1 / 154 備考 2016 年一級建造師建筑專業(yè)建筑實務個人整理筆記第一章節(jié) 1筑工程技術 一、 結構的功能要求 結構設計的主要 目的 是要保證所建造的結構 安全適用 ，能夠在規(guī)定的期限內滿足各種預期的功能要求，并且要 經濟合理。 （ 1） 安全性 在正常施工和正常使用的條件下，結構應能承受可能出現(xiàn)的各種 荷載作用和變形 而不發(fā)生破壞； 在偶然事件發(fā)生后，結構仍能保持必要的 整體穩(wěn)定性 。 例如，廠房結構平時受 自重、吊車、風和積雪 等荷載作用時，均應 堅固不壞 ，而在遇到 強烈地震 、 爆炸 等偶然事件時，容許有局部的損傷，但應保持結構的整體穩(wěn)定而不發(fā)生倒塌 。 （ 2） 適用性 正常使用時結構應具有良好的工作性能。 如 吊車梁變形過大會使吊車無法正常運行 ， 水池出現(xiàn)裂縫便不能蓄水等 ，都影響正常使用，需要對 變形、裂縫 等進行必要的控制。 （ 3） 耐久性 正常維護的條件下，結構應能在預計的使用年限內滿足各項功能要求，也即應具有足夠的耐久性。 例如， 混凝土的老化、腐蝕 或 鋼筋的銹蝕 等影響結構的使用壽命。 安全性、適用性和耐久性概括稱 為結構的可靠性 。 二、 兩種極限狀態(tài) 荷載效應 是在荷載作用下結構或構件內產生的內力（如軸力、剪力、彎矩等）、變形（如梁的撓度、柱頂位移等）和裂縫等的 總稱 。 抵抗能力 是指結構或構件抵抗上述荷載效應的能力，它與截面的大小和形狀以及材料的性質和分布有關。 S R，則構件處于即將破壞的邊緣狀態(tài)，稱為 極限狀態(tài) 。 我國的設計就是基于極限狀態(tài)的設計。 極限狀態(tài)通?？煞譃椋撼休d力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài) 。 （ 1） 承載能力極限狀態(tài) 是對應于結構或構件達到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的 變形 ，它包括： 結構構件或連接因 超過承載力 而 破壞 ， 結構或其一部分作為 剛體 而失去 平衡 （如 傾覆 、 滑移 ）， 在反復荷載下構件或連接發(fā)生 疲勞破壞 等。 這一極限狀態(tài)關系到結構全部或部分的破壞或倒塌，會導致人員的傷亡或嚴重的經濟損失，所以對所有結構和構件都必須按承載力極限狀態(tài)進行計算，施工時應嚴格保證施工質量，以滿足結構的安全性。 （ 2） 正常使用極限狀態(tài) 結構除了要保證安全外，還應滿足適用性的要求，在設計中稱為 正常使用的極限狀態(tài) 。 這種極限狀態(tài)相應于結構或構件達到正常使用或耐久性的某項規(guī)定的限值，它包括： 構件在正常使用條件下產 生 過度變形 ， 導致影響正常使用或建筑外觀 ； 1筑結構 與構造 1筑結構工程的可靠性 1握建筑結構工程的安全性 2 / 154 構件過早產生 裂縫或裂縫發(fā)展過寬 ； 在動力荷載作用下結構或構件產生 過大的振幅 等 。 超過這種極限狀態(tài)會使結構不能正常工作，使結構的耐久性受影響。 (07 多 ) 三、桿件的受力形式結構桿件的基本受力形式按其變形特點歸納為 五種： 拉伸、壓縮、彎曲、剪切和扭轉 。 梁承受 彎曲與剪力 ；柱子受到 壓力與彎矩 。 四、 材料強度的基本概念 材料發(fā)生破壞時的應力稱為強度，要求不破壞的要求，稱為強度要求。 材料強度要求： 抗拉 強度、 抗壓 強度、 抗剪 強度。 鋼材 屈服 強度、 極限 強度。 在相同條件下，材料的強度高，則結構桿件的承 載力也高。 五、 桿件穩(wěn)定的基本概念 受壓桿件要有穩(wěn)定的要求。 （ 06 單）影響壓桿臨界力的因素： 、 材料 E； 、 截面 形狀和大小 I； 、 長度 l； 、 支承 情況。 臨界力計算公式： ， 壓桿的計算長度 。 （ 05、 07 單） L = = 個約束 4 個約束 5 個約束 6 個約束 當柱的一端固定一端自由時， l； (11、 07 單 ) 兩端鉸支時， 一端固定一端鉸支時， 兩端固定時， （ 06 單） 長細比 是影響臨界力的綜合因素。長細比過大，常常失穩(wěn)，引入一個 小于 1 的系數(shù)來反映承載能力的降低程度 1悉建筑結構工程的適用性 一、 建筑結構的實用性（前面）二、 桿件剛度與梁的位移計算 懸臂梁端部最大位移 f= 截面慣性矩 (09 單 5) 82 （ 06 多 21） 影響 f 因素： 、荷載 ； 、材料 性能 ； 、構件 截面 ； 、構件 跨度 （ 影響最大 ）。 3 / 154 三、混凝土結構的裂縫控制 混凝土結構的裂縫控制主要針對混凝土 梁（受彎構件）及受拉構件 。