建筑结构第六章习题讲解资料
高层建筑结构设计-第6章-框架结构设计
6.1 框架结构抗震设计概念
4、 一般部位构件破坏优于关键部位节点破坏
在往复的地震作用下,框架结构部分构件的受力不利,且其破坏 后会对结构的承载力能力产生较大削弱,故须对这些关键部位构件进 行加强。
强关键弱一般是指柱底层嵌固端、角柱、转换柱等关键构件的承 载力及抗震构造措施应强于一般构件。
强柱弱梁是指同一梁柱节点处,上下柱端在轴压力作用下,顺时 针或逆时针方向实际受弯承载力之和,须大于左右梁端截面相应方向 实际受弯承载力之和。
高层建筑结构设计 广西大学土木建筑工程学院 贺盛
6.1 框架结构抗震设计概念
2、 弯曲破坏优于剪切破坏
弯曲破坏为延性破坏,滞回曲线的捏拢现象不严重,构件的耗能 能力大;剪切破坏为脆性破坏,延性小,构件的耗能能力差。
强剪弱弯是指梁或柱的实际受剪承载力,分别大于其实际受弯承 载力对应的剪力设计值。
高层建筑结构设计 广西大学土木建筑工程学院 贺盛
6.1 框架结构抗震设计概念
3、 构件破坏优于节点破坏 核心区为连接梁与柱的关键部位,在往复地震作用下,核心区的
破坏为剪切破坏。
强节点弱构件是指节点的实际受剪承载力,大于其左右梁端截面 相应方向实际受剪承载力之和。
1、 框架梁的箍筋与延性
震害及试验研究表明,框架梁的破坏主要集中在1~2倍梁高的梁端塑性铰 区范围内。在这些塑性铰区内,既有竖向裂缝,又有斜裂缝,剪力主要靠箍筋 及纵筋销键作用进行传递。
为了使梁端塑性区有较大的延性,同时防止梁端混凝土压溃前受压钢筋过 早压屈,应在梁端加密箍筋,形成箍筋加密区。
梁端加密区箍筋应该按强剪弱弯的原则确定箍筋量,同时满足抗震构造要 求。
【例6.2-1】
建筑构造第六章(门窗)习题与答案
类?A高强铝合金材B特殊处理木质C钢质板材类D新型塑钢料
答案:
C
说明:
防火门窗有钢质和木质,防火卷帘由钢板制作
答案:
说明:
查《民用建筑热工设计规范》(GB50176——93)中表4.4.1可知: 各种窗的传热系数【W/(㎡ ·K)】:
单层金属窗,6.4;单框双玻金属窗,3.9;单层木窗,4.7;单框双玻木窗,2.7.由于铝的传热系数
(203)远比钢材大(58.2),故单层铝合金窗的传热系数最大。
14.下列哪一种窗扇的抗风能力最差?
答案:
C
说明:
门顶弹簧属油压式自动闭门器,娤于门扇顶上,不适用于双向开启门。
10.适用于宾馆、大厦、饭店等多层建筑房间的门锁,是下列哪一种?A弹 子门锁B球形门锁C组合门锁D叶片执手插锁
答案:
C
说明:
组合门锁又称为多级组合门锁,适用于饭店、酒楼、大厦、宾馆、公寓、
旅社等多层、高层建筑及房间量多的单位使用。
窗B卫生间宜采用上悬或下悬
C平开门的开启窗,其净高不宜大于0.8m,净高不宜大于1.4m
D推拉窗的开启窗,其净高不宜大于0.9m,净高不宜大于1.5m
答案:
C
说明:
平开窗的开启窗,其净宽不宜大于0.6m,净高不宜大于1.4m。
13.下列窗户中,哪一种窗户的传热系数最大?
A单层门窗B单框双玻塑钢窗C单层铝合金窗D单层彩板钢 窗
a?中小学等需儿童擦窗的外窗应采用内开下悬式或距地一定高度的内开中小学等需儿童擦窗的外窗应采用内开下悬式或距地一定高度的内开中小学等需儿童擦窗的外窗应采用内开下悬式或距地一定高度的内开b?卫生间宜采用上悬或下悬卫生间宜采用上悬或下悬卫生间宜采用上悬或下悬c?平开门的开启窗其净高不宜大于平开门的开启窗其净高不宜大于平开门的开启窗其净高不宜大于08m08m08m净高不宜大于净高不宜大于净高不宜大于14m?14m?14m?d?推拉窗的开启窗其净高不宜大于推拉窗的开启窗其净高不宜大于推拉窗的开启窗其净高不宜大于09m09m09m净高不宜大于净高不宜大于净高不宜大于15m?15m?15m?答案
建筑结构选型第六章
• 双坡式的屋面坡度:1/8-1/12。
• 梁腹厚度:一般6-10cm。
• 梁截面高度:单坡梁
•
双坡梁
h 1 ~ 1 l 18 12
h 1 ~ 1 lபைடு நூலகம்14 16
• 上翼缘宽度,通常采用25-40cm
• 下翼缘宽度,通常采用20-30cm
*.薄腹梁的设计
• 薄腹梁的设计计算方法与普通的钢筋混凝土梁一样,工字形或T 形截面均按T形截面的单跨简支梁计算。
第六章 薄腹梁结构
第一节 薄腹梁的优缺点和适用范围 第二节 薄腹梁的设计要点和大致尺寸
第一节 薄腹梁的优缺点和适用范 围
*.与普通梁相比,薄腹梁的优缺点是什么? 1.优点是自重轻,节省材料. 2.缺点是制模相对较麻烦.
