两周可完成全部收缩的25%，一个月可完成50%， 以后变形发展逐渐减慢，整个收缩过程可延续两年以上。
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墙板干燥收缩 裂缝与边框架 的变形
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混凝土的收缩受结构周围的温度、湿度、构件断面形 状及尺寸、配合比、骨料性质、水泥性质、混凝土浇 筑质量及养护条件等许多因素有关。 注意！
钢筋和混凝土两种材料的强度均得到了较充分 的发挥。
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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。
水泥用量多、水灰比越大，收缩越大。 骨料弹性模量高、级配好，收缩就小。 干燥失水及高温环境，收缩大。 小尺寸构件收缩大，大尺寸构件收缩小。 高强混凝土收缩大。
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4、混凝土的徐变 定义：混凝土在长期荷载作用下其应变随时间继续增
长的现象。 与下列因素有关，加以注意： 水泥用量越多，徐变越大； 混凝土骨料增加，徐变变小； 混凝土强度等级越高，徐变越小； 养护及使用环境湿度大时徐变小； 构件截面的应力越大，徐变越大。
砌体结构 ——系指将由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作 为建筑物主要受力构件的结构体系。
1、块体
烧结普通砖
原料：粘土、煤矸石、
115
页
适用范围： 房屋上部及地下基础等部。
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烧结多孔砖 原料：同烧结砖，但孔洞率不小于25%。
尺寸：承重多孔砖主要采用（40×115×90）和 （190×190×90）
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。
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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。
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。
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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。
住宿费
设施问题?
位置问题?
环境问题?
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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：
⑤
③
④②
①
① ② ③纵向受力筋 ② ③弯起钢筋 计算确定
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④箍筋 计算确定
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八、混凝土的保护层和截面有效高度 1、混凝土保护层厚度（C） 应从钢筋的外边缘起算。 受力钢筋：板、墙、壳，15～35mm；
梁、柱，25～45mm。 非受力筋：板、墙、壳，≥10mm；
梁、柱，≥15mm。
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第八章 建筑结构基本知识
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建筑物的形成过程： 设计院 抗震办 防火办 建筑公司
规划 建筑设计 规划局
红线 外观（功能）
结构设计
施工
计算（安全） 建造
验收 监理公司
甲方
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。
8.2mm的钢筋仅适用于有纵肋的热处理钢筋。 直径大于40mm的钢筋主要用于大坝一类大体积混凝土结
构。采用时应有可靠的工程经验。
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五、混凝土的基本知识
1、混凝土的强度
立方体抗压强度：边长150mm立方
体标准试件，在标准条件下（20±
3℃，≥90%湿度）养护28天，用标
150mm
准试验方法（加载速度0.15～
240mm一砖370mm一砖半490mm二砖620mm二砖半4配筋砖砌体水平网状配筋砌体水平灰缝中配置钢筋网片提高轴心抗压承载力混凝土或钢筋砂浆面层组合砖砌体砖砌体外侧配置纵向钢提高偏心抗压承载力砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙在房屋墙体中设置间距不大于4m的构造柱与砖墙体要有水平拉接筋连接砌块砌体钢筋混凝土过梁砖砌弧拱过梁7过梁钢筋砖过梁砖砌平拱过梁适用范围
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七、梁的的构造 1、梁的截面
h 1~1 l;b 1~1 h ,o, r1~1 h 814 22 .5 2 .54
宽度取50mm的倍数。 高度：≤800mm，取50mm的倍数；
＞800mm，取100mm的倍数。
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2、梁的配筋
②,③
⑤架立筋 固定箍筋，形成钢筋骨架
④ ⑤ 构造确定
混凝土强度等级与使用的钢筋要配套，当采用Ⅱ级、Ⅲ 级钢筋时砼强度等级不易低于C20，预应力砼结构的砼强 度等级不易低于C30。
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100mm立方体强度与标准立方体强度之间的换算关系
fc1u50
f 100 cu
µ--修正系数
小于C50的混凝土，修正系数µ =0.95。随混凝土强
度的提高，修正系数µ 值有所降低。当
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。
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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。
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（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）
思考: 层数问题? 结构问题?
500、800、1000、1200元 年代问题?
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1、分类 根据建筑材料划分：
建筑结构
混凝土结构 砌体结构 钢结构 木结构
砼=混凝土
应用最广泛 应用较多 应用前景好 基本不用
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根据承载方式划分：
建筑结构
框架结构 砖混结构 剪力墙结构 筒体结构
框--剪结构
应用最广泛 应用较多 较少 很少
普遍
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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
多孔砖优点：节约粘土、减少砂浆用量、提高工效、 节省造价；减轻自重、增强抗震性能。
适用范围：房屋上部结构（不宜用于冻胀地区地下部 位）。
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注意
受力钢筋的混凝土保护层最小 厚度同时也不应小于受力钢筋
的直径。
有防火要求的，应符合放火规 范的规定。
≥25
≥d
≥30 ≥1.5d ≥C h0 h
h0 h
as
≥15,d ≤200≥70
as
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≥25 ≥d
≥C
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九、砌体结构的基本知识
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砌体 ——是把块体（包括粘土砖、空心砖、砌块、石材 等）和砂浆通过砌筑而成的结构材料。
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。
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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
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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。
筋预 应 力 钢
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热轧钢筋
HPB235 HRB335 HRB400
热轧光圆钢筋 热轧变形钢筋 热轧变形钢筋
RRB400
余热处理钢筋
字母后面的数字表示屈服强度
强度 塑性 弱高
强低
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字母的意思
HPB
HRB
Bar Plain Hot rolled
RRB
Bar Rolled Hot rolled
0.3N/mm2/sec，两端不涂润滑剂）测得的具
有95%保证率的立方体抗压强度。
150mm 150mm
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强度等级：分为14级级差为5N/mm2
C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、 C65、C70、C75、C80
C50以上为高强混凝土。
C后面的数字表示立方体抗压强度的标准值。单位： N/mm2。
Bar Ribbed Rolled
2、我国常见钢筋外形和直径 常见外形
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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：12，14，16，18，20，22 粗钢筋（直径大于22mm） ：25，28，32，36，40，50
素混凝土：无筋或不配置受力钢筋的混凝土
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F
200
300 300
F
200
300
220
Fu=87KN 截面破坏。
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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；
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2、混凝土的变形 单轴受压应力-应变
关系
OA—弹性阶段； AB—微裂缝开展； BC—弹塑性，竖向裂
缝形成； CD—下降段
c
fc
C
B
D
A 0
0
残余变形 弹性变形
cu c
➢混凝土是弹塑性材料
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3、混凝土的收缩 定义：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象。 收缩是混凝土在不受外力情况下体积变化产生的变形。 对结构的影响：产生裂缝，引起预应力损失。 解决办法：设置施工缝。 混凝土的收缩是随时间而增长的变形，早期收缩变形发
集中荷载和均布线荷载是最常见的、应用最多的荷载。
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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)。
混凝土：由水泥、砂（细骨料）、石子（粗骨料）、外 加剂等，按一定比例混合后加一定比例的水拌制而成。
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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。
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热轧钢筋
塑性好 非预应力钢筋
钢
钢丝
筋
钢绞线
冷加工钢筋
强度高，塑性低 强度高，粘结性好 强度高