【文章內容簡介】 3）表中 μ Z變化為從 0． 62至 3． 12，當離地面 5～ lOm 高， B類時， μ Z=1． 0。 3．風荷載體型系數(shù) μ S 風速只是代表在自由氣流中各點的風速。氣流以不同形式在房屋表面繞過，房屋對氣流形成某種干擾，因此房屋設計時不能直接以自由氣流的風速作為結構荷載。 風壓在建筑物各表面上的分布是不均勻的，設計上取其平均值采用。 一般地，在房屋的迎風墻面上，墻面受正風壓（壓力）；在背風墻面上受負風壓（吸 力）；在側墻面上受負風壓；在屋面上，因屋面形狀的不同，風壓可表現(xiàn)為正風壓 或負風壓。 《荷載規(guī)范》規(guī)定的房屋風荷載體型系數(shù)可按表 110 采用。 注： ① 表圖中符號 → 表示風向； +表示壓力； — 表示吸力。 2表中的系數(shù)未考慮鄰近建筑群體的影響。 表 119中未列入的房屋類別，詳見《荷載規(guī)范》。 4．風振系數(shù) β Z 《荷載規(guī)范》規(guī)定，對于基本自振周期 T1大于 0． 25s 的工程結構，如房屋、屋蓋及各種高聳結構，以及高度大于 30m且高寬比大于 1． 5的高柔建筑，均應考慮風壓脈動對結構產(chǎn)生順風向風振的影響。 順風向風振系數(shù)值大于 1。其值與脈動增大系數(shù)、脈動影響系數(shù)、振型系數(shù)有關。其值計算詳見《荷載規(guī)范》的規(guī)定。 常用材料和構件自重 六、 常用材料和構件自重 常用材料和構件自重見表 1— 11。 表 111 注： ① 以上 材料自重單位，自第 1～ 44項為 kN／ m3，第 45~69 項為 kN／㎡。 ② 以上常用材料自重中，應熟記下列材料自重值： 鋼筋混凝土 25kN／ m3； 鋼 78． 5kN／ m3； 磚砌體 18~20kN／ m3； 木材（由于樹種和含水率不同差別較大，可以榆、松、水曲柳為例） 7kN／ m3； 建筑結構基本概念 第二章 建筑結構與結構選型 第一節(jié) 建筑結構基本概念 一、建筑結構的定義 建筑物用來形成一定空間及造型，并具有抵御人為和自然界 施加于建筑物的各種作用力，使建筑物得以安全使用的骨架，即稱為結構。 二、建筑結構的組成 建筑結構一般都是由以下結構構件組成的； 1．水平構件 用以承受豎向荷載的構件。一般有： （ 1）板，包括平板、曲面板、斜板； （ 2）梁，直梁、曲梁、斜梁； （ 3）桁架、網(wǎng)架等。 2．豎向構件 用以支承水平構件或承擔水平荷載的構件。一般有： （ 1）柱； （ 2）墻體； （ 3）框架。 3．基礎 是上部建筑物與地基相聯(lián)系的部分，用以將建筑物所承受的所有荷載傳至地基上。 三、建筑結構的分類 1．按組成建筑結構的主要建筑材料劃分 （ 1）鋼筋混凝土結構； （ 2）砌體結構：磚砌體，石砌體，小型砌塊，大型砌塊，多孔磚砌體等； （ 3）鋼結構； （ 4）木結構； （ 5）塑料結 構； （ 6）薄膜充氣結構 o 2．按組成建筑結構的主體結構形式劃分 （ 1）墻體結構：以墻體作為支承水平構件及承擔水平力的結構； （ 2）框架結構； （ 3）框架 剪力墻（抗震墻）； （ 4）筒體結構； （ 5）桁架結構； （ 6）拱形結構； （ 7）網(wǎng)架結構； （ 8）空間薄壁結構（包括：薄殼、折板、幕式結構）； （ 9）鋼索結構（懸索結構）； （ 10）薄膜結構。 3．按組成建筑結構的體形劃分 （ 1）單層結構（多用 于單層廠房、食堂、影劇場、倉庫等）； （ 2）多層結構（ 2— 6層）； （ 3）高層結構（一般為 7層以上）； （ 4）大跨度結構（跨度在 40— 50m 以上）。 （ 1）平面結構體系 （ 2）空間結構體系。 軸心受拉構件 第二節(jié) 建筑結構基本構件設計 基本構件是組成結構體系的單元。按受力特征來劃分主要有以下三類：軸心受力構件、偏心受力構件和受彎構件。 （一）軸心受力構件 當構件所受外力的作用點與構件截面的形心重合時，則構件橫截面產(chǎn)生 的應力為均勻 分布，這種構件稱為軸心受力構件?？