*.与桁架相比,薄腹梁的优缺点是什么?
1)优点:制作、构造、吊装及设计等都较简单, 同时由于梁的高度小比桁架小,侧向刚度大, 因此可以降低厂房的高度和不需要设 置屋面支撑。
2)缺点:自重较大。
3) 适用范围:跨度仅6~18米范围。
*.薄腹梁的型式有哪些?
• 可分为单坡式和双坡式两种,根据排水方式及跨度大小而选用。 • 双坡式的梁高由二边向中间逐渐增加,因梁高的变化与受力情
况相符,故较省材料和更加经济.
鱼腹梁 空腹梁
*.薄腹梁的大致尺寸.
• 梁端部高度:一般不小于60mm。
第六章--静定结构的内力计算-建筑力学
120kN
40kN/m
C
A
120kN D
B
C
40kN/m
D
60kN
A B
60kN
145kN
145
FS图 +
(kN )
M图 (kN m)
320
235kN
60
-
+
-
60
175
120
180
§6-6 三铰拱
q
C
FAx = FH A
FA y
l 2
l 4
l
q
A
C
FA0y
F
f
B
l
FB x
4 FB y
F
B
FB0y
dx l l y2 = 3m
FA y
81.5m =12m
FB y
100kN
A
20kN/m
C
B
M 2 = M 20 - FH y2 = 67.5kN m
FSL2 = FSL20 c os - FH sin
= 41.6kN
FSR2 = FSR20 c os - FH sin
FA0y tg2 = 0.667
0.5m
FA = 19kN
D
1.5m
8kN
A
FNAC
FxAD
19kN
FyAD
FNAD
FyAD = 11kN FxAD = 33kN
FNAD = 34.8kN FNAC = -33kN
P
P+P'
无外载时的内力: P
有外载时的内力: P+P'
ΔP=P+P'-P=P' —(附加)内力 研究的是外力所产生的附加内力, 简称内力
房屋建筑构造第六章习题及答案
第六章建设工程投资估算、设计概算与施工图预算概述一、单项选择题(在每小题列出的四个备选项中,只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分,但不倒扣分。
)1、施工图预算的主要作用就是确定建筑工程( C )造价。
A、估算B、概算C、预算D、结算2、工程造价=( B )+间接费+利润+税金。
A、直接费B、直接工程费C、其他直接费D、人工费3、( C )一般由建设项目可行性研究主管部门或咨询单位编制。
A、施工预算B、施工图预算C、设计概算D、投资估算4、建筑工程设计概算是在以下哪个阶段编制?( C )A.可行性研究阶段 B.方案设计阶段C.初步设计阶段 D.施工图设计阶段二、多项选择题(在每小题列出的五个备选项中,有两个至五个是符合题目要求的,请将正确选项的代码填写在题后的括号内。
错选、多选、少选或未选均无分,但不倒扣分。
)1、建筑技术包括()。
A.建筑材料B.设备C.施工技术D.结构与构造E.电气技术2、构成建筑的基本要素是()。
A.建筑功能B.建筑形象C.建筑用途D.建筑规模E.建筑技术3、民用建筑包括()。
A.水塔B.粮库C.公寓D.疗养院E.单层工业厂房4、建筑按主要结构构件所用材料分为()。
A.木结构建筑B.混合结构建筑C.钢筋砼结构建筑D.钢结构建筑E.其他类型建筑5、构筑物包括()。
A.水塔B.堤坝C.蓄水池D.栈桥E.温室6、建筑包括()。
A.水塔B.堤坝C.蓄水池D.栈桥E.温室7、扩大模数有()。
A.1MB.6MC.9MD.12ME.15M8、关于平面定位轴线说法正确的是()。
A.横向定位轴线用阿拉伯数字编写B.纵向定位轴线用阿拉伯数字编写C.横向定位轴线用大写拉丁字母编写D.纵向定位轴线用大写拉丁字母编写E.以上均可9、下列说法不正确的是()。
A.结构面积指墙体、柱子、等所占的面积。
B.使用面积指主要使用房间的净面积。
C.净高指楼面或地面与上部楼板底面成吊顶底面之间的距离。
建筑力学李前程教材第六章习题解
P=2kN A 1m YA 3.5 Q图(kN) 1.5 B 1m C
q=4kN/m D 2m YD
6.5
3.5 M图(kN.m) 5
(f)先求支座反力, 由∑mC=0 得 YB ×5-P ×7-6q ×2=0 YB=(7P+12q)/5=27kN 由∑Yi=0 得 YB+YC-P-6q=0 YC=P-6q-YB=18kN QA=-9kN , QB左=-P=-9kN QB右=-P+YB=18kN, QD=0 , QC右=1q=6kN, QC左=1q-YC=-12kN MA=MD=0 , MB=-P ×2=-19kN.m, MC=-1q ×0.5m=-3kN.m
M1=8kN.m
A
P=20kN C
M2=8kN.m B
2m
YB
10 8
12
(d)先求支座反力, 由于结构和荷载都对称, 故 YA=YB=(6q+P)/2=16kN QA=-QB=16kN QC左=YA-3q=4kN, QC右= YA-3q-P=-4kN, MA=MB=0 MC=YA ×3-3q ×1.5=30kN.m
