【文章內(nèi)容簡介】 且匯交于一點(diǎn)，這種力系稱為平面匯交力系。平面匯交力系的平衡條件是，EX=O和EY=O。 3．一般平面力系的平衡條件還要加上力矩的平行，所以平面力系的平衡條件是∑x=0，∑Y=O和∑M= 0。 (三)利用平衡條件求未知力 一個物體，重量為w，通過兩條繩索AC和BC吊著，計算AC、BC拉力的步驟為；首先取隔離體，作出隔離體受力圖；然后再列平衡方程，∑X=o，∑Y=o，求未知力。見輔導(dǎo)用書10頁。 (四)靜定桁架的內(nèi)力計算 1．桁架的計算簡圖，先進(jìn)行如下假設(shè)。 (1)桁架的節(jié)點(diǎn)是鉸接； (2)每個桿件的軸線是直線，井通過鉸的中心； (3)荷載及支座反力都作用在節(jié)點(diǎn)上。 2．用節(jié)點(diǎn)法計算桁架軸力：先用靜定平衡方程式求支座反力 ，再截取節(jié)點(diǎn),為隔離體作為平衡對象，求桿件的未知力。 二力桿：力作用于桿件的的兩端并沿桿件的軸線，稱軸力。軸力分拉力和壓力兩種。只有軸力的桿稱二力桿。 3．用截面法計算桁架軸力：截面法是求桁架桿件內(nèi)力的另一種方法，首先，求支座反力,然后在桁架中作一截面，截斷三個桿件，出現(xiàn)三個未知力,可利Ex=0，EY= 0, Em=0,求出未知力。 (五)用截面法計算單跨靜定梁的內(nèi)力 桿件結(jié)構(gòu)可以分為靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)兩類?？梢杂渺o力平衡條件確定全部反力和內(nèi)力的結(jié)構(gòu)叫靜定結(jié)構(gòu)。 1A411023掌握防止結(jié)構(gòu)傾覆的技術(shù)要求 (一)力偶、力矩的特性 (二)防止構(gòu)件(或機(jī)械)傾覆的技術(shù)要求 對于懸挑構(gòu)件(如陽臺、雨篷、探頭板等)、擋土墻、起重機(jī)械防止傾覆的基本要求是,引起傾覆的力矩應(yīng)小于抵抗傾覆的力矩。 1A411024熟悉結(jié)構(gòu)抗震的構(gòu)造要求 1．地震的震級及烈度 地震是由于某種原因引起的強(qiáng)烈地動，是一種自然現(xiàn)象。地震的成因有三種：火山地震、塌陷地震和構(gòu)造地震?；鹕降卣鹗怯捎诨鹕奖l(fā)，地下巖漿迅猛沖出地面時而引起的地動。塌陷地震是由于石灰?guī)r層地下溶洞或古舊礦坑的大規(guī)模崩塌而引起的地動，它數(shù)量少，震源淺。以上兩種地震釋放能量較小，影響范圍和造成的破壞程度也較小。構(gòu)造地震是由于地殼運(yùn)動推擠巖層，造成地下巖層的薄弱部位突然發(fā)生錯動、斷裂而引起的地動。此種地震破壞性大，影響面廣,而且發(fā)生頻繁，約占破壞性地震總量的95％以上。房屋構(gòu)造抗震主要是研究構(gòu)造地震。 地殼深處發(fā)生巖層斷裂、錯動的部位稱震源。震源正上方的地方位置叫震中。震中附近地面震動最厲害，也是破壞最嚴(yán)重的地區(qū)，稱為震中區(qū)。地面某處至震中的水平距離稱為震中距。震中至震源的垂直距離稱為震源深度。我國發(fā)生的絕大多數(shù)地震屬于淺源地震，一般深度為5～40km，淺源地震造成的危害最大。如唐山大地震斷裂巖層約llkm，屬于淺源地震。 震級是按照地震本身強(qiáng)度而定的等級標(biāo)度，用以衡量某次地震的大小，用符號M表幣。震級的大小是地震釋放能量多少的尺度，也是地震規(guī)模的指標(biāo)，其數(shù)值是根據(jù)地震帶記錄到的地震波圖來確定的。一次地震只有一個震級。目前，國際上比較通用的是里氏震級。 地震發(fā)生后，各地區(qū)的影響程度不同，通常用地震烈度來描述。如人的感覺、器物反應(yīng)、地表現(xiàn)象、建筑物的破壞程度。世界上多數(shù)國家采用的是12個等級劃分的烈度表。地震烈度是指某一地區(qū)的地面及建筑物遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度。一般地說，距震中愈遠(yuǎn)，地震影響愈小，烈度就愈??；反之，距震中愈近，烈度就愈高。此外，地震烈度還與地震大小、震源深淺、地震傳播介質(zhì)、表土性質(zhì)、建筑物的動力特性、施工質(zhì)量等許多因素有關(guān)。 一個地區(qū)基本烈度是指該地區(qū)今后一定時間內(nèi)，在一般場地條件下可能遭遇的最大地震烈度?