【正文】 狀態(tài)的分類 （ 1） 承載能力極限狀態(tài) （ 2） 正常使用極限狀態(tài) （二）承載能力極限狀態(tài)設(shè)計： ?oS≤R 基本組合 （ 1） 由可變荷載效應(yīng)控制的組合 （ 2） 由永久荷載控制的組合 基本組合的簡化規(guī)則 （三）正常使用極限狀態(tài)設(shè)計： S≤C 荷載組合 （ 1） 標(biāo)準(zhǔn)組合 （ 2） 頻遇組合 （ 3） 準(zhǔn)永久組合 具體設(shè)計內(nèi)容（以受彎構(gòu)件為例） （ 1） 裂縫控制驗算 （ 2） 撓度驗算 第三章 結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能及選用 第一節(jié) 建筑鋼材 第二節(jié) 混凝土 第三節(jié) 鋼筋遇混凝土的相互作用 －－粘結(jié)力 第一節(jié) 建筑鋼材 一、鋼材的力學(xué)性能 （一） 應(yīng)力 — 應(yīng)變曲線 1. 有明顯屈服臺階的鋼材 : 圖 3 1 2. 無明顯屈服臺階的鋼材 : 圖 3 3 （二） 強度 1. 極限抗拉強度 2. 屈服強度 （ 1） 有明顯屈服臺階的鋼材 （ 2）無明顯屈服臺階的鋼材 （三） 塑性 1. 伸長率 2. 冷彎性能 （四） 彈性模量 二、鋼材的冷加工 （一）鋼筋的冷拉 1. 加工方法：在常溫下將鋼筋拉伸至屈服， 然后卸載； 2. 力學(xué)性質(zhì)：經(jīng)過一段時間后，再次拉伸時，其屈服強度將增 大，但塑性降低； 3. 時效硬化：被拉伸至屈服點，經(jīng)過一段時間后，屈服強度增 加的現(xiàn)象。與結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)和材料性能有關(guān)。 3. 直接作用：荷載屬于直接作用。承受很大拉力的懸索的端部通過錨碇固定在地基中，個別也有固定在剛性梁的端部者，稱為自錨式懸索橋。懸索橋的主要缺點是剛度小，在荷載作用下容易產(chǎn)生較大的撓度和振動，需注意采取相應(yīng)的措施。為了減少施工的困難 ,又將全部殼片改為同樣的曲革 ,使每一個殼片都相當(dāng)于假想半徑為 76米的圓球表面的一部分。第一組殼片在地段西側(cè) ,四對殼片成串排列 ,三對朝北 ,一對朝南 ,內(nèi)部是大音樂廳。 4）折板結(jié)構(gòu) （ a）單跨排架結(jié)構(gòu) （ b）等高排架 （ c）不等高排架 （ d）鋸齒形排架結(jié)構(gòu) (a)無鉸剛架 (b)雙鉸剛架 (c)三鉸剛架 (d)雙跨剛架 ?剛架的橫梁和立柱整體澆筑在一起，交接處形成剛結(jié)點，該處需要較大截面，因而剛架一般為變截面。 （見附圖） 2）剛架結(jié)構(gòu)：由梁柱和一的結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)。其樓層分租給世界各國 800多個廠商，還設(shè)有為這些單位服務(wù)的貿(mào)易中心、情報中心和研究中心，在底層大廳及 4 78兩層高空門廳中，有種類齊全的商業(yè)性服務(wù)行業(yè)。 ? 框筒：由加密柱并加強梁的剛度而形成的整體受力體系。 （見附圖） 4. 剪力墻結(jié)構(gòu)： 縱、橫布置的成片鋼筋混凝土墻體稱為剪力墻。對于薄壁鋼管，中間填實混凝土以后，大大提高了側(cè)向穩(wěn)定性。 