P=9kN A B 2m YB 18
q=6kN/m D
C 5m 1m YC
6 9 12 Q图(kN) 18 3
M图(kN.m)
8.25
【6-10】作图示刚架的内力(M、Q、N)图。 【解】(a)先求支座反力,结构只作用一力偶, 故 YA=YB=M/l ,如图所示,再做M、Q、N图
M C l YB A
YA
YB
【6-5】作下列各梁的剪力图和弯矩图。 M =8kN.m 【解】(a)先求支座反力, A 由∑mB=0 得 YA×l+M1-M2=0 Y YA=(M1-M2)/4=1kN 1kN 由∑Yi=0 得 YA+YB=0 , YB=-1kN (↓) 于是,QA=1kN,QB=1kN , 8 kN.m MA=8kN.m , MB=12kN.m 分别连直线,的Q图和M图,见右上图。
建筑结构第六章 第四节 偏心受压构件斜截面受剪承载力
第四节 偏心受压构件斜截面受剪承载力
二、偏心受压构件斜截面承载力计算公式 计算公式
V A 1.75 f t bh0 f yv sv h0 0.07N 1 s
剪跨比的取值
框架柱
M /(Vh0 )
承受均布荷载:
1 .5
偏心受压构件
பைடு நூலகம்
集中荷载产生的剪力 a / h0 值占总剪力值达75% :
第四节 偏心受压构件斜截面受剪承载力
一、试验研究分析
实际工程中,偏心受压构件除同时承受轴向 力和弯矩作用外,还会受到剪力作用。当剪力较 小时,可不考虑其斜截面的强度问题,但当剪力 较大时,还应计算其斜截面受剪承载力。
试验表明,轴向力不太大时对构件斜 截面受剪承载力起有利作用,若轴向压力 很大,则构件抗剪强度反而会随着轴向压 力的增大而逐渐下降。
第四节 偏心受压构件斜截面受剪承载力
二、偏心受压构件斜截面承载力计算公式 公式的适用条件 防止斜压型剪切破坏 框架柱满足
V 0.25 c f c bh0
1.75 V f t bh0 0.07 N 1.5
按构造要求配置箍筋
建筑力学李前程教材第六章习题解
(x)
FA x
q
x
x 2
14.5x
qx2 2
(2m x 6m)
DB段
Fs (x) FB 3.5 (0 x 2m)
M (x) FBx (0 x 2m)
FA q 3kN m m=3kN.m FB
Ax x
2m
4m
B D
x 2m
8.5kN
Fs图
+ -
6kN
FB
a l
F,
FA
b l
F
(2) 将梁分为AC、CB 两段,
C
分析AC、CB 两段的内力图形状。
两段上不受外力作用,则有: 剪力图为水平线;弯矩图为斜直线。
(3) 计算各段内力极值
AC 段
FsA
FA
b l
F,
MA 0
FsC左 =FsCL
b FA = l F,
M CL
FA a
ab F l
建筑力学
(六) 主讲单位: 力学教研室
1
第六章 静定结构的内力计算
第一节 杆件的内力·截面法 第二节 内力方程·内力图 第三节 用叠加法作剪力图和弯矩图 第四节 静定平面刚架 第五节 静定多跨梁 第六节 三拱桥 第七节 静定平面桁架 第八节 各种结构形式及悬索的受力特点
2
第六章 静定结构的内力计算
1) 同一位置处左右侧截面上的内力分量必须具有相同的正负号。
2) 轴力以拉(效果)为正,压(效果)为负。
FN FN
FN FN
截面
符号为正
截面
符号为负
第六章(建筑结构检测鉴定与加固)
2. 现有建筑的后续使用年限和抗震鉴定方法
后续使用年限是指对现有建筑经抗震鉴定后继续使用所约定的一个时期,在这 个时期内,建筑不需重新鉴定和相应加固就能按预期目的使用、完成预定的功 能。现有建筑应根据设计、建造年代和实际需要的不同,确定其后续使用年限: (1) 在20世纪70 年代及以前建造经耐久性鉴定可继续使用的现有建筑,其后续 使用年限不应少于30 年;在80 年代建造的现有建筑,宜采用40 年或更长,且 不得少于30 年。 (2) 在90 年代(按当时施行的抗震设计规范系列设计)建造的现有建筑,后续使 用年限不宜少于40 年,条件许可时应采用50年。 (3) 在2001 年以后(按当时施行的抗震设计规范系列设计)建造的现有建筑,后 续使用年限宜采用50年。 不同后续使用年限的现有建筑,其抗震鉴定方法应符合下列要求:① 后续使 用年限30年的建筑(简称A 类建筑),应采用本章规定的A 类建筑抗震鉴定方法。 ② 后续使用年限40年的建筑(简称B类建筑),应采用本章规定的B类建筑抗震 鉴定方法。③ 后续使用年限50年的建筑(简称C 类建筑),应按现行国家标准 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010的要求进行抗震鉴定。
4. 建筑抗震鉴定与加固依据的标准、规范与规程
