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1、建筑力学与结构建筑力学与结构永泰城建校永泰城建校 林秀珍林秀珍建筑结构概念建筑结构概念指用来承受荷载和其他间接作用的体系，指用来承受荷载和其他间接作用的体系，通常称为建筑物骨架。通常称为建筑物骨架。组成结构的构件有：板、梁、屋架、柱、组成结构的构件有：板、梁、屋架、柱、墙、基础等。墙、基础等。建筑结构的分类建筑结构的分类根据所作用材料分类：混凝土结构根据所作用材料分类：混凝土结构 砌体结构砌体结构 钢结构钢结构 木结构木结构按承重体系分类：混合结构按承重体系分类：混合结构 框架结构框架结构 框架框架-剪力墙结构剪力墙结构 剪力墙结构剪力墙结构 筒体结构筒体结构 混凝土结构混凝土结构概概 念：以
2、混凝土为材料的结构念：以混凝土为材料的结构分类：素混凝土结构、钢筋混凝土结分类：素混凝土结构、钢筋混凝土结 构、构、预应力混凝土结构预应力混凝土结构优缺点优缺点:强度高、耐久性好、整体性强度高、耐久性好、整体性好；自重大、抗裂性较差好；自重大、抗裂性较差工程应用：厂房、住宅、写字楼等多工程应用：厂房、住宅、写字楼等多层和高层建筑中层和高层建筑中砌体结构砌体结构|概念：用砖、石或砌块为块材，用砂浆概念：用砖、石或砌块为块材，用砂浆砌筑的结构砌筑的结构|工程应用工程应用:低层、中高层民用建筑低层、中高层民用建筑|分类：砖砌体、石砌体、砌块砌体分类：砖砌体、石砌体、砌块砌体|优缺点：能就地取材、造价
3、低廉保温隔优缺点：能就地取材、造价低廉保温隔热；自重大、强度较低、抗裂性能差热；自重大、强度较低、抗裂性能差钢结构钢结构v概念：用钢板和各种型钢制作而成的承概念：用钢板和各种型钢制作而成的承重结构重结构v优缺点：优缺点：材质均匀、重量轻、抗震性能好；耐材质均匀、重量轻、抗震性能好；耐火性较差、造价高火性较差、造价高v工程应用：工程应用：大跨度屋盖、高层建筑、重型工业厂大跨度屋盖、高层建筑、重型工业厂房房混合结构混合结构v概念：楼盖和屋盖用钢筋混凝土结构，概念：楼盖和屋盖用钢筋混凝土结构，而墙体采用砌体结构建造房屋而墙体采用砌体结构建造房屋v应用：各种中小型工艺与民用建筑，如：应用：各种中小型工
4、艺与民用建筑，如：住宅、办公、商店、学校等住宅、办公、商店、学校等v特点：建造简单、施工方便、造价低特点：建造简单、施工方便、造价低v层数：层数：5757v传力路线传力路线框架结构框架结构u概念：以梁和柱以刚接或铰接而构成承重体概念：以梁和柱以刚接或铰接而构成承重体系系u受力特点：受力特点：竖向荷载作用下：梁承受弯矩和剪力竖向荷载作用下：梁承受弯矩和剪力 框架柱承受轴力和弯矩框架柱承受轴力和弯矩 水平荷载作用下：刚度小、水平侧移大的特水平荷载作用下：刚度小、水平侧移大的特点点u优点：提供较大的空间、平面布置灵活优点：提供较大的空间、平面布置灵活u工程应用：办公楼、旅社、医院、学校、商工程应用：
5、办公楼、旅社、医院、学校、商店等建筑店等建筑u层数：层数：1515层层 框架框架-剪力墙结构剪力墙结构在框架结构中设置部分剪力墙，使框架在框架结构中设置部分剪力墙，使框架和剪力墙两者结合，取长补短，共同承和剪力墙两者结合，取长补短，共同承受竖向和水平作用受竖向和水平作用受力特点：剪力墙刚度大，剪力墙承担受力特点：剪力墙刚度大，剪力墙承担大部分水平力，是抗侧力的主体，框架大部分水平力，是抗侧力的主体，框架承受竖向力承受竖向力层数：层数：1020应用建造较高的高层建筑应用建造较高的高层建筑剪力墙结构剪力墙结构概念：由剪力墙组成的承受竖向和水平概念：由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。墙体同时也
