建筑结构基础与识图

建筑结构基础与识图
0.1建筑结构是由梁、板、柱、承重墙、基础等基本构件，按照一定的组成规则，通过正确的连接方式所组成的能够承受并传递荷载和其他间接作用的骨架。

按所用材料分为，混凝土结构（素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构）
优点：（抗压）强度高、整体性好、耐久性和耐火性好、易于就地取材、具有良好的可模性
缺点：自重大、（抗拉强度）抗裂性差、施工环节多、工期常
砌体结构：由块材和砂浆等胶结材料砌筑而成，包括砖砌体结构、石砌体结构、砌块砌体
优点：易于就地取材、耐久性和耐火性好、施工简单、造价低
缺点：（抗拉）强度低、整体性差、自重大、劳动强度高
钢结构：由钢板、型钢等钢材通过有效的连接方式形成的结构
优点：强度高、结构自重轻、材质均匀、可靠性好、施工简单、工期短、抗震性好
缺点：易腐蚀、耐火性差、造价和维护费用高
建筑力学基本知识
结构设计方法与设计指标
（1）永久荷载（恒荷载）
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，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。

如结构自重、土压力、预应力。

（2）可变荷载（活荷载）
结构使用期间，其值随时间变化，且变化值与平均值相比不可以忽略。

如楼面活荷载、屋面活荷载、积灰荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载、温度作用。

（3）偶然荷载
结构使用期间不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载。

如爆炸力、撞击力。

（1）安全性
结构在正常施工和正常使用下，能承受可能出现的各种作用，以及在偶然事件发生时和发生后，结构仍能保持必需的整体稳定性，即结构仅产生局部损坏而不发生连续倒塌。

（2）适用性
即结构在正常使用条件下，具有良好的工作性能。

例如不发生影响使用的过大变形或振幅，不发生过宽的裂缝。

（3）耐久性
结构在正常维护条件下，具有足够的耐久性能，能够正常使用到设计的使用年限。

例如混凝土不发生严重风化、腐蚀。

（1）定义：整个结构或结构的一部分能满足设计规定的某一功能的要求，我们称之为该功能处于可靠状态；反之，称之为该功能处于失效状态。

这种“可能”与“失效”之间必然存在某一特定界限状态，此特定状态称为该功能的极限状态。

（2）承载能力极限状态：这种极限状态对应于结构或者结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。

超过这一极限状态，结构或者结构构件便不能满足安全性的功能要求。

当结构或者构件出现下列状态之一，即认为超过了承载能力极限状态。

1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（倾覆）
2）结构构件或连接因材料强度不足而破坏（包括疲劳破坏），或因过度变形而不适于继续承载
3）结构转为机动体系
4）结构或结构构件丧失稳定（压屈）
5）地基丧失承载能力而破坏
（3）正常使用极限状态：这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定的限值。

超过这一极限状态，结构或结构构件便不能满足适用性或耐久性的功能要求。

当结构或结构构件出现下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态：
1）影响正常使用及外观的变形
2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）
3）影响正常使用的振动
4）影响正常使用的其他特定状态
结构或结构构件按承载能力极限状态进行计算时，还应根据设计状态，按正常使用极限状态进行验算。

2.3.2混凝土的设计指标
混凝土立方体抗压强度标准值试件尺寸：边长为150mm的立方体
混凝土强度等级：C15-C80共14个等级
块材是砌体结构的主要组成部分，包括砖、砌块、石材
砂浆的作用;砂浆在砌体中的作用是将块材连成整体并使应力均匀分布，保证砌体结构的整体性。

此外，由于砂浆填满块材间的缝隙，减少了砌体的透气性，提高了砌体的隔热性及抗冻性。

2.4.2抗震设防目标
“三水准”抗震设防目标：
第一水准：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，主体结构不受损坏或不需修理可继续使用。