建筑抗震鉴定与加固应以国家及有关部门颁布的规范、标准和规程为依据,严 格按照规范、规程要求进行抗震鉴定、加固方案选择以及加固设计和施工。主 要依据的相关规范、规程要有: (1)《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-2009) (2)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010) (3)《建筑抗震加固技术规程》(JGJ116-2009) (4)《既有建筑地基基础加固技术规范》(JGJ123-2000) (5)《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367-2006) (6)《钢结构加固设计规范》(CECS 77:96)
建筑结构第六章习题讲解
第六章习题参考答案6—1 某刚性方案房屋砖柱截面为490mm ×370mm ,用MU10烧结普通砖和M2.5混合砂浆砌筑,计算高度为4.5m 。
试验算该柱的高厚比。
〖解〗已知:[β]=15,H o =4500mm ,h = 370 mm15][16.12mm370mm 4500h H 0=<===ββ 该柱满足高厚比要求。
6—2 某刚性方案房屋带壁柱,用MU10烧结普通砖和M5混合砂浆砌筑,计算高度6.7m 。
壁柱间距3.6m ,窗间墙宽1.8m 。
带壁柱墙截面面积5.726×105mm 2,惯性矩1.396×1010mm 4。
试验算墙的高厚比。
〖解〗已知:[β]=24,H o =6700mm 带壁柱墙折算厚度mm mmmm A I h T 5.54610726.510396.15.35.325410=⨯⨯== 承重墙 μ1=1; 有窗洞 μ2=1-0.4b s /s =1-0.4×1.8/3.6=0.8β= H o / h T = 6700/546.5 = 12.26<μ1μ2 [β]=1.0×0.8×24 = 19.2该窗间墙满足高厚比要求。
6—3 某办公楼门厅砖柱计算高度5.1m ,柱顶处由荷载设计值产生的轴心压力为215kN 。
可能供应MU10烧结普通砖,试设计该柱截面(要考虑砖柱自重。
提示:要设定截面尺寸和砂浆强度等级后验算,但承载力不宜过大)。
〖解〗假定采用MU10烧结普通砖、M5混合砂浆砌筑490m m ×490mm 砖柱, a = 0.0015 则砖柱自重设计值为 G=1.2×0.49×0.49×5.1×19=27.9kN该柱所承受轴心压力设计值为 N=215+27.9 = 242.9 kN由于柱截面面积A=0.49×0.49=0.2401m 2<0.3m 2,则γa =0.7+A=0.94该柱高厚比为24240.10.1][4.104905100H 210=⨯⨯=<===βμμβmmmm h 影响系数为86.04.100015.01111220=⨯+=+==αβϕϕ 故N u = γa φf A =0.94×0.86×1.5×4902=291145N=291.1kN >N=242.9kN所以,采用MU10烧结普通砖、M5混合砂浆砌筑490m m ×490mm 砖柱能够满足承载力要求。
建筑结构第六章习题讲解
第六章习题参考答案6—1 某刚性方案房屋砖柱截面为490mm ×370mm ,用MU10烧结普通砖和M2.5混合砂浆砌筑,计算高度为4.5m 。
试验算该柱的高厚比。
〖解〗已知:[β]=15,H o =4500mm ,h = 370 mm15][16.12mm370mm 4500h H 0=<===ββ 该柱满足高厚比要求。
6—2 某刚性方案房屋带壁柱,用MU10烧结普通砖和M5混合砂浆砌筑,计算高度6.7m 。
壁柱间距3.6m ,窗间墙宽1.8m 。
带壁柱墙截面面积5.726×105mm 2,惯性矩1.396×1010mm 4。
试验算墙的高厚比。
〖解〗已知:[β]=24,H o =6700mm 带壁柱墙折算厚度mm mmmm A I h T 5.54610726.510396.15.35.325410=⨯⨯== 承重墙 μ1=1; 有窗洞 μ2=1-0.4b s /s =1-0.4×1.8/3.6=0.8β= H o / h T = 6700/546.5 = 12.26<μ1μ2 [β]=1.0×0.8×24 = 19.2该窗间墙满足高厚比要求。
6—3 某办公楼门厅砖柱计算高度5.1m ,柱顶处由荷载设计值产生的轴心压力为215kN 。
可能供应MU10烧结普通砖,试设计该柱截面(要考虑砖柱自重。
提示:要设定截面尺寸和砂浆强度等级后验算,但承载力不宜过大)。
