結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)砌體結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)

注冊(cè)建筑師考試

《建筑結(jié)構(gòu)》復(fù)習(xí)概要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理；砌體結(jié)構(gòu)；鋼結(jié)構(gòu)CSUST付濤編寫(xiě)制作《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法》概要11、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期與設(shè)計(jì)使用年限2、承載能力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)3、結(jié)構(gòu)的三種設(shè)計(jì)狀況及其驗(yàn)算4、建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)5、結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的可靠指標(biāo)CSUST付濤編寫(xiě)制作《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法》概要26、作用及其分類7、荷載及其分類8、荷載的代表值9、兩種極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)計(jì)算公式10、分項(xiàng)系數(shù)及其取值依據(jù)CSUST付濤編寫(xiě)制作建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概要：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期結(jié)構(gòu)的功能：安全性、適用性、耐久性設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：可變作用和與時(shí)間有關(guān)的材料性能等取值所對(duì)應(yīng)的時(shí)間參數(shù)（通常取為50年）CSUST付濤編寫(xiě)制作結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限設(shè)計(jì)使用年限：結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需大修即可按其預(yù)定目的使用的時(shí)期。類別設(shè)計(jì)使用年限（年）示例15臨時(shí)性結(jié)構(gòu)225易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件350普通房屋和構(gòu)筑物4100紀(jì)念性建筑和特別重要的建筑CSUST付濤編寫(xiě)制作結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的兩種極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值如：影響正常使用的變形、裂縫、振動(dòng)等承載能力極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形如：結(jié)構(gòu)破壞、傾覆、壓屈、失穩(wěn)等

以吊車梁為例，撓跨比超標(biāo)為超過(guò)正常使用極限狀態(tài)，吊車梁失穩(wěn)或破壞為超過(guò)承載能力極限狀態(tài)CSUST付濤編寫(xiě)制作設(shè)計(jì)狀況的驗(yàn)算與兩種極限狀態(tài)設(shè)計(jì)狀況（承載情況）是否需要驗(yàn)算出現(xiàn)概率持續(xù)時(shí)間狀況名稱承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)100%≈設(shè)計(jì)使用年限持久狀況√√較大很短短暫狀況√√(按需)很小很短偶然狀況√×CSUST付濤編寫(xiě)制作安全等級(jí)、重要性系數(shù)及設(shè)計(jì)使用年限建筑物類型破壞后果安全等級(jí)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0設(shè)計(jì)使用年限重要的房屋很嚴(yán)重一級(jí)≮1.1100年及以上一般的房屋嚴(yán)重二級(jí)≮1.050年次要的房屋不嚴(yán)重三級(jí)≮0.95年設(shè)計(jì)使用年限為25年的，γ0按各自情況取值CSUST付濤編寫(xiě)制作結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)的可靠指標(biāo)破壞類型建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)延性破壞3.73.22.7脆性破壞4.23.73.2記住普通二級(jí)建筑結(jié)構(gòu)延性破壞時(shí)可靠指標(biāo)為3.2CSUST付濤編寫(xiě)制作作用及其分類作用：使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力、變形的原因作用分為直接作用和間接作用直接作用：力（各種荷載）間接作用：產(chǎn)生內(nèi)力和變形的其他因素如：混凝土收縮徐變、焊接變形、溫度變化、地基沉降、地震等CSUST付濤編寫(xiě)制作荷載的分類如：結(jié)構(gòu)自重為恒載、固定靜載吊車荷載為活載、自由動(dòng)載樓面荷載為活載、自由靜載永久荷載可變荷載偶然荷載↑按隨時(shí)間變異分靜態(tài)荷載動(dòng)態(tài)荷載↖按動(dòng)力反應(yīng)分固定荷載自由荷載按空間位置變化分↓CSUST付濤編寫(xiě)制作荷載的代表值及材料的強(qiáng)度值荷載各代表值的大小關(guān)系：設(shè)計(jì)值＞標(biāo)準(zhǔn)值≥組合值≥頻遇值≥準(zhǔn)永久值材料強(qiáng)度數(shù)值關(guān)系：強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值＞強(qiáng)度設(shè)計(jì)值CSUST付濤編寫(xiě)制作極限狀態(tài)荷載效應(yīng)組合荷載代表值荷載效應(yīng)計(jì)算公式是否乘γ分項(xiàng)系數(shù)承載能力極限狀態(tài)