分為 三個等級 ： （ 1） 構件 不出現(xiàn)拉應力 ； （ 2） 構件 雖有拉應力 ，但 不超過混凝土的抗拉強度 ； （ 3） 允許 出現(xiàn) 裂縫 ，但 裂縫寬度不超過允許值 。 對（ 1）、（ 2）等級的混凝土構件，一般只有 預應力構件 才能達到。 1悉建筑結構工程的耐久性 一、 建筑結構耐久性的含義 結構的耐久性是指結構在規(guī)定的工作 環(huán)境 中，在預期的使用 年限 內，在 正常維護 條件下不需進行大修就能完成預定功能的能力。 二、 結構設計使用年限 房屋建筑在正常 設計 、正常 施工 、正常 使用和維護 下所應達到的使用年限。 類別 設計使用年限（年） 示例 1 5 臨時性結構 2 25 易于替換的結構構件 3 50 普通房屋和構筑物 （ 07 單2） 4 100 紀念性建筑和特別重要的建筑結構 三、 混凝土結構耐久性的環(huán)境類別 結構所處環(huán)境按其對 鋼筋和混凝土材料的腐蝕機理 ，可分為如下五類： 環(huán)境類別 名 稱 腐蝕機理 一般環(huán)境 保護層混凝土碳化引起鋼筋銹蝕 凍融環(huán)境 反復凍融導致混凝土損傷 海洋氯化物環(huán)境 氯鹽引起鋼筋銹蝕 除冰鹽等其他氯化物環(huán)境 氯鹽引起鋼筋銹蝕 化學腐蝕環(huán)境 硫酸鹽等化學物質對混凝土的腐蝕 注：一般環(huán)境系指無凍融、氯化物和其他化學腐蝕物質作用。 四、 混凝土結構環(huán)境作用等級（未看） 五、 混凝土結構耐久性要求 （ 11 二級多） 1、 混凝土最低強度等級 結構構件的混凝土強度等級應同時滿足 耐久性 和 承載能力 的要求。 滿足耐久性要求的混凝土最低強度等級 環(huán)境類別與作用等級 設計使用年限 100 年 50 年 30 年 4 / 154 注：預應力混凝土構件的混凝土最低強度等級不應低于 2、 般環(huán)境中混凝土材料與鋼筋最小保護層 （ 11 單 7） 大截面混凝土墩柱在 加大鋼筋混凝土保護層厚度 的前提下，其混凝土強度等級可低于表的要求，但降低幅度 不應超過兩個強度等級 ，且 設計使用年限為 100 年和 50年的構件 ，其強度等級不 應低于 境中使用年限低于 100 年的板、墻，當混凝土骨料最大公稱粒徑不大于 15，保護層最小厚度可降為 15最大水膠比不應大于 0. 55; 年平均氣溫大于 20C 且年平均溫度大于 75%的環(huán)境，除 境中的板、墻構件外，混凝土最低強度等 級應比表中規(guī)定提髙一級，或將保護層最小厚度增大 5 直接接觸土體澆筑的構件，其混凝土 保護層厚度不應小于 70混凝土墊層時，可按表確定； 處于流動水中或同時受水中泥沙沖刷的構件，其保護層厚度宜增加 10 20 預制構件的保護層厚度可比表中規(guī)定 減少 5 當膠凝材料中粉煤灰和礦渣等滲量小于 20%時，表中水膠比低于 ，可適當增加 。 水膠比 水灰比（水與水泥的重量之比，水膠比越大，強度越低 ） 當采用的混凝土強度等級比表的規(guī)定 低一個等級 時，混凝土保護層厚度應 增加 5 低兩個等級時 ，混凝土保護層厚度應 增加 10 5 / 154 具有 連續(xù)密封套管 的 后張 預應力鋼筋、其混凝土保護層厚度可與普通鋼筋相同且 不應小于孔道直徑的 1/2； 否則應比普通鋼筋增加 10 先張法構件中預應力鋼筋在 全預應力狀態(tài)下 的保護層厚度可與普通鋼筋相同， 否則應比普通鋼筋增加 10 直徑大于 16熱軋預應力鋼筋保護層厚度可與普通鋼筋相同 。 1建筑結構平衡的技術 1結構平衡的條件 一、力的基本性質 力的三要素： 力的大小 、 力的方向 和 力的作用點 的位置稱力的三要素。 力的合成：力的合成可用平行四邊形法則。 （ 11 單 2） 二、平面力系的平衡條件及應用 作用于同一物體上的兩個力大小相等，方向相反，作用線相重合，這就是二力的平衡條件。 平面匯交力系的平衡條件是， X=0 和 Y=0 平面力系的平衡條件是 X=0， Y=0 和M=0 二力桿：力作用于桿件的兩端并沿桿件的軸線，稱 軸力 。 軸力分 拉力和壓力 兩種。只有軸力的桿稱為二力桿。 剪力圖和彎矩圖 1止結構傾覆的技術要求 力矩的單位： Nm 或 kNm 兩個大小相等方向相反，作用線平行的特殊力系稱為力偶。 對于懸挑構件（如陽臺、雨蓬、探頭板等）、擋土墻、起重機械防止傾覆的基本要求是：引起傾覆的力矩 M（傾）應小于抵抗傾覆的力矩 M（抗）。可取 M(抗 )（ M（傾） 。 1載對結構的影響 一、荷載的分類 6 / 154 （一） 按隨 時間的變異 分類：永久作用（永久荷載或恒載）、可變作用（可變荷載或活荷載）、偶然作用（偶然荷載、特殊荷載） 1 永久作用（永久荷載或恒載） 在設計基準期內，其值不隨時間變化；或其變化可以忽略不計。 如結構自重 、 土壓力、預加應力、混凝土收縮、基礎沉降、焊接變形 等。 