；玖叶却篌w為在設(shè)計基準(zhǔn)期超越概率為10％的地震烈度。為了進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)審定作為一個地區(qū)抗震設(shè)防的地震烈度稱為抗震設(shè)防烈度。一般情況下，抗震設(shè)防裂度可采用中國地震參數(shù)區(qū)劃圖的地震基本烈度。 2．抗震設(shè)防 抗震設(shè)防是指房屋進(jìn)行抗震設(shè)計和采用抗震措施，來達(dá)到抗震效果。抗震設(shè)防的依據(jù)是抗震設(shè)防烈度。 (1)抗震設(shè)防的基本思想 現(xiàn)行抗震設(shè)計規(guī)范適用于抗震設(shè)防烈度為9度地區(qū)建筑工程的抗震設(shè)計、隔震、消能減震設(shè)計?？拐鹪O(shè)防是以現(xiàn)有的科技水平和經(jīng)濟(jì)條件為前提的。以北京地區(qū)為例，抗震設(shè)防烈度為8度，超越8度的概率為10“左右。 我國規(guī)范抗震設(shè)防的基本思想和原則是“三個水準(zhǔn)”為抗震設(shè)防目標(biāo)。簡單地說就是“小震不壞、大震不倒”。 “三個水準(zhǔn)”的抗震設(shè)防目標(biāo)是：當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時，建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用；當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時,可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用；當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度預(yù)估的罕遇地震影響時，不會倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。 (2)建筑抗震設(shè)防分類 建筑物的抗震設(shè)計根據(jù)其使用功能的重要性分為甲類、乙類、丙類、丁類四個抗震設(shè)防類別。大量的建筑物屬于丙類，這類建筑的地震作用和抗震措施均應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求。 (3)抗震結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計 在強(qiáng)烈地震作用下，建筑物的破壞機(jī)理和過程是十分復(fù)雜的。對一個建筑物要進(jìn)行精確的抗震計算也是非常困難的。因此，在對建筑物進(jìn)行抗震設(shè)防的設(shè)計時，根據(jù)以往地震災(zāi)害的經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)研究的成果首先進(jìn)行“概念設(shè)計”。概念設(shè)計可以使我們提高建筑物總體上的抗震能力。數(shù)值設(shè)計是對地震作用效應(yīng)進(jìn)行定量計算，而概念設(shè)計是根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)所形成的基本設(shè)計原則和設(shè)計思想，進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布量并確定細(xì)部構(gòu)造的過 程。概念設(shè)計要考慮呲下因素： 1)選擇對抗震有利的場地，避開不利的場地。開闊平坦密實(shí)均勻中硬土地段是有利場地。不利場地一般是指軟弱土、易液化土、山嘴孤丘、陡坡河岸、采空區(qū)和土質(zhì)不均勻的場地。 2)建筑物形狀力求簡單、規(guī)則,避免地震時發(fā)生扭轉(zhuǎn)和應(yīng)力集中而形成薄弱部位。 3)選擇技術(shù)先進(jìn)叉經(jīng)濟(jì)合理的抗震結(jié)構(gòu)體系，地震力的傳遞路線合理明確，并有道抗震防線。 4)保證結(jié)構(gòu)的整體性，并使結(jié)構(gòu)和連接部位具有較好的延性。 5)選擇抗震性能比較好的建筑材料。 