γ

S≤R基本組合設(shè)計(jì)值兩者取大√γG=1.2γQ=1.4γG=1.35γQ=1.4偶然組合代表值加入偶然荷載作用效應(yīng)×/正常使用極限狀態(tài)S≤C標(biāo)準(zhǔn)組合標(biāo)準(zhǔn)值×/頻遇組合頻遇值×/準(zhǔn)永久組合準(zhǔn)永久值×/荷載的代表值與兩種極限狀態(tài)CSUST付濤編寫(xiě)制作材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)的取值材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=標(biāo)準(zhǔn)值/材料分項(xiàng)系數(shù)混凝土γc=1.4一般鋼材γc=1.1砌體γc=1.5材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值具有不低于95%的保證率CSUST付濤編寫(xiě)制作荷載分項(xiàng)系數(shù)的取值恒載分項(xiàng)系數(shù)γG活載分項(xiàng)系數(shù)γQ恒載對(duì)結(jié)構(gòu)不利恒載對(duì)結(jié)構(gòu)有利恒載控制設(shè)計(jì)活載控制設(shè)計(jì)一般情況傾覆/滑移/漂浮等一般情況活載標(biāo)準(zhǔn)值≥4kN/m21.351.21.00.91.41.3CSUST付濤編寫(xiě)制作《砌體結(jié)構(gòu)》概要11、砌體的分類和強(qiáng)度等級(jí)2、砂漿的分類、強(qiáng)度等級(jí)和性能3、砌體受壓破壞特征4、砌體抗壓強(qiáng)度的影響因素5、砌體受拉/彎/剪破壞形態(tài)及比較6、砌體房屋承重方案CSUST付濤編寫(xiě)制作《砌體結(jié)構(gòu)》概要27、砌體房屋靜力計(jì)算方案8、上柔下剛和上剛下柔房屋9、墻、柱的高厚比10、砌體房屋伸縮縫的最大間距11、圈梁的作用及其應(yīng)用12、過(guò)梁、墻梁、挑梁CSUST付濤編寫(xiě)制作砌體的分類CSUST付濤編寫(xiě)制作砂漿的種類、強(qiáng)度等級(jí)和性能砂漿品種強(qiáng)度和易性耐水性耐久性適用范圍水泥砂漿高差好好水中或潮濕環(huán)境中混合砂漿較高較好差較好防潮層以上非水泥砂漿低好無(wú)差低層建筑物CSUST付濤編寫(xiě)制作砌體受壓破壞特征階段ⅠⅡⅢ現(xiàn)象出現(xiàn)裂縫裂縫開(kāi)展形成通縫壓力/破壞壓力50%~70%80%~90%100%砌體抗壓強(qiáng)度>>抗拉、彎、剪強(qiáng)度CSUST付濤編寫(xiě)制作砌體抗壓強(qiáng)度的影響因素①砌體強(qiáng)度隨塊材/砂漿強(qiáng)度提高而提高②提高塊材強(qiáng)度比提高砂漿強(qiáng)度更有效③塊材強(qiáng)度恒大于砌體強(qiáng)度，砂漿則不④砂漿強(qiáng)度較低時(shí)砌體強(qiáng)度高于砂漿強(qiáng)度

砂漿強(qiáng)度較高時(shí)砌體強(qiáng)度低于砂漿強(qiáng)度塊材+砂漿砌體=CSUST付濤編寫(xiě)制作使砌體抗壓強(qiáng)度高的各因素塊材強(qiáng)度砂漿強(qiáng)度

塊材強(qiáng)度高砂漿強(qiáng)度高塊材形狀塊材尺寸塊材表面平整塊材高度大砌筑質(zhì)量砌筑方法塊材含水率錯(cuò)縫水平灰縫飽滿；磚含水率10%~15%砌體抗壓強(qiáng)度高CSUST付濤編寫(xiě)制作砌體受拉/彎/剪破壞形態(tài)砌體受彎破壞形態(tài)：砌體受剪破壞形態(tài)：CSUST付濤編寫(xiě)制作砌體受拉/彎/剪破壞形態(tài)比較砌體（軸心/彎曲）受拉破壞形式：沿通縫、沿齒縫、沿直縫（貫穿塊體）砌體受剪破壞形式：沿通縫、沿齒縫、沿階梯形縫（均沿灰縫破壞）

↑

砌體的抗剪強(qiáng)度隨砂漿強(qiáng)度而提高、

隨灰縫飽滿度和塊材含水率而提高CSUST付濤編寫(xiě)制作砌體房屋承重墻（柱）布置方案承重

方案內(nèi)