2可變作用（可變荷載或活荷載） 在設計基準期內，其值隨時間變化。如 安裝荷載 、屋面與樓面活荷載、雪荷載、風荷載、 吊車荷載 、積灰荷載 等。 3偶然作用（偶然荷載、特殊荷載 ）例如 爆炸力、撞擊力、雪崩、 嚴重腐蝕 、地震、 臺風 等。 （二） 按 結構的反應 分類：靜態(tài)作用或靜力作用、動態(tài)作用或動力作用 1靜態(tài)作用或靜力作用 不使結構或結構構件產生加速度或所產生的加速度可以忽略不計，如 結構自重、住宅與辦公樓的樓面活荷載、雪荷載 等。 2動態(tài)作用或動力作用 使結構或結構構件產生不可忽略的加速度，例如 地震作用、吊車設備振動、高空墜物沖擊 作用等。 （三） 按 荷載作用面大小 分類：均布面荷載、線荷載、集中荷載（如柱子） 1均布面荷載 Q 建筑物 樓面 上均布荷載，如鋪設的木地板、地磚、花崗石、大理石面層等重量引起的荷載。均布面荷載 Q 值的計算，可用材料單位體積的重度 乘以面層材料的厚度 d，得出增加的均布面荷載值， Q=d。 KN/m3m=KN/線荷載 建筑物原有的樓面或層面上的各種面荷載傳到梁上或條形基礎上時，可簡化為單位長度上的分布荷載稱為線荷載 q。 3集中荷載 是指荷載作用的面積相對于總面積而言很小，可簡化為作用在一點的荷載。（柱子） （四） 按 荷載作用方向 分類：垂直荷載、水平荷載 1 垂直荷載 如結構自重、雪荷載等。 2 水平荷載 如風荷載、水平地震作用等。 （五） 施工和檢修荷載施工荷載 包括施工人員和施工工具、設備和材料等重量及設備運行的振動與沖擊作用。 檢修荷載 包括檢修人員和所攜帶檢修工具的重量。一般作為 集中荷載 。 二、荷載對結構的影響 （荷載 對結構影響主要是 安全性、適用性） （一） 永久荷載（恒載）它會引起結構的 徐變 ，致使結構 構件的變形 和 裂縫加大 ，引起結構的 內力重分布 。 （二） 可變荷載對結構的影響（三） 偶然荷載對結構的影響 地震荷載與臺風荷載也有不同的特點。地震力是地震時，地面運動加速度引起的建筑質量的慣性力。地震力的大小與 建筑質量 的大小成 正比 。所以抗震建筑的材料最好選用 輕質高強 的材料。 7 / 154 在非地震區(qū)， 風荷載是建筑結構的主要水平力。 實驗證明，平面為圓形的建筑比方形或矩形建筑，其風壓可 減小近 40。 所以在高層建筑中，常看到圓形建筑。 （ 11 單 9） 它 不僅風壓小 ，而且 各向的剛度比較接近 ， 有利于抵抗水平力的作用 。 （四） 地面的大面積超載對結構的影響 在土質不太好的地區(qū)地面上 堆土和砂、石等 重物時，不要靠近已有建筑，且不可堆得太重，以免造成大面積超載，致使 地面下沉 ，給鄰近已建房屋的地基造成很大的 附加應力 。 （五） 裝修對結構的影響及對策 （ 12 多 4） 1 裝修時不能自行改變原來的建筑使用功能。如若必要改變時，應該取得原設計單位的許可 。 2在進行樓面和屋面裝修時，新的裝修構造做法產生的荷載值 不能超過原有建筑裝修構造做法荷載值 。如若超過，應對樓蓋和屋蓋結構的承載能力進行分析計算，控制在允許的范圍內。 3在裝修施工中， 不允許 在原有承重結構構件上開洞鑿孔，降低結構構件的承載能力。如果實 在需要，應該經原設計單位的書面有效文件許可，方可施工 。 4 裝修時，不得自行拆除任何承重構件，或改變結構的承重體系；更不能自行做夾層或增加樓層。如果必須增加面積，使用方應委托原設計單位或有相應資質的設計單位進行設計 。 改建結構的施工也必須有相應的施工資質。 5裝修施工時，不允許在建筑內樓面上堆放大量建筑材料，如水泥、砂石等。 6在裝修施工時，應注意建筑結構變形縫的維護： （ 1） 變形縫 間的模板和雜物應該清除干凈，確保結構的自由變形。 （ 2） 沉降縫 現(xiàn)在常采用后澆帶的 處理方式來解決沉降差異的問題。但有時仍會產生微小的沉降差，為了防止裝修做法的開裂，最好還設縫。 （ 3） 防震縫 的寬度應滿足相鄰結構單元可能出現(xiàn)方向相反的振動而不致相撞的要求。 當房屋高度在 15m 以下時，其寬度也不應小于 5 建筑結構變形縫的裝修構造，必須滿足建筑結構單元的自由變形，以防結構的破壞。 1見建筑結構體系和應用 一、 混合結構體系（住宅、辦公樓、教學樓） (12 單 3) 1、 混合結構 房屋一般是指 樓蓋和屋蓋采用 鋼筋混凝土或鋼木結構，而墻和柱采用砌體結構建造的房屋 。 住宅建筑最適合采用混合結構， 一般在 6 層以下 ?；旌辖Y構不宜建造大空間的房屋。 2、 混合結構根據(jù)承重墻所在的位置，劃分為縱墻承重和橫墻承重兩種方案。 縱墻承重方案的特點是 樓板支承于梁上 ，梁把荷載傳遞給縱墻。 橫墻的設置主要是為了滿足房屋剛度和整體性的要求。 其優(yōu)點是 房屋的開間相對大些，使用靈活 。 橫墻承重方案的主要特點是 樓板直接支承在橫墻上 ，橫墻是主要承重墻。 