優(yōu)點：鋼－混凝土組合梁截面中混凝土主要受壓，鋼梁受拉，充分利用材料。 ?缺點： 易燃、易腐蝕。 ? 缺點：自重大，施工砌筑進(jìn)度慢，整體性差。 第三節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)的分類和結(jié)構(gòu)選型 一、建筑結(jié)構(gòu)的分類 二、建筑結(jié)構(gòu)選型 （一） 按材料分類 1. 混凝土結(jié)構(gòu)： 素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。 ? 建筑結(jié)構(gòu)： 建筑物的空間承重骨架系統(tǒng)。 ? 構(gòu)筑物： 一般不直接進(jìn)入其間進(jìn)行生活和生產(chǎn)的空間。 ： 使用期間不發(fā)生過大的變形 、裂縫和損壞等。 ? 適用范圍：主要用于居住建筑和多層民用房屋（如辦公樓、教學(xué)樓、旅館等）中。 4. 木結(jié)構(gòu)： 以木材為主的結(jié)構(gòu)。 （以日本東京中央?yún)^(qū)高層住宅為例） 鋼－混凝土組合梁板結(jié)構(gòu) 鋼－混凝土組合梁板結(jié)構(gòu)，梁下部用鋼梁，上部用混凝土（一般采用壓型鋼板－混凝土組合板）。 日本東京中央?yún)^(qū)高層住宅 （ a）標(biāo)準(zhǔn)層平面 （ b）梁柱接頭 該住宅地上 33層，高 米，采用鋼管混凝土柱、鋼骨混凝土梁結(jié)構(gòu)，是鋼－混凝土組合結(jié)構(gòu)的一個成功范例。 （二）按受力和結(jié)構(gòu)特點分類 1. 混合結(jié)構(gòu)： 樓、屋蓋一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，墻體和基礎(chǔ)采用砌體結(jié)構(gòu)。 （ 見教材 ） 2. 框架結(jié)構(gòu)體系： （ 見附圖 ） 1）分類：橫向框架承重、縱向框架承重和縱橫向混合承重。其主樓呈雙塔形，塔柱邊寬 。 結(jié)構(gòu)體系為模數(shù)化的束筒結(jié)構(gòu) ， 由九個單筒組成 ， 每個筒體平面為邊長 正邊形 ， 沿高度分段截斷 。形式：旋轉(zhuǎn)曲面、平移曲面、直紋曲面 （見附圖） 2） 網(wǎng)架結(jié)構(gòu) ：由平面桁架發(fā)展起來的一種空間受力體系。 （ a）平板網(wǎng)架 （ b）曲面網(wǎng)架 悉尼歌劇院建筑總面積 88258平方米 ,包括一個有 2690座的大音樂廳 ,一個有 1547座的歌劇廳 ,一個可容 500多人的劇場和一個小音樂廳。車輛入口和停車場設(shè)在大臺階下面。懸索橋的主要承重構(gòu)件是懸索，它主要承受拉力，一般用抗拉強度高的鋼材（鋼絲、鋼絞線、鋼纜等）制作。橋面鋪在剛性梁上，剛性梁吊在懸索上。 ? 設(shè)計使用年限對特別重要的建筑物為 100年，一般的建筑物與構(gòu)筑物為 50年，易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件為25年，臨時性的建筑物為 5年。 按荷載作用的空間位置的變異性分類： 固定作用和自由作用。 （ 3）頻遇值： 在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)荷載達(dá)到或超過該值的總時間與設(shè)計基準(zhǔn)期的比值小于 。 ； RRB400,強度標(biāo)準(zhǔn)值為 400 N/mm178。 （二）保護(hù)層厚度和鋼筋間凈距 （三）縱向鋼筋 （ 1）受力鋼筋；（ 2）架立鋼筋 （四）箍筋和彎起鋼筋 第二節(jié) 受彎構(gòu)件正截面性能的試驗研究 一、梁受力的三個階段 （一）三階段的劃分原則： ?第 Ⅰ 階段： 彎矩從零到受拉區(qū)邊緣即 將開裂，結(jié)束時稱為 Ⅰ a階段，其標(biāo)志為受拉區(qū) 邊緣混凝土達(dá)到其抗拉強度（或其極限拉伸應(yīng)變 ） ； ?第 Ⅱ 階段： 彎矩從開裂彎矩到受拉鋼筋即將屈服，結(jié)束時稱為 Ⅱ a階段，其標(biāo)志為縱向受拉鋼筋應(yīng)力達(dá)到 屈服強度； ?第 Ⅲ 階段： 彎矩從屈服彎矩到受壓區(qū)邊緣混凝土即將壓碎，結(jié)束時稱為 Ⅲ a階段，其標(biāo)志為受壓區(qū)邊緣混凝土達(dá)到其非均勻受壓時的極限壓應(yīng)變。 （三）截面校核 ?基本步驟：校核配筋率；根據(jù)公式計算 ?，若 ? ? ?b則直接帶入公式計算 Mu；若 ? ?b則取 ?＝ ?b帶入公式計算 Mu。破壞屬于脆性，通過受剪承載力計算防止發(fā)生該破壞。 第六節(jié) 受彎構(gòu)件斜截面的 受剪承載力計算 一、計算公式和適用條件 （一）矩形、 T形和 I形截面的一般受彎構(gòu)件，當(dāng)僅配置箍筋時： V≤Vcs= +(Asv/s)h0 （二）集中荷載作用下的獨立梁，當(dāng)僅配置箍筋時： V≤ Vcs=（ (?+1))ftbh0+fyv(Asv/s)h0 （三）配置有箍筋和彎起鋼筋時： 彎起鋼筋的作用：見下圖 受剪承載力： V≤ Vcs +Vsb = +(Asv/s)h0 +Vsb Vsb= ?s v（四）公式適用條件 上限－最小截面尺寸：防止斜壓破壞，公式 5－ 2 5－ 24。 2. 截斷的方法： 若截斷某根鋼筋，則只能在離開該根鋼筋充分利用截面或不需要截面一段距離后截斷， 如圖 5 所示。 （三） 縱向鋼筋： 鋼筋直徑及間距、布置、配筋率等。 （二）正截面承載力計算公式 Nu= ? (fcA+f ?yA?s ) 短柱的試驗研究 三、軸心受壓螺旋式箍筋柱的正截面 受壓承載力計算 （一）試驗研究分析 螺旋式箍筋柱的受力特點： 軸向壓力較小時，混凝土和縱筋分別受壓，螺旋箍筋受拉但對混凝土的橫向作用不明顯；接近極限狀態(tài)時，螺旋箍筋對核芯混凝土產(chǎn)生較大的橫向約束，提高混凝土強度，從而間接提高柱的承載能力。這種影響通過偏心矩增大系數(shù) ?考慮 (見附圖 )。 注：若第一步求出的 ?2a?s/h0， 則假定受壓區(qū)重心在近側(cè)鋼筋重心處。 Tu= tWt tp?cp?TT抗扭縱筋二、鋼筋混凝土受扭構(gòu)件的破壞形式 ? 配置受扭鋼筋后，可能出現(xiàn)四種破壞形態(tài)： ? 縱筋和箍筋合適（適筋）：鋼筋先受拉屈服，然后混凝土壓碎； ? 縱筋或箍筋過多（部分超筋）：縱筋或箍筋不能受拉屈服，然后混凝土壓碎； ? 縱筋和箍筋均過多（完全超筋）：縱筋和箍筋均不能受拉屈服，然后混凝土壓碎；（脆性） ? 縱筋和箍筋均太少（少筋）：混凝土開裂后縱筋和箍筋立即受拉屈服，構(gòu)件破壞；（脆性） ? 為使箍筋和縱筋都能充分發(fā)揮作用，二者的比例要適當(dāng)。 （ 3）彎扭型破壞： 截面?zhèn)冗吙v筋先受扭屈服，對邊截面邊緣混凝土被 壓碎。 cctfWTbhV ?0??（ 712） yts tltl ffVbTbhA ???