〖解〗假定采用MU10烧结普通砖、M5混合砂浆砌筑490m m ×490mm 砖柱, a = 0.0015 则砖柱自重设计值为 G=1.2×0.49×0.49×5.1×19=27.9kN该柱所承受轴心压力设计值为 N=215+27.9 = 242.9 kN由于柱截面面积A=0.49×0.49=0.2401m 2<0.3m 2,则γa =0.7+A=0.94该柱高厚比为24240.10.1][4.104905100H 210=⨯⨯=<===βμμβmmmm h 影响系数为86.04.100015.01111220=⨯+=+==αβϕϕ 故N u = γa φf A =0.94×0.86×1.5×4902=291145N=291.1kN >N=242.9kN所以,采用MU10烧结普通砖、M5混合砂浆砌筑490m m ×490mm 砖柱能够满足承载力要求。
结构力学第六章习题及答案
1. 用力矩分配法计算下图所示结构,并作出弯矩图。
解:(1)计算杆端分配系数6233=⨯==AB AB i s 8244=⨯==D A AD i s 65.144=⨯==C A AC i s3.06866=++=AB μ 4.06868=++=AD μ 3.06866=++=AC μ(2)计算固端弯矩m KN M FAB•=⨯⨯=30415812m KN M F AD •-=⨯⨯-=25.3155.25.25022 m KN M FDA•=⨯⨯=25.3155.25.25022 (3)力矩分配法计算刚架列表进行,如表1所示注:表中弯矩单位为KN·m(4)作出弯矩图M 。
2. 6—2(a )用力矩分配法计算下图所示结构,并作出弯矩图。
解:(1)计算分配系数6EI i AB = 242EIEI i BC == 23EI i S AB BA== 2EI i S BC BA == 5.0=+=BC BA BABA S S S μ 5.0=+=BCBA BC BC S S S μ(2)计算固端弯矩0=F AB M m KN M F BA •=⨯⨯=45610812 0=F BC M 0=FCB M(3)力矩分配法计算刚架列表进行,如表1所示注:表中弯矩单位为KN·mKN·m )10KN/m(4)作出弯矩图M 。
3. 6—2(c )用力矩分配法计算下图所示结构,并作出弯矩图。
解:(1)计算分配系数6EI i C A = 5.4EI i AD = 6EIi D A = 23EI i S AC AC== 5.4EI i S AD AD == 324EI i S AB AB == 36.0=++=AB AD ACAC AC S S S S μ 16.0=++=AB AD AC ADAD S S S S μ48.0=++=ABAD ACABAB S S S S μ(2)计算固端弯矩0=F CA M 0=F AC M m KN M FAB •-=⨯⨯-=606201212 60=FBAM 0=F AD M 0=FDA M(3)力矩分配法计算刚架列表进行,如表1所示20KN/m22.522.5 M 图(单位KN·m )B m)。
混凝土建筑结构第六章作业答案
第六章思考题6.1 剪力墙结构的定义、优点、缺点及其使用范围是什么?按其几何形式可将其分为几种类型?答:剪力墙又称抗风墙或抗震墙。
房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震引起的水平荷载和竖向荷载的墙体。
剪力墙在承载力和平面内刚度方面有突出优点。
但由于墙肢长度较长而厚度较薄,需要考虑其剪切变形并避免平面外受力等不利情况。
适用于设防烈度较高的地区。
按其几何形式,分为:一字型普通剪力墙、T型剪力墙、工字型剪力墙、L 型剪力墙和一字型短肢剪力墙。
6.2 竖向荷载在剪力墙结构内部是按照什么规律传递的?答:竖向荷载由楼板传给剪力墙,再由剪力墙传给基础。
6.3 整体墙、小开口整体墙、联肢墙、带刚域框架和单独墙肢等计算方法的特点及适用条件是什么?答:整体墙计算中认为平面假定仍然适用,截面中的正应力符合直线分布规律,按照整体悬臂墙方法计算墙在水平荷载作用下的截面内力和变形。
适用于墙面上门窗、洞口等开孔面积不超过墙面面积的15%,且孔洞间净距及孔洞至墙边的净距大于孔洞长边尺寸。
小开口整体墙的整体弯曲变形仍是主要的,其内力可按材料力学公式计算,但需考虑局部弯曲的影响稍作修正。
适用于洞口稍大一些,且洞口沿竖向成列布置;洞口面积超过墙面总面积的16%,但洞口对剪力墙的受力影响较小。
联肢墙计算比较复杂,在引入连杆连续化假定,对于竖向布置规则的双肢墙结构,以连梁中间断开点处的竖向相对位移为零作为数学方程的目标条件建立高阶微分方程,求解得到其本身固有的外力-位移关系及墙肢、连梁内力分布特征。
适用于由连梁连接起来的剪力墙。
带刚域框架即壁式框架可用以D值法基础上的计算方法计算。
适用于具有多列洞口的剪力墙,当剪力墙洞口尺寸较大,特别是当洞口上梁的刚度大于或接近于洞口侧边墙的刚度时。
6.4 联肢墙的内力分布和侧移曲线有何特点?答:1)侧移曲线呈弯曲型;2)连梁的最大剪力不在底层,随着连梁与墙肢刚度比的增大,连梁的剪力加大,剪力最大的梁位置下移;3)墙肢轴力等于该截面以上所有连续剪力之和,当连梁和墙的刚度比增大时,连梁剪力加大,墙肢轴力也加大;4)连梁与墙肢的刚度比增大时,墙肢弯矩则减少。