其優(yōu)點是 房屋的橫向剛度大，整體性好，但平面使用靈活性差 。 二、 框架結構體系 1、 框架結構是利用 梁、柱 組成的縱、橫向框架，同時承受豎向荷載及水平荷載的結構。 在非地震區(qū) ， 適合 15 層以下 建筑 。 2、 優(yōu)點： 建筑平面布置靈活 ，可形成 較大的建筑空間 ， 建筑立面處理也比較方便 ； 缺點： 側向剛度較小 ， 當層數(shù)較多時，會產生過大的側移 ， 易引起非結構性構件（如隔墻、裝飾等）破壞，而影響使用 。 8 / 154 2、 框架結構的內力分析常用的手工近似法是： 豎向荷載作用下 用 分層計算法 ； 水平荷載作用下 用 反彎點法。 3、 風荷載和地震力可簡化成 節(jié)點上的水平集中力 進行分析。 （ 11 單 10） 框架結構三、剪力墻體系 1、 剪力墻體系是利用建筑物的墻體（內墻和外墻）做成剪力墻來抵抗水平力。剪力墻厚度 不小于140 剪力墻的 間距一般為 3 8m，適用于 小開間的住宅和旅館 等。 一般在 30m 高度 范圍內都適用。 2、 優(yōu)點： 側向剛度大，水平荷載作用下側移小 ； 缺點： 剪力墻的間距小，結構建筑平面布置不靈活，不適用于大空間的公共建筑，另外結構自重也較大。 4、 整體墻和小開口整體墻。采用 材料力學計算公式 進行內力分析。 5、 雙肢剪力墻和多肢剪力墻。 暗柱的豎筋和腹部的豎向分布筋 共同抵抗 彎矩 。 水平分布筋抵抗剪力 。 當 厚度大于 140 應采用 雙層雙向 ， 直徑不小于 8等于 140，可單層鋼筋網？） 6、 連梁的縱向鋼筋滿足配筋量外還要有足夠的錨固長度，箍筋滿足配筋量以外還要有加密要求 。 剪力墻結構 四、框架 剪力墻結構 1、 框架 剪力墻結構是在框架結構中設置剪力墻的結構。 2、 優(yōu)點： 平面布置靈活，有較大空間，側向剛度較大 。 3、 剪力墻主要承受水平荷載，豎向荷載主要由框架承擔 。建筑的全部剪力墻至少承受 80的水平荷載。 4、 框架 剪力墻結構一般宜用于 10 20 層 的建筑。 框架剪力墻結構五、筒體結構 1、 在高層建筑中，特別是超高層建筑中，水平荷載愈來愈大，起著控制作用。 筒體結構便是抵抗水平荷載最有效的結構體系。 （ 10 單） 2、 筒體結構可分為： 框架 中筒結構、多筒結構 。 2、 內筒一般由 電梯間、樓梯間 組成 （ 12 單 1） 3、 適用于 30 50 層 的房屋 筒體結構 六、桁架結構體系 1、 桁架是由桿件組成的結構體系。在進行內力分析時，節(jié)點一般假定為 鉸節(jié)點 ，當荷載作用在節(jié)點上時， 桿件只有軸向力 （ 11）， 其材料的強度可得到充分發(fā)揮。 2、 屋架的 弦桿外形 和 腹桿布置 對屋架內力變化規(guī)律起決定性作用。 優(yōu)點是可利用截面較小的桿件組成截面較大的構件。單層廠房的屋架常選用桁架結構。 3、 同樣高跨比的屋架，當上下弦成 三角形時，弦桿內力最大 ；當上弦節(jié)點在 拱形線上時，弦桿內力最小 。 屋架的高跨比一般為 1/6 1/8 較為合理。 桁架結構七、網架結構 1、 網架結構可分為： 平板 網架、 曲面 網架。 網架結構是 高次超靜定 的空間結構 9 / 154 2、 優(yōu)點： 空間受力體系，桿件主要承受軸向力 （ 11）， 受力合理，節(jié)約材料，整體性能好，剛度大，抗震性能好。桿件類型較少，適于工業(yè)化生產 。 3、 平板網架可分為：交叉桁架體系、角錐體系兩類。 4、 網架的高度與短跨 之比為 1/15 左右。 5、 腹桿的角度 以 45為 宜 。安裝方法可分為高空拼裝和整體安裝兩類。 6、 同跨度情況下，網架比桁架更安全。 上海體育館八、拱式結構 1、 拱是一種推力的結構，它的主要內力是 軸向壓力。 （ 11 多） 2、 拱腳產生支座水平反力（推力），水平反力起著減少荷載引起的彎曲作用。 3、 拱式結構的主要內力為壓力，可利用抗壓性能良好的混凝土建造大跨度的拱式結構。 （ 10 單） 4、 按照結構的組成和支承方式，拱可分為 三餃拱、兩餃拱和無餃拱 ，工程中， 后兩種拱采用較多 。 5、 拱是一種有推力的結構，拱腳必須 能夠可靠地傳承水平推力。解決這個問題可采用下列措施 : (1)推力由拉桿承受； (2)推力由兩側框架承受。 巴黎國家工業(yè)與技術展覽中心九、懸索結構 1、 在橋梁中被廣泛應用。 2、 懸索結構的主要承重構件是受拉的鋼索，鋼索是用 高強度鋼絞線 或 鋼絲繩 制成。 3、懸索結構包括三部分 :索網、邊緣構件和下部支承結構 。 4、索的拉力取決于跨中的垂度 y ，垂度越小拉力越大。索的垂度一般為跨度的 1/30。 北京工人體育館十、薄壁空間結構 1、薄壁空間結構，也稱殼體結構。它的厚度比其他尺寸 (如跨度 小得多，所以稱薄壁。它屬于空間受力結構 11 多 )，彎矩很小。