6、作为维护及房作用的结构。墙体同时也作为维护及房间分隔构件。间分隔构件。受力特点：现浇混凝土剪力墙结构的整受力特点：现浇混凝土剪力墙结构的整体性好、刚度大，在水平荷载作用下侧体性好、刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小向变形小层数：层数：1030应用：较高的高层建筑应用：较高的高层建筑建筑结构荷载建筑结构荷载荷载的分类：荷载的分类：永久荷载永久荷载 可变荷载可变荷载 偶然荷载偶然荷载 荷载分布形式：荷载分布形式：均布面荷载均布面荷载 均布线荷载均布线荷载 非均布线荷载非均布线荷载 集中荷载集中荷载 钢筋和混凝土的力学性能钢筋和混凝土的力学性能钢筋和混凝土共同工作原理：钢筋和混凝土共同工作原理：n
7、n硬化后的混凝土与钢筋有很强粘结力硬化后的混凝土与钢筋有很强粘结力n n钢筋与混凝土之间有较接近的线膨胀系数钢筋与混凝土之间有较接近的线膨胀系数 n n混凝土包裹在钢筋表面，防止锈蚀，保护混凝土包裹在钢筋表面，防止锈蚀，保护作用作用 钢筋的力学性能钢筋的力学性能钢筋的种类及选用钢筋的种类及选用n n热扎钢筋：热扎钢筋：HPB235(级钢级钢)HRB335(级钢级钢)HRB400(新新级钢级钢)RRB400(级钢级钢)n n外观区别：外观区别：HPB235外形轧成光面外形轧成光面 HRB335、HRB400和和RRB400级轧成级轧成 人字纹、月牙纹和带肋人字纹、月牙纹和带肋钢筋钢筋 钢筋的力学
8、性能钢筋的力学性能n n冷加工钢筋冷加工钢筋n n热处理钢筋热处理钢筋n n钢丝和钢绞线钢丝和钢绞线n n拉伸性能拉伸性能n n钢筋的冷加工钢筋的冷加工n n钢筋的计算指标：钢筋的强度标准值钢筋的计算指标：钢筋的强度标准值 钢筋的强度设计值钢筋的强度设计值混凝土的力学性能混凝土的力学性能（一）混凝土的强度一）混凝土的强度 混凝土强度等级混凝土强度等级立方体抗压强度立方体抗压强度fcu 强度等级：强度等级：C15C80（共（共14个）个）工程应用工程应用混凝土轴心抗压强度混凝土轴心抗压强度fc混凝土轴心抗拉强度混凝土轴心抗拉强度ft混凝土的计算指标混凝土的计算指标板板 板厚度的确定板厚度的确定
9、板的最小厚度不应小于规范规定板的最小厚度不应小于规范规定 构件高跨比估算构件高跨比估算h 简支板取简支板取h=(1/351/30)L 悬壁板悬壁板h1/12L （其中（其中L为计算跨度）为计算跨度）板的配筋板的配筋板的配筋种类：受力筋 分布筋受力筋：作用：承受弯矩产生的拉力，在受拉区配置直径：612mm间距：h150mm S200mm h150mm S1.5h且s250mm 通常S=70200mm分布筋分布筋w作用：板面上的荷载均匀传给受力筋作用：板面上的荷载均匀传给受力筋 固定受力筋的位置固定受力筋的位置 抵抗温度应力和收缩应力抵抗温度应力和收缩应力w直径：直径：不宜小于不宜小于6mmw间距
10、：间距：不应大于不应大于250mm梁的截面梁的截面n梁截面高度梁截面高度h h按高跨比估算按高跨比估算 简支梁高度简支梁高度 h=(1/81/12)L h=(1/81/12)L 悬臂梁的高度悬臂梁的高度 h=1/6L h=1/6Ln梁的截面宽度梁的截面宽度b=(1/21/3)hb=(1/21/3)h梁的配筋梁的配筋 纵向受力筋纵向受力筋n n作用：承受弯矩在梁内产生的拉力作用：承受弯矩在梁内产生的拉力n n设置：布置在梁的受拉区设置：布置在梁的受拉区n n直径：直径：1032mmn n梁的纵向钢筋净距：梁的纵向钢筋净距：上部上部 C330mm和和1.5d 下部下部 C325mm和和d箍筋箍筋u