6)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)與承重結(jié)構(gòu)有可靠的連接以滿足抗震要求。 3．抗震構(gòu)造措施 (1)多層砌體房屋的抗震構(gòu)造措施 多層砌體房屋是我們目前的主要結(jié)構(gòu)類型之一。但是這種結(jié)構(gòu)材料脆性大，抗拉、抗剪能力低，抵抗地震的能力差。震害表明，在強(qiáng)烈地震作用下，多層砌體房層的破壞部位主要是墻身，樓蓋本身的破壞較輕。因此，采取如下措施： 1)設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)件柱，減少墻身的破壞，并改善其抗震性能，提高延性。 2)設(shè)置鋼筋混凝土圈梁與構(gòu)造柱連接起來。增強(qiáng)了房屋的整體性，改善了房屋的抗震性能，提高了抗震能力。 3)加強(qiáng)墻體的連接，樓板和梁應(yīng)有足夠的長度和可靠連接。 4)加強(qiáng)樓梯間的整體性等。 (2)框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施 鋼筋混凝土框架房屋是我國工業(yè)與民用建筑較常用的結(jié)構(gòu)形式。震害調(diào)查表明，框架結(jié)構(gòu)震害的嚴(yán)重部位多發(fā)生在框架梁柱節(jié)點(diǎn)和填充墻處。一般是柱的震害重于梁，柱頂?shù)恼鸷χ赜谥祝侵恼鸷χ赜趦?nèi)柱，短柱的震害重于一般柱，為此采取了一系列措施。把框架設(shè)計成延性框架，遵守強(qiáng)柱、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固，避免短柱、加強(qiáng)角柱，框架沿高度不宜突變，避免出現(xiàn)薄弱層，控制最小配筋率，限制配筋最小直徑等原則。構(gòu)造上采取受力筋錨崮適當(dāng)加長，節(jié)點(diǎn)處箍筋適當(dāng)加密等措施。 (3)設(shè)置必要的防震縫 不論什么結(jié)構(gòu)形成，防震縫可以將不規(guī)則的建筑物分割成幾個規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元，每個單元在地震作用下受力明確合理，避免產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)或應(yīng)力集中的薄弱部位,有利于抗震。專業(yè)工程管理與實(shí)務(wù)(建筑工程)(一級建造師)精講班第5講講義 混合結(jié)構(gòu)體系 第5講 熟悉常見建筑結(jié)構(gòu)體系及其應(yīng)用 一、 混合結(jié)構(gòu)體系 　　混合結(jié)構(gòu)房屋一般是指樓蓋和屋蓋采用鋼筋混凝土或鋼、木結(jié)構(gòu)，而墻、柱和基礎(chǔ)采用砌體結(jié)構(gòu)建造的房屋。大多用在住宅、辦公樓、教學(xué)樓建筑中。因?yàn)槠鲶w的抗壓強(qiáng)度高而抗拉強(qiáng)度很低，所以住宅建筑最適合采用混合結(jié)構(gòu)。一般在6層以下，混合結(jié)構(gòu)不宜建造大空間的房屋?；旌辖Y(jié)構(gòu)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?？v墻承重方案的特點(diǎn)是樓板支承于粱上，梁把荷載傳遞給縱墻，橫墻的設(shè)置主要是為了滿足房屋剛度和整體性的要求。其優(yōu)點(diǎn)是房屋的開間大，使用靈活。橫墻承重方案的主要特點(diǎn)是樓板直接支承在橫墻上，橫墻是主要承重墻。其優(yōu)點(diǎn)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(jié)構(gòu)體系 　　框架結(jié)構(gòu)是利用梁、柱組成的縱、橫兩個方案的框架形成的結(jié)構(gòu)體系。它同時承受豎向荷載和水平荷載。其主要優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活，可形成較大的建筑空間，建筑立面處理也比較方便；主要缺點(diǎn)是側(cè)向剛度較小，當(dāng)層數(shù)較多時，會產(chǎn)生過大的側(cè)移，易引起非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件(如隔墻、裝飾等)破壞，而影響使用。