煞譃椋? 1．軸心受拉構件 如圖 21所示構件，外力 F使構件橫斷面僅產(chǎn)生均勻拉應力時即為軸心受拉構件。常用于桁架的下弦桿及受拉斜腹桿。 圖 21 如圖構件內的應力 （ 21） 此構件的承載能力為 ? 1≤[?] [?] — 材料的允許應力。這種構件最能充分發(fā)揮材料的強度。 軸心受壓構件 2． 軸心受壓構件 圖 22 外力以壓力的方式作用在構件的軸心處，使構件產(chǎn)生均勻壓應力時，即為軸心受壓構件。 其截面應力為： （ 22） 軸心受壓構件截面應力 ? 1尚未達到材 料的強度設計值 [?] 前就會因彎折而失去承載能力這種現(xiàn)象稱為喪失穩(wěn)定性。因此其際承載力是由穩(wěn)定性控制，穩(wěn)定系數(shù) υ1 ，故其承載力的表達式為： （ 23） 式（ 23）中的 υ 即為按穩(wěn)定考慮構件臨界應力時的承載力與強度承載力的比值，稱為穩(wěn)定系數(shù)。由此可見相同材料的拉桿與壓桿受同樣的荷 載 F作用時，拉桿所需的截面尺寸要比壓桿小。 拉桿所需截面為： 壓桿所需截面為： [?] — 材料的強度設計值 (即允許應力 )。 υ1 ，故 A2A1 υ 值與桿件的長細比 λ 有關； λ=l 0/i l0— 桿件計算長度， i—— 截面的回轉半徑； λ 越大， υ 越小。則實際承載力越小。 一般提高壓桿承載力的措施為： (1)選用有較大 i值的截面 ，即面積分布盡量遠離中和軸； (2)改變柱端固接條件或增設中間支承以改變桿件計算長度 l0。 2020 年一級注冊建筑師 建筑結構要點總結 第 5 講講義 靜力學基本知識一 靜力學基本知識 力的概念： 使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變或者變形的作用。 靜力學三大公理 公理 1 力的平行四邊形定則 作用于物體上同一點的兩個力可以合成一個合力，此合力仍作用于這一點，其力矢由此二力為鄰邊所作平行四邊形的對角線來決定。 靜力學基本知識二 公理 2 二力平衡公理 作用于剛體上的兩個力平衡的充分必要條件是：兩個力的大小相等、方向相反、作用線相同， 簡稱等值、反向、共線。 公理 3 加減平衡力系公理 在任意力系中加上、或減去任何平衡力系，并不影響原力系對剛體的作用效果。 力偶大小相等、方向相反、作用線平行但不重合的兩個力稱為力偶。 力對點之距矩：定點到力的作用線的距離乘以力的大小。 應力：內力的集度稱為應力。 兩作用線的垂直距離稱為力偶臂。它對剛體只有轉動效應，沒有平動效應。 偏心受力構件 二、偏心受力構件 偏心受力構件分為兩種：偏心受拉和偏心受壓構件。 1．偏心受拉構件 偏心受拉構件又稱拉彎構件，如圖 23示，拉力 F 作用點與構件的軸心偏離，使構件產(chǎn)生既受拉又受彎。偏心受拉構件截面應力是由兩種應力疊加的，其邊沿應力公式為： 圖 23 偏心受拉構件 （ 24） 構件的承載能力應滿足 ? max≤[?] ? max— 邊沿最大拉應力； ? min— 邊沿最小拉應力； W—— 截面抵抗矩。 由（ 24）可見在受同樣的外拉力時，偏心受拉構件應力要比軸心受拉構件，增大許多，因此在結構設計應盡量避免出現(xiàn)這種構件。 2．偏心受壓構件 如圖 24 所示，構件承受的壓力作用點與構件的軸心偏離，構件既受壓又受彎，這樣的構件稱為偏心受壓構件（亦稱壓彎構件）。常見于屋架的上弦桿、框架結構柱 ，磚墻及磚垛等。 圖 24 偏心受壓構件 截面產(chǎn)生的邊沿應力公式為： （ 25） ? max— 邊沿最大壓應力； ? min— 邊沿最小壓應力。 由式（ 25）知，在受同樣的壓力 F時，由于偏心，截面內受壓一側的壓應力增加，而且當偏心引起的彎矩 M距較大時，截面內除壓應力外將產(chǎn)生一部分拉應力。若壓力作用點在構件截面的兩個方向上均有偏心，則稱為雙向偏心構件。 2020 年一級注冊建筑師 建筑結構要點總結 第 6 講講義 簡支梁 三、受彎構件 水平構件在跨間承受荷載，構件發(fā)生彎曲且產(chǎn)生彎矩和剪力，從而使構件截面內產(chǎn)生彎曲應力和剪應力。