11、u作用：用来承受由弯矩和剪力在梁内作用：用来承受由弯矩和剪力在梁内产生的主拉力产生的主拉力uu直径：梁高直径：梁高h800mm d8mm h800mm d6mmuu肢数：单肢肢数：单肢 b150mm 双肢双肢 350b150 四肢四肢 b350mm架立钢筋架立钢筋u作用：用来固定箍筋和形成骨架作用：用来固定箍筋和形成骨架u设置：梁的受压区外缘两侧设置：梁的受压区外缘两侧u直径：直径：L4m d8mm L=4-6m d12mm混凝土保护层混凝土保护层受力钢筋的混凝土保护层最小厚度按规定受力钢筋的混凝土保护层最小厚度按规定采用采用 板板：C20 C=20mm C25C40 C=20mm C50 C
12、=15mm 梁梁:C20 C=30mm C25C45 C=25mm C50 C=25mm 柱：柱：C=30mm 建筑基础建筑基础 基础的类型基础的类型 一、浅基础的类型一、浅基础的类型 （一）无筋扩展基础（一）无筋扩展基础 无筋扩展基础是指用砖、三合土、灰土、无筋扩展基础是指用砖、三合土、灰土、毛石、混凝土等材料建成的，且不需配置钢毛石、混凝土等材料建成的，且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。筋的墙下条形基础或柱下独立基础。优点：抗压性能好优点：抗压性能好 缺点：抗弯、抗拉性能差缺点：抗弯、抗拉性能差 工程应用：一般民用建筑和墙承重的轻工程应用：一般民用建筑和墙承重的轻型厂房型厂房无筋
13、扩展基础：无筋扩展基础：砖基础砖基础 三合土基础三合土基础 灰土基础灰土基础 毛石基础毛石基础 混凝土和毛石基础混凝土和毛石基础（二）扩展基础（二）扩展基础 扩展基础是指柱下钢筋混凝土独立基础扩展基础是指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。由于钢筋和墙下钢筋混凝土条形基础。由于钢筋混凝土具有很大的抗弯、抗拉能力，所混凝土具有很大的抗弯、抗拉能力，所以这类基础适用于荷载较大、地基较差以这类基础适用于荷载较大、地基较差的情况。的情况。n n 柱下钢筋混凝土独立基础柱下钢筋混凝土独立基础n n 墙下钢筋混凝土条形基础墙下钢筋混凝土条形基础 （三）柱下钢筋混凝土条形基础三）柱下钢筋混凝土条
14、形基础（四）筏型基础（四）筏型基础（五）箱型基础（五）箱型基础 二、桩基础的类型二、桩基础的类型桩基础有以下几种类型：桩基础有以下几种类型：按桩的受力性能分类：按桩的受力性能分类：（1）端承桩）端承桩 （2）摩擦桩）摩擦桩按桩的制作方法分类：按桩的制作方法分类：（1）预制桩）预制桩 （2）灌注桩）灌注桩 柱平法施工图制图规则 柱平法施工图系在柱平面布置图上柱平法施工图系在柱平面布置图上采用两种注写方式表达。采用两种注写方式表达。v 列表注写方式列表注写方式v截面注写方式截面注写方式 列表注写方式列表注写方式注写柱编号，柱编号由类型代号和注写柱编号，柱编号由类型代号和序号组成：序号组成：代号代号
15、 序号序号 框架柱：框架柱：KZ XX 框支柱：框支柱：KZZ XX 梁上柱：梁上柱：LZ XX 剪力墙上柱：剪力墙上柱：QZ XX 列表注写方式列表注写方式注写各段柱的起止标高，自柱根部往上以变注写各段柱的起止标高，自柱根部往上以变截面位置或截面未变但配筋改变处为界分段截面位置或截面未变但配筋改变处为界分段注写。注写。注写柱截面尺寸注写柱截面尺寸bXhbXh及与轴线关系的几何参及与轴线关系的几何参数代号数代号b b1 1、b b2 2和和h h1 1、h h2 2的具体数值，须对应的具体数值，须对应于各段柱分别注写。于各段柱分别注写。注写柱纵筋，分脚筋、截面注写柱纵筋，分脚筋、截面b b边中