橫墻開(kāi)間整體剛度抗震性能適用建筑類型橫墻

承重密小大好住宅、宿舍縱橫墻承重較密較小較大較好教學(xué)樓、辦公樓縱墻

承重稀大較小較差食堂、商店、廠房?jī)?nèi)框架承重?zé)o很大小差非抗震地區(qū)的房屋CSUST付濤編寫(xiě)制作砌體房屋靜力計(jì)算方案根據(jù)橫墻間距和樓（屋）蓋結(jié)構(gòu)剛度可將砌體結(jié)構(gòu)房屋的靜力計(jì)算劃分為：剛性方案剛彈性方案彈性方案房屋空間剛度大中小墻/柱內(nèi)力計(jì)算模型頂端具有不動(dòng)鉸支座的豎向結(jié)構(gòu)頂端為彈性支承的平面排架有側(cè)移的平面排架計(jì)算簡(jiǎn)圖CSUST付濤編寫(xiě)制作上柔下剛和上剛下柔房屋房屋是指橫墻間距超過(guò)剛性方案的限值，而其余各層橫墻間距均在剛性方案限值范圍內(nèi)的房屋。共同點(diǎn)：均只有一層房屋橫墻間距超過(guò)限值。上柔下剛頂層上剛下柔底層CSUST付濤編寫(xiě)制作砌體房屋墻/柱的容許高厚比β高厚比：墻/柱的計(jì)算高度與其相應(yīng)邊長(zhǎng)的比值高厚比越大，抗壓承載力越小。墻/柱的容許高厚比β值如下：砂漿強(qiáng)度等級(jí)墻柱M2.52215M5.02416≥M7.52617CSUST付濤編寫(xiě)制作砌體房屋伸縮縫的最大間距（m）屋蓋或樓蓋類別間距整體式或裝配整體式砼結(jié)構(gòu)無(wú)保溫層或隔熱層的屋蓋40有保溫層或隔熱層的屋/樓蓋50裝配式無(wú)檁體系砼結(jié)構(gòu)無(wú)保溫層或隔熱層的屋蓋50有保溫層或隔熱層的屋/樓蓋60裝配式有檁體系砼結(jié)構(gòu)無(wú)保溫層或隔熱層的屋蓋60有保溫層或隔熱層的屋蓋75瓦材屋蓋、木屋/樓蓋、輕鋼屋蓋100CSUST付濤編寫(xiě)制作整體式砼裝配無(wú)檁式砼裝配有檁式砼非砼40506075100變形量大則伸縮縫間距小整體式無(wú)保溫層鋼筋混凝土屋/樓蓋變形量最大砌體房屋伸縮縫的最大間距圖示CSUST付濤編寫(xiě)制作圈梁的作用增強(qiáng)房屋整體剛度，與構(gòu)造柱一起提高房屋的抗震性能，防止和減輕地基不均勻沉降和較大振動(dòng)荷載的不利影響。房屋中部沉降較兩端為大時(shí)位于基礎(chǔ)頂面的圈梁作用大；房屋兩端沉降較中部為大時(shí)位于檐口部位的圈梁作用大；CSUST付濤編寫(xiě)制作過(guò)梁、墻梁、挑梁磚拱過(guò)梁≤1.2m，鋼筋磚過(guò)梁≤1.5m；有振動(dòng)、抗震或沉降時(shí)須用鋼筋混凝土過(guò)梁墻梁可分為簡(jiǎn)支墻梁/連續(xù)墻梁/框支墻梁挑梁設(shè)計(jì)的重點(diǎn)為抗傾覆驗(yàn)算。挑梁根部長(zhǎng)度l1與挑出長(zhǎng)度l之比：挑梁上有墻時(shí)：l1/l＞1.2