第6章梁板结构_建筑结构详解
6.1 概述
★现浇整体式钢筋混凝土楼盖
优点: 整体刚度好、抗震性强、防水性能好, 缺点: 是模板用量多、施工作业量较大。
6.1 概述
按楼板受力和支 承条件的不同
现浇肋梁楼盖 无梁楼盖 井字楼盖
6.1 概述
现浇肋形楼盖 单向板肋形楼盖 双向板肋形楼盖
6.1 概述
★装配式楼盖:
预制梁、预制板(或现浇板),组合而成, 工厂化生产,广泛用于多层民用和工业厂房中。
★整体式双向板肋形楼盖设计
一、结构平面布置(布结构) 空间不大,接近正方,可不设中柱,如(a)图; 空间较大,宜设中柱,并设纵横梁,如(b)图; 空间更大,柱距较大,柱间设井字梁如(c)图。
二、结构内力计算(求内力)
1、单块双向板内力计算 附表9中查出相应的弯矩、挠度系数
➢ 采用弹性法
每米板宽的弯矩设计值:
塑性内力重分布的几点结论 ①超静定结构的破坏标志,不是某一截面达到极限弯矩, 而是结构出现足够数目的塑性铰。 ②按弹性方法计算,连续梁的内支座截面弯矩通常较大, 配筋较多,钢筋拥挤施工不方便。 ⑶结构塑性内力重分布的限制条件:
①钢筋宜采用塑性较好的HPB235、HRB335和HRB400级钢筋。
②塑性铰处截面的相对受压区高度应满足ξ=x/h0≤0.35。
③弯矩调整幅度不宜过大,应控制在弹性理论计算弯矩的20%以
内。
梁板按塑性法计算内力
塑性法:(塑性内力重分布设计法) 是指采取弯矩调幅法将支座弯矩调低后进行配筋的一
种经济配筋法。适用于板和次梁,但不适用于主梁。
弯矩计算:
M m (g q)l02 剪力计算:
V v (g q)ln
6.2整体式单向板肋梁楼盖(第二讲)
二建:建筑结构与建筑设备讲义. 第六章第二节 多层建筑结构体系至第四节 木屋盖的结构形式与布置
第二节多层建筑结构体系9层及9层以下为多层建筑,10层及10层以上或高度超过28m的住宅建筑和高度大于24m的其他高层民用建筑为高层建筑。
一、多层砌体结构(一)概述1.混合结构房屋是指同一房屋结构体系中,采用两种或两种以上不同材料组成的承重结构体系。
2.砖砌体结构是指由钢筋混凝土楼(屋)盖和砖墙承重的结构体系(亦称砖混结构)。
3.砌体结构一般是指采用钢筋混凝土楼(屋)盖和用砖或其他块体(如混凝土砌块)砌筑的承重墙组成的结构体系。
4.过去曾有过用木楼(屋)盖与砖墙承重组成的结构体系,称为砖木结构。
目前已很少采用。
(二)砌体结构的优缺点和应用范围1.主要优点(1)主要承重结构(承重墙)是用砖(或其他块体)砌筑而成的,这种材料任何地区都有,便于就地取材。
常用的墙体材料有:a.烧结普通砖:黏土砖、煤矸石砖、页岩砖、煤矸石页岩砖;b.烧结多孔砖:黏土多孔砖(P型、M型)、煤矸石多孔砖、页岩多孔砖;c.蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖;d.混凝土小型空心砌块。
(2)墙体既是围护和分隔的需要,又可作为承重结构,一举两得。
(3)多层房屋的纵横墙体布置一般很容易达到刚性方案的构造要求,故砌体结构的刚度较大。
(4)施工比较简单,进度快,技术要求低,施工设备简单。
2.主要缺点(1)砌体强度比混凝土强度低得多,故建造房屋的层数有限,一般不超过7层。
(2)砌体是脆性材料,抗压能力尚可,抗拉、抗剪强度都很低,因此抗震性能较差。
(3)多层砌体房屋一般宜采用刚性方案,故其横墙间距受到限制,因此不可能获得较大的空间,故一般只能用于住宅、普通办公楼、学校、小型医院等民用建筑以及中小型工业建筑。
(三)砖砌体房屋的墙体布置方案1.横墙承重方案楼层的荷载通过板梁传至横墙,横墙作为主要承重竖向构件,纵墙仅起围护、分隔、自承重及形成整体作用。
优点:横墙较密,房屋横向刚度较大,整体刚度好。
外纵墙不是承重墙,因此立面处理比较方便,可以开设较大的门窗洞口。
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第六章习题参考答案6—1 某刚性方案房屋砖柱截面为490mm ×370mm ,用MU10烧结普通砖和M2.5混合砂浆砌筑,计算高度为4.5m 。
试验算该柱的高厚比。
〖解〗已知:[β]=15,H o =4500mm ,h = 370 mm15][16.12mm370mm 4500h H 0=<===ββ 该柱满足高厚比要求。
6—2 某刚性方案房屋带壁柱,用MU10烧结普通砖和M5混合砂浆砌筑,计算高度6.7m 。
壁柱间距3.6m ,窗间墙宽1.8m 。
带壁柱墙截面面积5.726×105mm 2,惯性矩1.396×1010mm 4。
试验算墙的高厚比。
〖解〗已知:[β]=24,H o =6700mm 带壁柱墙折算厚度mm mmmm A I h T 5.54610726.510396.15.35.325410=⨯⨯== 承重墙 μ1=1; 有窗洞 μ2=1-0.4b s /s =1-0.4×1.8/3.6=0.8β= H o / h T = 6700/546.5 = 12.26<μ1μ2 [β]=1.0×0.8×24 = 19.2该窗间墙满足高厚比要求。