（ 711） yvtsvsv ff / i n, ?? ??（ 710） 構(gòu)造要求 一 .T形、 I形截面計算要點 ?將構(gòu)件截面化分為若干個矩形截面，然后按矩形截面進(jìn)行配 筋計算。 ? 抗扭箍筋的設(shè)置要求：封閉、彎鉤、最大箍筋間距、最小箍筋直徑等。制作工藝：首先將原料，經(jīng) 坯料制備、壓制成型、蒸壓養(yǎng)護(hù)而成。 2. 影響砌體抗壓強度的主要因素 ?塊材和砂漿的強度 ?塊材尺寸和幾何形狀的影響 ?砂漿性能 ?砌筑質(zhì)量 ?不同強度等級的砌塊不應(yīng)混合使用 二、砌體的力學(xué)性能 單塊磚出現(xiàn)豎向裂縫第一階段 第二階段形成連續(xù)裂縫第三階段失穩(wěn)裂縫貫通 ?50％ 70％極限承載力 70％ 80％極限承載力 80％ 90％極限承載力 材料的強度等級 ? 焙燒磚： MU MU2 MU20 、 MU1 MU10。 N0 NL ab N0 NL ab M fha c10 ??LLNahMNNNNMe)(/00????? 梁端下設(shè)剛性墊塊 第三節(jié) 配筋砌體構(gòu)件簡介 一、配筋磚砌體構(gòu)件 ? 網(wǎng)狀配筋磚砌體 ? 組合磚砌體 第十一章 鋼結(jié)構(gòu)簡介 第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的材料和鋼結(jié)構(gòu)的特點 第二節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件 第三節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的連接 第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的材料和鋼結(jié)構(gòu)的特點 ? 一、鋼結(jié)構(gòu)的材料 ? （一） 鋼材 ? 1. 種類： 碳素結(jié)構(gòu)鋼中的低碳鋼（ Q235）和低合金高強度結(jié)構(gòu) ? 鋼中的 Q34 Q390等。 ? （ 3）塑性好、抗沖擊性強。 ? （二）鋼梁的受彎、受剪和局部受壓計算 ? 受彎計算 ?按材料力學(xué)公式計算截面邊緣最大正應(yīng)力（考慮材料具有一定的塑性，將截面的抵抗矩乘以大于 1的系數(shù)），此應(yīng)力不超過鋼材強度設(shè)計值。 ? 抗剪螺栓和抗拉螺栓 螺桿被剪斷 孔邊板被擠壞 板被拉斷 板邊被螺栓 沖剪破壞 （三）螺栓的傳力 。 ?局部受壓驗算 ?受集中荷載作用時需要。 ? （ 5）耐腐蝕性差，耐火性差，造價昂貴。 ? 3. 表示方法 ? 槽鋼和工字鋼以形狀為首位，后跟截面高度（單位厘米）角鋼以邊長和厚度表示 ， L100 8（等邊角鋼） 、 L100 80 8（不等邊角鋼） 。 ? 混凝土砌塊： MU MU1 MU 、 MU5。 4. 石材： 根據(jù)加工程度分為：細(xì)料石、半細(xì)料石、粗料石和毛料石。 2. 混凝土： 較高強度，一般不小于 C30。 ?化分的各矩形截面所承擔(dān)的扭矩值，按各矩形截面的受扭塑 性抵抗矩與截面總的受扭塑性抵抗矩的比值來分配，并分別按 公式 （ 74～ 78） 計算鋼筋面積。 設(shè)計步驟 一 .按公式 （ 712） 確定截面尺寸；驗算是否可忽略 V、 T；驗算是否可按構(gòu)造 配筋。 三、純扭構(gòu)件的承載力計算 c