它的受力比較合理， 材料強度能得到充分利用。 那殼常用于大跨度的屋蓋結構，如 展覽館、俱樂部、飛機 庫 等。 薄殼結構多采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土，費模板、費工時。 北京天文館屋蓋 筑結構構造要求 構構造要求 一、混凝土結構的受力特點及其構造 1、混凝土結構的優(yōu)點 (1)強度較高，鋼筋和混凝土兩種材料的強度都能充分利用； (2) 可模性好，適用面廣； (3) 耐久性和耐火性較好，維護費用低； 10 / 154 (4) 現(xiàn)澆混凝土結構的整體性好，延性好，適用于抗震抗爆結構，同時防振性和防輻射性能較好，適用于防護結構； (5) 易于就地取材 . 混凝土結構的缺點 :自重大，抗裂性較差，施工復雜，工期較長。 2、鋼筋和混凝土的材料性能 （ 1） 鋼筋 我國普通鋼筋混凝土中配置的鋼筋主要是 熱軋鋼筋 ，預應力筋常用中、高強鋼絲和鋼絞線。 熱軋鋼筋的種類：熱軋鋼筋是普通低碳鋼（含碳量不大于 和普通低合金鋼（合金元素不大于5）制成。 建筑鋼筋分兩類，一類為有 明顯流幅的鋼筋 ，另一類為 沒有明顯流幅的鋼筋 。 有明顯流幅的鋼筋 含碳量少，塑性好，延伸率大 。 無明顯流幅的鋼筋 含碳量多，強度高，塑性差，延伸率小，沒有屈服臺階，脆性破壞。 對于有明顯流幅的鋼筋，其性能的基本指標有 屈服強度、延伸率、強屈比和冷彎性能 四項。 冷彎性能是反映鋼筋 塑性 性能的另一個指標。 鋼筋的成分： 鐵是主要元素 ，還有少量的 碳、錳、硅、釩、鈦 等；另外，還有少量有害元素，如 硫、磷、氧 。 （ 2） 混凝土 混凝土 抗壓強度 ： 立方體強度 為混凝土的強度等級。單位是 N/示抗壓強度為 20N/規(guī)范共分 十四 個等級， 差為 5N/（ 06 單 3） 混凝土棱柱體 軸心抗壓強度 強度是采用 1505000棱柱體作為標準試件試驗所得。 混凝土 抗拉強度 計算 抗裂 的重要指標?；炷恋目估瓘姸群艿?。 （ 3） 鋼筋混凝土的共同作用 鋼筋與混凝土能夠共同工作是 依靠它們之間的粘結強度 ?；炷僚c鋼筋接觸面的剪應力稱 粘結應力 。 影響粘結強度的主要因素有 混凝土的強度、保護層的厚度和鋼筋之間的凈距離 等。 3、極限狀態(tài)設計方法的基本概念 我國現(xiàn)行規(guī)范采用以 概率理論 為基礎的極限狀態(tài)設計方法，基本原則如下： （ 1） 結構功能：建筑結構必須滿足 安全性、適用性和耐久性 的要求。 （ 2） 可靠度：結構在規(guī)定的時間內，在規(guī)定的條件下，完成預定功能要求的能力，稱為結構的可靠性， 可靠度是可靠性的定量指標 。 （ 3） 極限狀態(tài)設計的實用表達式：為了滿足可靠度的要求，在實際設計中采取如下措施： 1）一般情況下在計算桿件 內力 時，對荷載標準值 乘以 一個大于 1 的系數(shù)，稱 荷載分項系數(shù) 。 2） 在計算結構的 抗力 時，將材料的標準值 除以 一個大于 1 的系數(shù)，稱 材料分項系數(shù) 。 3） 對 安全等級不同 的建筑結構，采用一個 重要性系數(shù) 進行調整。 4、鋼筋混凝土梁的配筋原理及構造要求 （ 1）、梁 下 先破壞： 少筋 不允許（ 脆性 破壞） 梁 上 先破壞： 超筋 梁 上下 同時破壞： 適筋 。允許（ 塑性 破壞） 受彎構件截面在彎矩 的共同作用下，有可能產生斜裂縫，并沿斜裂縫截面發(fā)生破壞。 影響斜截面受力性能的 主要因素 ： 11 / 154 1） 剪跨比和高跨比； 2） 混凝土的強度等級； 3） 腹筋的數(shù)量，箍筋和彎起鋼筋統(tǒng)稱為腹筋為了 防止斜截面的破壞，通常采用下列措施： （ 05 多 21） 1） 限制梁的截面最小尺寸 （ 05 多 21） ，其中包含混凝土強度等級因素； 2） 適當配置箍筋； （ 05 多 21） 3） 當上述兩項措施還不能滿足要求時，可適當配置彎起鋼筋 （ 05 多 21） 5、連續(xù)梁、板的受力特點及構造要求 （ 1）單向板與雙向板的受力特點 兩對邊支承的是單向板，一個方向受彎；四邊支承的是雙向板，雙向受彎。 1） 當長邊與短邊之比 小于或等于 2 時，應按 雙向板計算； 2） 當長邊與短邊之比 大于 2 但小于 3 時，宜按 雙向板計算；當按沿短邊方向的單向板計算時，應沿長邊 布置足夠數(shù)量的構造筋 。 3） 當長邊與短邊長度之比 大于或等于 3 時，可按 沿短邊方向受力的單向板計算。 （ 2） 連續(xù)梁、板的受力特點 現(xiàn)澆肋形樓蓋中的板、次梁和主梁，一般均為多跨連續(xù)梁（板）。連續(xù)梁（板）的內力計算是主要內容，配筋計算與簡支梁相同。 內力計算有兩種方法： 主梁 按 彈性理論 計算， 次梁和板 可考慮 塑性變形內力重分布 的方法計算。 （ 11 單 1） 連續(xù)梁、板的受力特點是，跨中有正彎矩，支座有負彎矩。因此，跨中按最大正彎矩計算正筋，支座按最大負彎矩計算負筋。 （ 13 單 3、 09 單 4） （ 3） 梁、板構造要求 梁的截面高度一般按跨度來確定，寬度一般是高度的 1/3?？v向受力鋼筋宜優(yōu)先選用 筋，常用直徑為 10 25鋼筋之間的間距 不應小于 25不應小于直徑 。保護層的厚度與梁所處環(huán)境有關，一般為 25 40 板的厚度與 計算跨度 有關， 屋面板一般不小于 60板一般不小于 80的保護層厚度一般為 15 30力鋼筋直徑常 用 6、 8、 10、 12間距不宜大于 250 梁、板混凝土的強度等級一般采用 上。 二、掌握砌體結構的受力特點及 其構造砌體結構優(yōu)點： 1） 砌體材料抗壓性能好， 2） 保溫、耐火、耐久性能好； 3） 材料經濟，就地取材； 4） 施工簡便，管理、維護方便。 5） 可用作住宅、辦公樓、學校、旅館、跨度小于 15m 的中小型廠房的墻體、柱和基礎。 砌體結構的缺點： 1） 砌體的抗壓強度相對于塊材的強度來說還很低，抗彎、抗拉強度則更低； 2） 黏土磚所需土源要占用大片良田，更要耗費大量的能源； 3） 自重大，施工勞動強度高，運輸損耗大。 1、 砌體材料及砌體的力學性能 （ 1） 砌塊 12 / 154 孔洞率大于 25，孔的尺寸小而數(shù)量多，主要用于承重部位的磚稱為 燒結多孔磚，簡稱多孔磚。 磚的強度等級用 “表示，單位為 N/ 燒結普通磚、燒結多孔磚 等的強度等級分 級 。 蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚的強度等級分 級 。 （ 2） 砂漿 砂漿按組成材料的不同，可分為：水泥砂漿；水泥混合砂漿；石灰、石膏、黏土砂漿。 砂漿強度等級符號為 “M” 。 五種砂漿的強度等級，即 驗算砌體抗壓強度，砂漿強度取 0 的情況： 1） 正在砌筑 2） 砌完不久但砂漿尚未硬結 3） 嚴寒地區(qū)采用凍結法施工 影響磚砌體抗壓強度的主要因素包括： 1）磚的強度等級 ； ； 4） 砌筑質量，（包括飽滿度、砌筑時磚的含水率、 操作人員的技術水平 等）。（ 11 多 25） 2、 砌體結構靜力計算原理 砌體墻、柱靜力計算的支承條件和基本計算方法是根據(jù) 房屋的空間工作性能 確定的。房屋的空間工作性能與下列因素有關： 屋蓋或樓蓋類別 、 橫墻間距 。 砌體結構房屋靜力計算方案的橫墻間距： 樓蓋或屋蓋類別 剛性方案 剛彈性方案 整體式、裝配整體和 裝配式元棵體系鋼筋棍凝土屋蓋或鋼 筋混凝土樓蓋 L 4和薄板 (厚度 4種。厚板主要用于結構，薄板主要用于屋面板、樓板和墻板等 。 （二）鋼管混凝土結構用鋼 1、 矩形鋼管混凝土結構 和 圓鋼管混凝土結構 應用較廣。目前鋼管混凝土的使用范圍還主要 限于柱、橋墩、拱架 等。 2、 鋼管混凝土結構用鋼管可采用 直縫焊接管 、 螺旋形縫焊接管 和 無縫鋼管 。 鋼管焊接必須采用對接焊縫，并達到與母材等強的要求。焊縫質量應滿足 二級焊縫質量標準 的要求。 3、 由 施工單位自行卷制的鋼管 ，其銅板必須平直，不得使用表面 銹蝕或受過沖擊的鋼板 ，并應有 出廠證明書或試驗報告單 。 （三）鋼筋混凝土結構用鋼 1、 鋼筋混凝土結構用鋼主要品種 有熱軋鋼筋、預應力混凝土用熱處理鋼筋、預應力混凝土用鋼絲和鋼絞線等 。 熱軋鋼筋 是建筑工程中 用量最大 的鋼材品種之一，主要用于 鋼筋混凝土結構 和 預應力混凝土結構 的配筋。 2、 熱軋帶肋鋼筋牌號中， 于普通熱軋鋼筋 ， 熱軋光圓鋼筋強度較低，與混凝土的粘結強度也較低，主要用作 板的受力鋼筋 、 箍筋 以及 構造鋼筋 。熱軋帶肋鋼筋與混凝土之間的握裹力大，共同工作性能較好，其中的 鋼筋是鋼筋混凝土用的主要受力鋼筋。 常稱新 級鋼 ，是我國規(guī)范提倡使用的鋼筋品種。 有 較高要求的抗震結構 適用的鋼筋牌號為：已有帶肋鋼筋牌號后加 E (例如 : 的鋼筋。該類鋼筋除應滿足以下的要求外，其他要求與相對應的已有牌號鋼筋相同 : 1） 鋼筋 實測抗拉強度 與 實測屈服強度 之比 不小于 2） 鋼筋 實測屈服強度 與 規(guī)定的屈服強度特征值之比不大于 3） 鋼筋的最大力總伸長率不 小于 9% 。 （ 13 單 6） 3、熱軋帶肋鋼筋應在其表面軋上牌號標志，對公稱 直徑不大于 10鋼筋 ，可不軋制標志，可 采用掛標牌方法。 （四）建筑裝飾用鋼材制品 1、 不 銹鋼 是指含鉻量在 12%以上的鐵基合金鋼。 鉻的含量越高，鋼的抗腐蝕性越好 。（主要小于 2 2、 輕鋼龍骨主要分為 吊頂龍骨（代號 D)和 墻體龍骨（代號 Q)兩大類。吊頂龍骨又分 為 主龍骨（承載龍骨）、 次龍骨 （覆面龍骨）。墻體龍骨分為 豎龍骨 、 橫龍骨 和 通貫龍 骨 等。 