挑梁上無(wú)墻時(shí)：l1/l＞2CSUST付濤編寫(xiě)制作《鋼結(jié)構(gòu)》概要1、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍2、鋼材的機(jī)械性能、化學(xué)成分及其影響3、鋼材的規(guī)格及表示方法4、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算內(nèi)容5、鋼屋蓋體系6、鋼結(jié)構(gòu)的連接7、鋼結(jié)構(gòu)房屋溫度區(qū)段長(zhǎng)度值CSUST付濤編寫(xiě)制作鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用輕質(zhì)高強(qiáng)結(jié)構(gòu)自重小、跨度大高層、大跨塑性韌性好適宜承擔(dān)動(dòng)力荷載重型動(dòng)力廠房可加工性好焊接要求含碳量≤0.2%安裝工期短適宜于工期緊/加層/補(bǔ)強(qiáng)活動(dòng)房屋密閉性好適宜作為壓力管道密閉容器穩(wěn)定問(wèn)題突出多數(shù)構(gòu)件存在穩(wěn)定問(wèn)題耐熱而不耐火150℃以上需進(jìn)行防護(hù)耐腐蝕性差需涂刷防銹蝕涂層CSUST付濤編寫(xiě)制作鋼材的主要機(jī)械性能指標(biāo)鋼材的機(jī)械性能指標(biāo)內(nèi)涵強(qiáng)度①抗拉強(qiáng)度反映材料極限應(yīng)力③屈服強(qiáng)度鋼材標(biāo)號(hào)/結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算的依據(jù)變形性能②伸長(zhǎng)率衡量鋼材在靜荷載下的塑性性能④冷彎性能衡量鋼材塑性和檢驗(yàn)鋼材質(zhì)量⑤沖擊韌性衡量鋼材在動(dòng)荷載下的變形性能CSUST付濤編寫(xiě)制作鋼結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)及典型表現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)典型表現(xiàn)控制因素實(shí)例穩(wěn)定問(wèn)題突出結(jié)構(gòu)/構(gòu)件失穩(wěn)破壞壓應(yīng)力受壓/彎構(gòu)件、壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定問(wèn)題耐熱而不耐火高溫下鋼材失去強(qiáng)度溫度150℃以上表面需防護(hù)；600℃強(qiáng)度為0耐腐蝕性差鋼材易銹蝕潮濕、侵蝕性介質(zhì)鋼構(gòu)件表面需刷放腐涂料CSUST付濤編寫(xiě)制作鋼材中的化學(xué)成分及其影響成分碳脫氧劑有害元素對(duì)鋼材性能的影響使鋼材強(qiáng)度提高，塑性韌性降低硅Si錳Mn硫S磷P氧O氮N不影響鋼材強(qiáng)度消除硫的熱脆影響使鋼材在高溫下變脆使鋼材在低溫下變脆與硫相似與磷相似CSUST付濤編寫(xiě)制作鋼材的規(guī)格及表示方法鋼材規(guī)格表示方法單位備注熱軋鋼板—600×8×1200mm≥5mm，與強(qiáng)度成反比熱軋型鋼角鋼∟100×8∟100×80×8mm焊接≥∟45×4或∟56×36×4栓接≥∟50×5工字鋼Ⅰ30acma型腹板最薄槽鋼[36acma型腹板最薄H型鋼HM340×250×9×14mm剖分成T型鋼鋼管400×16mmt≥3mmCSUST付濤編寫(xiě)制作鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算內(nèi)容匯總←強(qiáng)度計(jì)算用凈截面↓穩(wěn)定計(jì)算用毛截面CSUST付濤編寫(xiě)制作軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性截面設(shè)計(jì)：寬肢薄壁，等穩(wěn)定性格構(gòu)式軸壓桿對(duì)虛軸應(yīng)采用換算長(zhǎng)細(xì)比代入驗(yàn)算剛度和穩(wěn)定問(wèn)題實(shí)腹式工字形構(gòu)件局部穩(wěn)定要求：翼緣滿足腹板滿足CSUST付濤編寫(xiě)制作受彎構(gòu)件的穩(wěn)定性受彎構(gòu)件的適宜截面形式：兩端大中間細(xì)加強(qiáng)受壓翼緣有助于保持其穩(wěn)定性常見(jiàn)受彎構(gòu)件穩(wěn)定性比較：a最差d最好CSUST付濤編寫(xiě)制作受彎構(gòu)件局部穩(wěn)定構(gòu)造要求受壓翼緣要求：（按彈性設(shè)計(jì)）（容許發(fā)展塑性）腹板要求（根據(jù)腹板的高厚比h0/tw）：按構(gòu)造按計(jì)算按計(jì)算配置配橫肋配置縱橫肋

???80170≤250CSUST付濤編寫(xiě)制作鋼屋蓋體系（桁架=挖空腹板的梁）屋蓋體系由屋架、支撐和屋面組成。有檁體系：輕型屋面板+檁條+屋架無(wú)檁體系：鋼筋混凝土大型屋面板+屋架CSUST付濤編寫(xiě)制作屋架設(shè)計(jì)及構(gòu)造屋架選型：考慮建筑立面、排水要求