在非地震區(qū)，框架結(jié)構(gòu)一般不超過15層?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析通常是用計算機(jī)進(jìn)行精確分析。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(diǎn)法。風(fēng)荷載和地震力可簡化成節(jié)點(diǎn)上的水平集中力進(jìn)行分析?？蚣芙Y(jié)構(gòu)梁、柱節(jié)點(diǎn)的連接構(gòu)造直接影響結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)及施工的方便。因此，對梁、柱節(jié)點(diǎn)的混凝土強(qiáng)度等級，梁、柱縱向鋼筋伸人節(jié)點(diǎn)內(nèi)的長度，粱、柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域的鋼筋的間距等，都應(yīng)符合規(guī)范的構(gòu)造規(guī)定。三、剪力墻體系 　　剪力墻體系是利用建筑物的墻體(內(nèi)墻和外墻)做成剪力墻來抵抗水平力。剪力墻一般為鋼筋混凝土墻，厚度不小于140mm。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(nèi)都適用。剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是側(cè)向剛度大，水平荷載作用下側(cè)移??；缺點(diǎn)是剪力墻的間距小，結(jié)構(gòu)建筑平面布置不靈活，不適用于大空間的公共建筑，另外結(jié)構(gòu)自重也較大。因?yàn)榧袅瘸惺艽怪焙奢d，也承受水平荷載，對高層建筑主要荷載為水平荷載,墻體既受剪又受彎，所以稱剪力墻。剪力墻按受力特點(diǎn)又分為兩種： (1)整體墻和小開口整體墻：沒有門窗洞口及洞口較小可以忽略其影響的墻稱為整體墻。 (2)雙肢剪力墻和多肢剪力墻：開一排較大洞口的剪力墻叫雙肢剪力墻。開多排較大洞口的剪力墻叫多肢剪力墻。由于洞口開得較大，截面的整體性已經(jīng)破壞，通常用計算機(jī)進(jìn)行剪力墻的分析，精密度較高。剪力墻成片狀(高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于厚度)，兩端配置較粗鋼筋并配箍筋形成暗柱，并應(yīng)配置腹部分布鋼筋。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(dāng)剪力墻的厚度大于140mm時應(yīng)采用雙排鋼筋，分布筋的間距不應(yīng)大于300mm，直徑不應(yīng)小于8mm。 連梁的配筋非常重要，縱向鋼筋除滿足配筋量外還要有足夠的錨固長度。箍筋除滿足配筋量以外，還有加密的要求。 四、框架一剪力墻結(jié)構(gòu) 　　框架一剪力墻結(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置適當(dāng)剪力墻的結(jié)構(gòu)。它具有框架結(jié)構(gòu)平面布置靈活，有較大空間的優(yōu)點(diǎn)，又具有側(cè)向剛度較大的優(yōu)點(diǎn)?？蚣芤患袅Y(jié)構(gòu)中，剪力墻主要承受水平荷載，豎向荷載主要由框架承擔(dān)。框架一剪力墻結(jié)構(gòu)一般宜用于10～20層的建筑。 橫向剪力墻宜均勻?qū)ΨQ布置在建筑物端部附近、平面形狀變化處?？v向剪力墻宜布置在房屋兩端附近。在水平荷載的作用下，剪力墻好比固定于基礎(chǔ)上的懸臂梁，其變形為彎曲型變形，框架為剪切型變形?？蚣芘c剪力墻通過樓蓋聯(lián)系在一起，并通過樓蓋的水平剛度使兩者具有共同的變形。在一般情況下，整個建筑的全部剪力墻至少承受80％的水平荷載，全部框架至少承擔(dān)20％的水平荷載。五、筒體結(jié)構(gòu) 　　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。簡體結(jié)構(gòu)便是抵抗水平荷載最有效的結(jié)構(gòu)體系。它的受力特點(diǎn)是，整個建筑猶如一個固定于基礎(chǔ)上的封閉空心的筒式懸臂梁來抵抗水平力，簡體結(jié)構(gòu)可分為框架核心筒結(jié)構(gòu)、筒中筒和多筒結(jié)構(gòu)等?？