三、建筑鋼材的力學性能 鋼材的主要性能包括 力學性能 和 工藝性能 。 26 / 154 1）力學性能： 拉伸性能 、 沖擊性能 、 疲勞性能 等。 2）工藝性能： 彎曲性能 和 焊接性能 等。 （ 13 多2） （一）拉伸性能 反映建筑鋼材 拉伸性能 的指標包括 屈服強度 、 抗拉強度 和 伸長率 。 （ 10 二級） 1、 屈服強度 是結構設計中鋼材 強度的取值依據(jù) ?？?拉強度與屈服強度之比 (強屈比 )是 評價 鋼材使用可靠性 的 一個參數(shù) 。強屈比愈 大 ，鋼材受力超過屈服點工作時的 可靠性越大 ， 安全性越高 ;但強屈比太大，鋼材強度 利用率偏低 ，浪費材料。 2、 鋼材在受力破壞前可以經受永久變形的性能，稱為塑性 。 鋼材的塑性指標通常用 伸長率 表示。伸長率是鋼材發(fā)生斷裂時所能承受永久變形的能力。伸長率 越大 ，說明鋼材的 塑性越大 。試件拉斷后標距長度的增量與原標距長度之比的 百分比即為斷后伸長率 。對常用的熱軋鋼筋而言，還有一個最大力總伸長率的指標要求。 （二）沖擊性能 1、 冷脆性，脆性臨界溫度。 脆性臨界溫度 的數(shù)值 愈低 ，鋼材的低溫沖擊性能 愈好 。在負溫下使用的結構，應當選用脆性臨界溫度較使用溫度為低的鋼材。 2、 受交變荷載反復作用時，鋼材在 應力遠低于其屈服強度 的情況下突然發(fā)生脆性斷裂破壞的現(xiàn)象，稱為疲勞破壞。 （例如：用手扭斷鐵線） 鋼材的疲勞極限與其抗拉強度有關，一般抗拉強度高，其疲勞極限也較高。 四、鋼材化學成分及其對鋼材性能的影響 1、鋼材中 主要 成分 鐵 (其他有：碳 (C)、硅 (錳 (磷 (P)、硫 (S)、氧 (O)、氮 (N)、鈦 (釩 (V)等 (1)碳 :碳是決定鋼材性能的最重要元素。 建筑鋼材的含碳量不大于 （ 09 案） ，隨著含碳量的增加，鋼材的強度和硬度提高，塑性和韌性下降。含碳量超過 時鋼材的可 焊性顯著降低 。 (2)硅 :當含量 小于 1% 時 ，可 提高 鋼材 強度 ，對塑性和韌性影響不明顯。硅是 我國鋼筋用鋼材中的主加合金元素。 (3)錳 :能 消減硫和氧引起的熱脆性 ，使鋼材的 熱加工性能改 善，同時也可提 高鋼材強度 。 碳素鋼中很有害的元素：磷、硫、氧 （ 05 多 22）（ 13 單 9） (4)磷 ：磷是碳素鋼中 很有害 的元素之一。磷含量增加，鋼材 的強度、硬度提高，塑 性和韌性顯著下降 。特別是溫度愈低，對塑性和韌性的影響愈大，從而顯著加大鋼材的冷 脆性，也使鋼材可焊性顯著降低。但磷可提高鋼材的 耐磨性和耐蝕性 ，在低合金鋼中可配 合其他元素作為合金元素使用。 (5)硫 ：硫也是 很有害 的元素，呈非金屬硫化物夾雜物 存在于鋼中，降低鋼材的各種 機械性能。硫化物所造成的低熔點使鋼材在焊接時易產生熱裂紋，形成熱脆現(xiàn)象，稱為熱脆性。 硫使鋼的可焊性、沖擊韌性、耐疲勞性和抗腐蝕性等均降低。 (6)氧 ：氧是鋼中 有害 元素，會降低鋼材的機械性能，特別是韌性。氧有促進時效傾向的作用。氧化物所造成的低熔點亦使鋼材的 可焊性變差 。 (7)氮 ：氮對鋼材性質的影響與碳、磷相似，會使鋼材 強度提高 ，塑性特別是 韌性顯著下降 。 碳當量 允許偏差為 1凝土的性能和應用 1、普通混凝土 (以下簡稱混凝土 )一般是 由 水泥、砂、石和水 所組成。 砂、石主要作用是 節(jié)約水泥、承擔荷載、限制硬化水泥的收縮一、混凝土組成材料的技術要求 27 / 154 （一）水泥 1、經驗證明，一般以水泥強度等級為混凝土強度等級的 為宜。用低強度等級水泥配制高強度等級混凝土時，會使水泥用量過大，不經濟，而且還會影響混凝土的其他技術性質。用高強度等級水泥配制低強度等級混凝土時，會使水泥用量偏少，影響和易性及密實度，導致該混凝土耐久性差，故必須這么做時應摻入一定數(shù)量的混合材料。 （二）細骨料 1、 粒徑在 4. 75下 的骨料稱為細骨料，在普通混凝土中指的是 砂 。 2、 砂的顆粒級配是指砂中大小不同的顆粒相互搭配的比例情況， 大小顆粒搭配得好時砂粒之間的空隙最少 。（ 11 單）在相同質量條件下， 細砂的總表面積較大，而粗砂的總表面積較小 。 （ 11 單 5） 3、 在混凝土中，為達到 節(jié)約水泥和提高強度 的目的，應盡量 減少 砂的 總表面積 和 砂粒間的空隙 ，即選用級配良好的 粗砂或中砂 比較好。 3、 砂的顆粒級配和粗細程度，常用 篩分析 的方法進行測定。根據(jù) 孔的累計篩余量，將砂分成 I、 個級配區(qū) .； 細度模數(shù)愈大，表示砂愈粗 ，按 細度模數(shù)砂可分為 粗、中、 細 三級。 粗砂：細度模數(shù)為 均粒徑為 上。 中砂：細度模數(shù)為 均粒徑為 細砂：細度模數(shù)為 均粒徑為 4、 對于 泵送說凝土 ，宜選用中砂，且砂中 小于 顆粒應 不少于 15%。 