6—3 某办公楼门厅砖柱计算高度5.1m ,柱顶处由荷载设计值产生的轴心压力为215kN 。
可能供应MU10烧结普通砖,试设计该柱截面(要考虑砖柱自重。
提示:要设定截面尺寸和砂浆强度等级后验算,但承载力不宜过大)。
〖解〗假定采用MU10烧结普通砖、M5混合砂浆砌筑490m m ×490mm 砖柱, a = 0.0015 则砖柱自重设计值为 G=1.2×0.49×0.49×5.1×19=27.9kN该柱所承受轴心压力设计值为 N=215+27.9 = 242.9 kN由于柱截面面积A=0.49×0.49=0.2401m 2<0.3m 2,则γa =0.7+A=0.94该柱高厚比为24240.10.1][4.104905100H 210=⨯⨯=<===βμμβmmmm h 影响系数为86.04.100015.01111220=⨯+=+==αβϕϕ 故N u = γa φf A =0.94×0.86×1.5×4902=291145N=291.1kN >N=242.9kN所以,采用MU10烧结普通砖、M5混合砂浆砌筑490m m ×490mm 砖柱能够满足承载力要求。
6—4 一偏心受压砖柱截面尺寸为490mm ×740mm ,采用MU10烧结多孔砖和M5混合砂浆砌筑,计算高度为6m 。
试验算在以下两种受力下的受压承载力是否满足要求(弯矩沿截面长边方向作用):(1)e = 90mm ,N = 330 kN ;(2)e = 200mm ,N = 220 kN 。
〖解〗已知: f = 1.50 N/mm 2,H o = 6 m ; h = 490; A = 490×740 = 362600 mm 2>0.3m 2高厚比(无偏心方向):β= H o / h = 6000 /490 =12.24高厚比(偏心方向): β= H o / h = 6000 /740 =8.11(1)当e = 90mm ,N = 330 kN 时:e/h =90/740=0.122910.011.80015.01111220=⨯+=+==αβϕϕ 648.0])1910.01(121122.0[1211])11(121[1211220=-++=-++=ϕϕh eφfA = 0.648×1.5×362600 = 352447 N =352.4 kN >N = 330 kN 满足承载力要求。
无偏心力作用方向871.024.120015.01111220=⨯+=+==αβϕϕ φfA = 0.817×1.5×362600 = 444366 N = 444.4 kN >330 kN亦能满足承载力要求。
(2)当e = 200mm(<0.6y=0.6×740/2=222mm),N = 220 kN 时:e/h =200/740=0.270根据前面的计算,φo = 0.910390.0])1910.01(121270.0[1211])11(121[1211220=-++=-++=ϕϕh e φfA = 0.390×1.5×362600 = 212121 N =212.1 kN <N = 220 kN不满足承载力要求。
6—5带壁柱窗间墙截面如附图所示,采用MU10烧结多孔砖和M5混合砂浆砌筑,墙的计算高度为5.2m 。
壁柱墙截面面积4.693×105mm 2,惯性矩1.45×1010mm 4。
截面形心O 点至翼缘外侧边的距离为238mm 。
试验算当轴向压力作用在该墙截面重心(O 点)、A 点及B 点的受压承载力,并对计算结果加以分析。
〖解〗已知: f = 1.50 N/mm 2,H o = 5.2 m 1、计算截面几何参数:A=1200×240+370×490=469300mm 2, I = 1.45×1010mm 4; 折算厚度 mm A I h T 6154693001045.15.35.310=⨯==高厚比:β= H o / h T = 5200/615 = 8.462、当轴向压力作用在O 点时,e = 0 ;e/h T = 0903.046.80015.01111220=⨯+=+==αβϕϕ φfA = 0.903×1.5×469300 = 635667 N = 635.7 kN3、当轴向压力作用在A 点时,e = 238-120 = 118mm ;e/h T = 118/615 =0.192根据前面的计算,φo = 0.903504.0])1903.01(121192.0[1211])11(121[1211220=-++=-++=ϕϕh e φfA = 0.504×1.5×469300 = 354791 N =354.8 kN4、当轴向压力作用在B 点时,e = 610-238-120 = 252mm ;e/h T = 252/615 =0.410 (注意,此题e>0.6y=0.6×(610-238)=223.2mm ,按现行规范是不能使用砌体结构的) 根据前面的计算,φo = 0.903247.0])1903.01(121410.0[1211])11(121[1211220=-++=-++=ϕϕh e φfA = 0.247×1.5×469300 = 173574 N =173.6 kN由上述计算结果可知,砌体构件受压承载力将随着偏心距的增大而显著减小,当偏心距过大时,采用砌体构件是不合理的。