這種構件即稱為受彎構件。 這是結構設計中最常見的單跨梁和多跨梁就屬于受彎構件。 （ 1）簡支梁在不同荷載作用下的彎矩圖及剪力圖見圖 25 圖 25簡支梁在不同荷載作用下的彎矩及剪力 (2)多跨連續(xù)梁在均布荷載作用下的彎矩和剪力見圖 26。 圖 26多跨連續(xù)梁在均布荷載作用下的彎矩和剪力 梁截面內的應力分布 （ 3）梁截面內的應力分布 1）彎曲應力（圖 108） （ 26） 2）邊沿最大應力： （ 27） 式中 y— 距中和軸的距離； +? max— 邊沿最大拉應力； — ? max— 邊沿最大壓應力。 彎曲應力沿截面高度為三角形分布，中和軸處應力為零；順時針彎曲時中和軸以上為壓應力，中和軸以下為拉應力；逆時針彎曲時，中和軸以上為拉應力，以下為壓應力。見圖 27. 圖 27彎曲壓力分布 2)剪應力 剪應力在截面上的分布也是不均勻的，其分布規(guī)律如圖 28。 圖 28剪應力分布 平均剪應力： （ 28） 截面上的剪應力 （ 29） I—— 截面慣性矩； S—— 計算點以上截面對中和軸的面積矩； b—— 界面寬度。 剪應力沿截面分布具有如下特征：剪應力在梁高方向的分布是中和軸處最大，以近拋物線的形狀分布，在截面邊沿處剪應力為零。沿梁長度方向，支座處剪力最大，剪應力也最大；截面的抗剪主要靠腹板（即梁的截面中部）。 受彎構件的變形、設計要點 （ 4）受彎構件的變形 受彎構件在荷載作用下要產(chǎn)生彎曲，于是將產(chǎn)生彎曲變形，使梁產(chǎn)生撓度。 1）梁的撓度跨中最大。 2）撓度的大小與正彎矩成正比。 3）跨度相同、荷載相同時，簡支梁的撓度比連續(xù)梁、二端固定或一端固定一端簡支的梁要大。 4）撓度的大小與梁的 EI成反比。 （ 5）受彎構件的設計要點 1）要滿足 彎曲應力不超過材料的強度設計值。即最大彎矩處的最大彎曲應力必須小于強度設計值。 （ 210） 2）梁內最大剪力的斷面平均剪應力不超過材料抗剪的設計值。 3）梁的最大撓度值不得超過規(guī)范規(guī)定的數(shù)值。 幾種基本構件的比較 四、幾種基本構件的比 較 上述幾種基本構件的合理應用，就能取得合理的結構設計。 1．軸心受拉構件是受力最好的構件 （ 1）最能充分發(fā)揮材料性能。因在外力作用下，沿構件全長及截面的內力及應力都是均勻分布。 （ 2）在承受相同的荷載下，與受壓和受彎構件相比所需的斷面最小。 （ 3）只有具有最多數(shù)量的軸拉構件和較少軸壓和受彎構件組成的結構體系才是最省材料和經(jīng)濟合理的體系。 2．軸壓構件 承載力受穩(wěn)定的影響，故應避免長桿受壓，設計時要特別注意側向穩(wěn)定。 3．偏心受壓構件 在相同截面下，因受偏心彎矩的影響，其承載力將隨偏心距的加大而大為減小。而 且也要考慮側向穩(wěn)定的影響。 4．受彎構件 （ 1）構件內的內力不均勻分布，因此不能充分發(fā)揮材料的作用。 （ 2）還存在變形能否滿足要求的問題，有時雖已滿足強度要求，變形不能滿足時，則應按變形要求增大構件斷面尺寸。 2020 年一級注冊建筑師 建筑結構要點總結 第 7 講講義 砌體結構的優(yōu)缺點、布置方案 第三節(jié) 多層與高層建筑結構體系 10層及 10層以上或高度超過 28m為高層建筑。 一、多層砌體結構 （一）概述 在同一房屋結構體系中，采用兩種或兩種以上不同材料組成承重結構體系的房屋，稱為混合 結構房屋。磚砌體結構是指由鋼筋混凝土樓（屋）蓋和磚墻承重的結構體系（亦稱磚混結構）。砌體結構一般是指采用鋼筋混凝土樓（屋）蓋和用磚或其他塊體（如：混凝土砌塊）砌筑的承重墻組成的結構體系。木樓（屋）蓋與磚墻承重的結構體系，稱為磚木結構。 （二）砌體結構的優(yōu)缺點和應用范圍 1．主要優(yōu)點 （ 1）主要承重結構（承重墻）是用磚（或其他塊體）砌筑而成的，這種材料任何地區(qū)都有，便于就地取材。常用的墻體材料有： a．燒結普通磚：黏土磚、煤矸石磚、頁巖磚、煤矸石頁巖磚； b．燒結多孔磚：黏土多孔磚（ P 型、 M