第二水准：当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能发生破坏，但经一般修理仍可继续使用。

第三水准：当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。

上述抗震设防目标可概括为“小震不坏、中震可修、大震不倒”。

在进行建筑抗震设计时，原则上应满足上述三水准的抗震设防要求。

混凝土结构基本构件
混凝土受弯构件：梁、板、楼梯。

梁的截面形式：矩形、T型、工字型。

板的截面形式：矩形板、空心板、槽形板。

梁内钢筋配置及作用：
梁中通常配置有纵向受力钢筋、箍筋、弯起钢筋及架力钢筋。

当梁的截面高度较大时，还应在梁的两侧配置构造钢筋。

纵向受力钢筋通常布置于梁的受拉区，承受由弯矩产生的拉应力。

箍筋主要用来承受由剪力和弯矩在梁内引起的主拉应力，同时还可固定受力钢筋的位置，并和其他钢筋一起形成钢筋骨架。

弯起钢筋是由纵向受力钢筋弯起而成。

其作用除在跨中承受由弯矩产生的拉力外，在靠近支座的弯起段用来承受弯矩和剪力共同产生的主拉应力，即作为受剪钢筋的一部分。

架立钢筋主要用于固定箍筋的位置，与梁底纵向受力钢筋形成钢筋骨架，并承受由于混凝土收缩及温度变化而产生的拉力。

当梁截面腹板高度≥450mm时，应在梁的两侧沿高度配制纵向构造钢筋（妖筋），用于防止在梁的侧面产生垂直于梁轴线的收缩裂缝，同时也可增强钢筋骨架的强度。

板的构造
受力钢筋沿板跨度方向在受拉区设置，承担由弯矩产生的拉力。

为防止钢筋腐蚀和保证钢筋与混凝土间的粘结，钢筋的表面必须有足够的混凝土保护层。

最外层钢筋边缘至构件混凝土表面的距离，称作混凝土保护层厚度。

不应小于钢筋的直径。

钢筋的连接方式：绑扎搭接、焊接、机械连接
纵向受拉钢筋的绑扎搭接接头的搭接长度均不应小于300mm
3.1.3双筋截面梁：在受拉区配置纵向受拉钢筋的同时，在受压区也按计算配置一定数量的受压钢筋，以协助受压区混凝土承担一部分压力的截面。

剪压破坏、斜压破坏和斜拉破坏。

为防止箍筋量过大而发生斜压破坏的条件-----最小截面尺寸限制
为防止箍筋量过小而发生斜拉破坏的条件-----最小箍筋率的限制
钢筋混凝土受压构件中纵向受力筋和箍筋的主要构造要求
纵向受力筋：直径不宜小于12mm，一般取12-32mm，根数不得少于4根，全部纵筋的最小配筋率，对强度等级为300N/
箍筋：
大偏心受压破坏；
当时，属于小偏心受压破坏。

受扭构件的构造要求
钢筋混凝土楼（层）盖
4.1根据施工方法的不同，钢筋混凝土楼盖可分为现浇整体式、装配式和装配整体式三类。

4.1.1肋形楼盖
当时，可按沿短边方向受力的单向板计算；
当时，应按两个方向同时受力的双向板计算；
当时，宜按双向板计算。

4.2.1现浇单向板肋形楼盖
板厚度宜取较小值。

单向板肋形楼盖的次梁间距即为板的跨度，主梁间距即为次梁的跨度，柱或墙在主梁方向的间距即为主梁的跨度。

板的跨度为1.7-2.7m，不宜超过3m次梁的跨度取4-6m，主梁的跨度取5-8m
4.2.2传力途径
荷载→板→次梁→主梁→柱（或墙）
不应小于板厚，同时不得小于120mm
4.4钢筋混凝土楼梯
按受力分为：板式楼梯、梁式楼梯、剪刀式楼梯、螺旋式楼梯
按施工方法分为：现浇整体式楼梯、装配式楼梯
钢筋混凝土多层与高层结构
5.1根据是否设电梯、建筑物的防火等级等因素，将10层及10层以上的住宅建筑结构和高度大于24m的其他民用建筑结构定义为高层建筑，2-9层的住宅建筑结构和高度不大于24m的其他民用建筑结构定义为多层建筑。

多层与高层建筑常用结构体系：框架体系、剪力墙体系、框架-剪力墙体系、筒体体系
高层建筑混凝土结构的结构体系、优缺点、适用范围
砌体结构基本知识
砌体分为无筋砌体和配筋砌体
无筋砌体分为：砖砌体、砌块砌体、石砌体
配筋砌体分为：网状配筋砖砌体、组合砖砌体、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙及配筋砌块砌体。

6.1.2影响砌体抗压强度的主要因素
（1）块材和砂浆的强度。

块材和砂浆的强度是决定砌体抗压强度最主要的因素。

（2）砂浆的性能。

除强度之外，砂浆的流动性、保水性对砌体的抗压强度都有影响。

·较好的砂浆应具有良好的流动性和较高的密实性。

（3）块材的形状、尺寸及灰缝厚度。

块材外形平整、规则，砌体强度高。

灰缝越厚，越难保证均匀与密实，灰缝应尽量减薄。

（4）砌筑质量。

砌筑质量越高，砌体强度越高。

钢结构基本知识
焊接连接、铆钉连接、螺栓连接
根据施焊时焊条与焊件之间的相对位置分为：俯焊（平焊）、立焊、横焊、仰焊
根据被连接构件的相对位置分为：平接、搭接、T形连接、角接
根据焊缝截面、构造分为：对接焊缝、角焊缝
并列和错列
7.2.1轴心受压柱由柱头、柱身、柱脚组成。

按柱身的构造形式可分为实腹式、格构式。