16、部筋和边中部筋和h h边边中部筋三项（对称配筋的矩形截面柱，可仅中部筋三项（对称配筋的矩形截面柱，可仅注写一侧中部筋，对称边可省略不注）。注写一侧中部筋，对称边可省略不注）。列表注写方式列表注写方式注写箍筋类型号及箍筋肢数，在箍筋栏注写箍筋类型号及箍筋肢数，在箍筋栏内注写。内注写。注写箍筋，包括钢筋级别、直径与间距。注写箍筋，包括钢筋级别、直径与间距。截面注写方式截面注写方式 截面注写方式，系在分标准层绘制的柱截面注写方式，系在分标准层绘制的柱平面布置图的柱截面上，分别在同一编号平面布置图的柱截面上，分别在同一编号的柱中选择一个截面，以直接注写截面尺的柱中选择一个截面，以直接注写截面尺寸和配筋
17、具体数值方式来表达柱平法施工寸和配筋具体数值方式来表达柱平法施工图。图。当采用截面注写方法时，可以根据具体当采用截面注写方法时，可以根据具体情况，在一个柱平面布置图上加用小括号情况，在一个柱平面布置图上加用小括号“（）（）”和尖括号和尖括号“”“”来区分和表达不来区分和表达不同标准层的注写数值。同标准层的注写数值。梁平法施工图梁平法施工图 梁平法施工图系在梁平面布置图梁平法施工图系在梁平面布置图上采用两种方式表达：上采用两种方式表达：平面注写方式平面注写方式截面注写方式截面注写方式 （一）平面注写方式（一）平面注写方式1.梁集中标注梁集中标注 梁集中标注的内容，有四项必注值梁集中标注的内容，有
18、四项必注值及一项选注值：及一项选注值：梁编号为必注值梁编号为必注值梁截面尺寸为必注值梁截面尺寸为必注值梁箍筋、包括钢筋级别、直径、加密梁箍筋、包括钢筋级别、直径、加密区间距及肢数为必注值。区间距及肢数为必注值。梁上部贯通筋或架力筋根数为必注值。梁上部贯通筋或架力筋根数为必注值。梁顶面标高差为选注值。梁顶面标高差为选注值。2.2.梁原位标注的内容规定：梁原位标注的内容规定：梁支座上部纵筋，该部位含贯通筋在内的所梁支座上部纵筋，该部位含贯通筋在内的所有纵筋。有纵筋。当梁的下部纵筋多于一排时，用斜线当梁的下部纵筋多于一排时，用斜线“/”“/”将将各排纵筋自上而下分开。各排纵筋自上而下分开。当梁高大于
19、当梁高大于700mm700mm时，需设置的侧面纵向构造时，需设置的侧面纵向构造钢筋按标准构造详图施工，设计图中不注。钢筋按标准构造详图施工，设计图中不注。附加箍筋或吊筋，将其直接画在平面图中的附加箍筋或吊筋，将其直接画在平面图中的主梁上，用线引注总配筋值。主梁上，用线引注总配筋值。当在梁上集中标注的内容不适用于某跨或悬当在梁上集中标注的内容不适用于某跨或悬挑部位时，则将其不同数值原位标注在该跨挑部位时，则将其不同数值原位标注在该跨或悬挑部位，并下划细实线以示强调。或悬挑部位，并下划细实线以示强调。截面注写方式截面注写方式截面注写方式，系在标准层绘制的梁平截面注写方式，系在标准层绘制的梁平面布置图上，分别在不同编号的梁中各面布置图上，分别在不同编号的梁中各选择一根梁用剖面号引出配筋图，并在选择一根梁用剖面号引出配筋图，并在其上注写截面尺寸和配筋具体数值的方其上注写截面尺寸和配筋具体数值的方式来表达梁平法施工图。式来表达梁平法施工图。截面注写方式既可以单独使用，也可与截面注写方式既可以单独使用，也可与平面注写方式结合使用。平面注写方式结合使用。