5、 重要工程混凝土所使用的砂，還應進行 堿活性檢驗 ，以確定其適用性。 6、 砂的堅固性是指砂在氣候、環(huán)境變化或其他物理因素作用下 抵抗破裂 的能力。砂的堅 固性用硫酸鈉 溶液檢驗，試樣經 5 次循環(huán)后 其質量損失應符合有關標準的規(guī)定 7、 砼用細骨料的技術要求： 、 顆粒級配及粗細程度 ； 、 有害雜質和堿活性 ； 、 堅固性 。 （三）粗骨料 粒徑 大于 5骨料 稱為粗骨料。 普通混凝土常用的粗骨料有 碎石和卵石粗骨料的技術要求有以下幾方面 ： 1、顆粒級配及最大粒徑 粗骨料中公稱粒級的 上限 稱為 最大粒徑 。當骨料粒徑增大時，其比表面積減小，混凝土的水泥用量也減少，故在滿足技術要求的前提下，粗骨料的最大粒徑應盡量選大一些。 1） 在鋼筋混凝土結構工程中，粗骨料的最大粒徑不得超過 結構截面最小尺寸的 1/4，同時不得大于鋼筋間最小凈 距的 3/4。 2） 對于混凝土 實心板 ，可允許采用最大粒徑達 1/3 板厚 的骨料，但最大粒徑 不得超過 40 3） 對于采用 泵送 的混凝土， 碎石 的最大粒徑應 不大于輸送管徑的 1/3 ， 卵石 的最大粒徑應 不大于輸送管徑的 1/ （ 09 二級案） 2、強度和堅固性 碎石或卵石的強度可用巖石 抗壓強度和壓碎指標 兩種方法表示。當混凝土強度等級為 以上時，應進行巖石抗壓強度檢驗。用于制作粗骨料的巖石的抗壓強度與混凝土強度等級之比 不應小于 1. 5。對經常性的生產質量控制則可用 壓碎指標 值來檢驗。 有 抗凍 要求的混凝土所用粗骨料，要求測定其 堅固性 。即用 硫酸鈉 溶液檢驗，試樣經 5 次循環(huán)后 其質量損失應符合有關標準的規(guī)定 狀顆粒 28 / 154 粗骨料中所含的泥塊、淤泥、細屑、硫酸鹽、硫化物和有機物等是有害物質，其含量應符合有關標準的規(guī)定。另外，粗骨料中嚴禁混入煅燒過的 白云石 或 石灰石塊 。 重要工程混凝土所使用的碎石或卵石，還應進行 堿活性 檢驗，以確定其 適用性 。 （四） 水 混凝土拌合及養(yǎng)護用水的水質應符合有關規(guī)定。對于設計使用年限為 100 年的結構混凝土， 氯離子含量不得超過 500L; 對使用 鋼絲或經熱處理鋼筋的預應力混凝土 ， 氯離子含量不得超過 350L 。 未經處理的海水嚴禁用于鋼筋、混凝土和預應力混凝土。在無法獲得水源的情況下，海水可用于素混凝土，但不宜用于裝飾混凝土 。 （五） 外加劑 外加劑是在混凝土拌合前或拌合時摻入，摻量一般 不大于水泥質量的 5% (特殊情況除外 ) 各類具有室內使用功能的 (質量分數(shù) ) 。 混凝土外加劑的技術要求包括受檢混凝土 性能指標 和 勻質性指標 。 砼膨脹劑物理性能指標：細度、凝結時間、 限制膨脹率 (強制性指標 )、抗壓強度。 （六） 摻合料粉煤灰 來源廣泛，是當前 用量最大、使用范圍最廣 的混凝土摻合料 二、混凝土的技術性能 （一）和易性 1、 和易性是指混凝土拌合物易于施工操作 (攪拌、運輸、澆筑、搗實 )并能獲得質量均勻、成型密實的 性能，又稱 工作性 。 和易性是一項綜合的技術性質，包括 流動性、黏聚性和保水性 等三方面的含義。 （ 07 多 2）（ 12 單 2） 黏聚性：不發(fā)生分層、離析現(xiàn)象；保水性：不產生嚴重的泌水現(xiàn)象。 泌水性：則是指水泥漿體所含水分從漿體中析出的難易程度，又稱析水性。 在混凝土制備過程中，實際拌和用水往往比水泥水化所需的水量多，如果所用水泥的泌水性大，則導致混凝土分層離析，破壞混凝土均一性；同時使水泥漿體和集料、鋼筋之間不能牢固粘結，并形成較大孔隙。所以用泌水性大的水泥所配制的混凝土，孔隙率提高，特別是連通的毛細孔較多，質量不均，抗?jié)B性、抗凍性以及耐蝕等性能較差；由于分層、離析，導致混凝土界面薄弱層的出現(xiàn)，使混凝土整體力學強度等性能降低。如果水泥的保水性不好，則拌成的砂漿在砌筑時，很容易被所接觸的磚、砌塊等基材吸去水分，從而降低其可塑性與粘結性，不能形成牢固的粘結：而且施 工也不方便。一般情況下，凡是能夠改善水泥泌水性的因素，一般都能提高其保水性。 2、 工地上常用坍落度試驗來測定混凝土拌合物的 坍落度或坍落擴展度 ，作為流動性指標，坍落度或坍落擴展度 愈大表示流動性愈大 。對坍落度值小于 10干硬性棍凝土拌合物，則用 維勃稠度試驗測定其稠度作為流動性指標 ， 稠度值愈大表示流動性愈小 ?；炷涟韬衔锏?黏聚性和保水性 主要通過 目測結合經驗 進行評定。 3、 影響混凝土拌合物和易性的主要因素包括 單位體積用水量 、 砂率 、組 成材料的性質 、 時間 和溫度 等。 4、 單位體積用水量 決定水泥漿的 數(shù)量和稠度 ，它是影響 混凝土 和易性的最主要因素 。 5、 砂率 是指混凝土中砂的質量