6—6 已知窗间墙截面尺寸为800mm×240mm ,采用MU10烧结普通砖和M5混合砂浆砌筑。
墙上支承钢筋混凝土梁,梁端支承长度240mm ,梁截面尺寸200mm×500mm ,梁端荷载设计值产生的支承压力为50kN ,上部荷载设计值产生的轴向力为100kN 。
试验算梁端支承处砌体的局部受压承载力。
〖解〗已知:A=800×240=192000mm 2,MU10烧结普通砖和M5混合砂浆砌筑,查表,得 f = 1.50 N/mm 2,梁端有效支承长度为:mm a mm f h a c 2406.18250.150010100=≤=== 局部受压面积为: A l = 182.6×200 =36520 mm 2影响砌体局部受压抗压强度的计算面积 A o =(2×240+200)×240 =163200mm 2 砌体局部抗压强度提高系数:0.265.113652016320035.01135.010<=-+=-+=l A A γ 由于A o =163200mm 2>3A l =3×36520=109560mm 2所以 ψ = 1.5-0.5 A o A l= 0根据规定,梁端底面积压应力图形的完整系数η=0.7ηγf A l =0.7×1.65×1.5×36520 = 63270.9 N=63.27 kN >ψN o +N l =50kN 固,不设垫块梁端局部受压可以满足要求。
6—7 某窗间墙截面尺寸为1200mm ×370mm ,用MU10烧结多孔砖和M2.5混合砂浆砌筑,墙上支承截面尺寸为200mm ×600mm 的钢筋混凝土梁,支承长度为370mm ,梁端荷载设计值产生的压力为120kN ,上部荷载设计值产生的轴向力为150kN 。
试验算梁端支承处砌体的局部受压承载力(如不满足承载力要求,设计刚性垫块到满足为止)〖解〗已知:A=1200×370=444000mm 2,查表,得 f = 1.30 N/mm 2,1、按无垫块计算:梁端有效支承长度为:mm a mm f h a c 37021530.160010100=≤=== 局部受压面积为: A l = 215×200 =43000 mm 2影响砌体局部受压抗压强度的计算面积 A o =(2×370+200)×370 =347800mm 2 砌体局部抗压强度提高系数:0.293.114300034780035.01135.010<=-+=-+=l A A γ 由于A o =(2×370+200)×370 =347800mm 2>3A l =3×43000=129000mm 2所以 ψ = 1.5-0.5 A o A l= 0根据规定,梁端底面积压应力图形的完整系数η=0.7ηγf A l =0.7×1.93×1.3×43000 = 75520.9 N=75.52 kN <ψN o +N l =120kN 固,不设垫块梁端局部受压不满足要求。
2、设梁端刚性垫块,尺寸为a b =370mm ,t b =240mm ,b b =2×240+200=680mmA b = a b b b =370×680 = 251600mm 2因2×370+680 = 1420mm >1200mmA o =1200×370=444000 mm 20.204.1)125160044400035.01(8.01A A 35.018.001<=-+⨯=-+=)(l γ σo =150000/(1200×370)= 0.338 N/mm 2N o =σo A b = 0.338×251600 = 85040.8 N = 85 kNσo /f = 0.338/1.30 = 0.26查教材P254表6.6.1并线性内插,得δ1= 5.7+(0.26-0.2)(6.0-5.7)/(0.4-0.2)=5.79a o =δ1√ h c f =5.79√ 600 1.30 =124.4mm ≤ a =370mme l= a b / 2-0.4 a o = 370/2-0.4×124.4 = 135.24 mm e = N l e l/(N o+N l)= 120×135.24/(85+120)= 79.2 mm e/h = 79.2/370 =0.214按β≤3计算φ:φ= 11+12(e/h)2=11+12(0.214)2= 0.645φγ1f A b = 0.645×1.04×1.3×251600 = 219405 N = 219.4 kN>N o+N l = 85+120 = 205 kN垫块下局部受压满足要求。