蛲矠槊芘胖痛跋氯沽航M成，亦可視為開窗洞的筒體。內(nèi)筒一般由電梯間、樓梯間組成。內(nèi)筒與外筒由樓蓋連接成整體，共同抵抗水平荷載及豎向荷載。這種結(jié)構(gòu)體系適用于30至50層的房屋。多筒結(jié)構(gòu)是將多個筒組合在一起，使結(jié)構(gòu)具有更大的抵抗水平荷載的能力。美國芝加哥西爾斯大樓就是9個筒結(jié)合在一起的多筒結(jié)構(gòu)。該建筑總高為442m，為鋼結(jié)構(gòu)。專業(yè)工程管理與實(shí)務(wù)(建筑工程)(一級建造師)精講班第6講講義 六、桁架結(jié)構(gòu)體系 　　桁架是由桿件組成的結(jié)構(gòu)體系。在進(jìn)行內(nèi)力分析時，節(jié)點(diǎn)一般假定為鉸節(jié)點(diǎn)，當(dāng)荷載作用在節(jié)點(diǎn)上時，桿件只有軸向力，其材料的強(qiáng)度可得到充分發(fā)揮。桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可利用截面較小的桿件組成截面較大的構(gòu)件。單層廠房的屋架常選用桁架結(jié)構(gòu)。 　　屋架的弦桿外形和腹桿布置對屋架內(nèi)力變化規(guī)律起決定性作用。同樣高跨比的屋架，當(dāng)上下弦成三角形時，弦桿內(nèi)力最大，當(dāng)上弦節(jié)點(diǎn)在拱形線上時，弦桿內(nèi)力最小。屋架的高跨比一般為1／6至1／8較為合理。一般屋架為平面結(jié)構(gòu)，平面外剛度非常弱。在制作運(yùn)輸安裝過程中，大跨屋架必需進(jìn)行吊裝驗(yàn)算。桁架結(jié)構(gòu)在其他結(jié)構(gòu)體系中也得到采用。如拱式結(jié)構(gòu)單層剛架結(jié)構(gòu)等體系中，當(dāng)斷面較大時，亦可用桁架的形式。 七、網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 　　網(wǎng)架是由許多桿架按照一定規(guī)律組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。它改變了平面桁架的受力狀態(tài)，是高次超靜定的空間結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可分為平板網(wǎng)架和曲面網(wǎng)架兩種。平板網(wǎng)架采用較多，其優(yōu)點(diǎn)是：空間受力體系，桿件主要承受軸向力，受力合理，節(jié)約材料(如上海體育館，直徑110m，用鋼量僅49kg／平方米)，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(chǎn)。平板網(wǎng)架可分為交叉桁架體系和角錐體系兩類。角錐體系受力更為合理，剛度更大。網(wǎng)架的高度主要取決于跨度，網(wǎng)架尺寸應(yīng)與網(wǎng)架高度配合決定，腹桿的角度以45度為宜。 八、拱式結(jié)構(gòu) 　　拱是一種有推力的結(jié)構(gòu)，它的主要內(nèi)力是軸向壓力。由于拱式結(jié)構(gòu)受力合理，在建筑和橋梁中被廣泛應(yīng)用。它適用于體育館、展覽館等建筑中。巴黎國家工業(yè)與技術(shù)展覽中心，跨度206m，拱式結(jié)構(gòu)，是當(dāng)今世界有名的大跨度建筑。 拱的類型 按照結(jié)構(gòu)的組成和支承方式，拱可分為三鉸拱、兩鉸拱和無鉸拱。 工程中，后兩種拱采用較多。拱是一種有推力的結(jié)構(gòu)， 解決這個問題非常重要，通?？刹捎孟铝写胧?1)推力由拉桿承受； 2)推力由兩側(cè)框架承受。 九、懸索結(jié)構(gòu) 　　懸索結(jié)構(gòu)，是比較理想的大跨度結(jié)構(gòu)形式之一，在橋梁中被廣泛應(yīng)用。目前，懸索屋蓋結(jié)構(gòu)的跨度已達(dá)160m，主要用于體育館、展覽館中。懸索結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件是受拉的鋼索，鋼索是用高強(qiáng)度鋼絞線或鋼絲繩制成。 1)懸索結(jié)構(gòu)的受力特