【導(dǎo)讀】西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院版權(quán)所有©建筑結(jié)構(gòu)是一門專業(yè)基礎(chǔ)課。通過該門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計。原理、設(shè)計方法，并能進行一般的常用結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計，再以實踐充實理論。土結(jié)構(gòu)和地基基礎(chǔ)、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計等五部分。及相應(yīng)的荷載規(guī)范、結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范為依據(jù)，以房屋建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為基本內(nèi)容，a.《GB50068-2020建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》北京：中國建筑工業(yè)出版社，際，才能真正掌握這門課程當(dāng)中遇到的知識。地完成練習(xí)題也是一個必不可少的環(huán)節(jié)，同時還要注重建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計的訓(xùn)練。筑材料》等知識，并進行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)?？刹幻銖?，留待第二遍細(xì)讀時解決。在第一遍通讀時未搞懂的問題這次要搞懂，必要時。遍是否對該章主要內(nèi)容已能清楚掌握，如個別地方尚有疑問，需針對這部分再學(xué)習(xí)。不能搞懂的內(nèi)容，應(yīng)及時在電話討論或書信中請教師答疑。觀看教學(xué)錄相，對學(xué)生建立基本概念、解決學(xué)習(xí)中的難點是非常有幫助的。

　　

【正文】 屋中常見的現(xiàn)象 ,其原因是多方面的 .除在結(jié)構(gòu)設(shè)計中進行計算外 ,考慮構(gòu)造上的要求采取適當(dāng)?shù)拇胧┦遣豢扇鄙俚?. 第四篇 鋼結(jié)構(gòu)及建筑地基基礎(chǔ) 概述 本篇主要講授鋼結(jié)構(gòu)的基本概念及建筑地基基礎(chǔ)有關(guān)知識和內(nèi)容。 考核知識點 重點 1. 鋼結(jié)構(gòu)特點； ； ； 定和承載力計算； 難點 、局部失穩(wěn)的概念； ovr MM ?建筑結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)指導(dǎo)書 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 ( 32 學(xué)習(xí)指導(dǎo) 鋼結(jié)構(gòu)簡介 ◆ 鋼結(jié)構(gòu)的材料和鋼結(jié)構(gòu)的特點 （ 1）鋼結(jié)構(gòu)的材料 低碳鋼、低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼、型鋼等。 焊條 (或焊絲 )、普通螺栓和高強度螺栓、鉚釘?shù)取? （ 2）鋼結(jié)構(gòu)的特點 ,和力學(xué)計算的假定較為符合 . ,抗拉和抗壓性能好 ,可以減輕自重 . ,抗沖擊韌性強 ,適宜于承受動力荷載和對抗震能力要求高的結(jié)構(gòu) . 、構(gòu)件精確度高 ,施工周期短 . ◆ 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件 根據(jù)構(gòu)件受力情形 :軸心受力構(gòu)件、受彎構(gòu)件、偏心受力構(gòu)件等 . （ 1）軸心受力構(gòu)件 : :強度 ,剛度 (長細(xì)比 ) :強度 ,剛度 ,穩(wěn)定性 (整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性 ) 整體失穩(wěn) :軸心受壓構(gòu)件有可能在截面平均應(yīng)力低于鋼材屈服強度之前 ,由于外力的輕微擾動就可能使構(gòu)件產(chǎn)生較大的彎曲變形或扭轉(zhuǎn)變形從而導(dǎo)致喪失承載力 局部失穩(wěn) :軸心受壓構(gòu)件 ,有可能在喪失整體穩(wěn)定或達到受壓承載力之前 ,薄板先發(fā)生屈曲 (板件偏離原來的平面位置而發(fā)生波狀鼓曲 ).措施 : 限制翼緣寬厚比和腹板高厚比 ◆ 受彎構(gòu)件 (鋼梁 ) （ 1）鋼梁的受彎 ,受剪和局部受壓計算 直接承受動力荷載 :材料 力學(xué)公式；承受靜力荷載或間接承受動力荷載 :考慮截面塑性發(fā)展系數(shù) :按材料力學(xué)公式計算最大剪應(yīng)力 ,并且不應(yīng)超過鋼材的抗剪強度設(shè)計值 . :鋼梁承受局部集中荷載時 ,需進行局部受壓計算 . （ 2）鋼梁的整體穩(wěn)定性的計算 :當(dāng)荷載達到某一數(shù)值后 ,梁在擾力作用下可能突然發(fā)生側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn) ,由于變形很快增加 ,導(dǎo)致梁不能繼續(xù)承載 . : 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)指導(dǎo)書 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 ( 33 1）梁側(cè)向支撐點的距離 l 或無支跨度 l0(l 或 l0 越小穩(wěn)定性越好 ) 2)梁的截面尺寸和慣性 矩 (增加受壓翼緣的寬度 ,可顯著提高整體穩(wěn)定性 ) 3)梁端支承對截面的約束 (約束使梁的側(cè)向計算長度減小 ,從而提高穩(wěn)定性 ) 4)荷載類型和作用位置 (跨中點一個集中荷載時對穩(wěn)定有利 ,純彎曲對穩(wěn)定不利 。荷載作用于受壓翼緣 ,整體穩(wěn)定性降低 。荷載作用于下翼緣時整體穩(wěn)定性提高 ). （ 3）鋼梁的局部穩(wěn)定 :限制翼緣寬厚比 :限制腹板高厚比 （ 4）剛度驗算 (撓度 ) ◆ 拉彎構(gòu)件和壓彎構(gòu)件 計算內(nèi)容 : :強度 ,剛度 (長 細(xì)比 ) :強度 ,剛度 ,整體穩(wěn)定性 (平面內(nèi)整體穩(wěn)定性和平面外整體穩(wěn)定性 ),局部穩(wěn)定性 ◆ 鋼結(jié)構(gòu)的連接 （ 1） 焊縫連接 優(yōu)點 :靈活方便 ,構(gòu)造簡單 ,易于采用自動化操作 ,焊接不削弱截面 ,節(jié)省鋼材 ,密封性好 ,剛度大 . 缺點 :施工質(zhì)量難控制 (焊接殘余應(yīng)力和殘余變形 )。焊接對疲勞和脆斷敏感 ,在低溫下更易斷裂 . 焊縫連接形式及焊縫形式 :平接 ,搭接 ,T 形連接和角接等 . :對接焊縫和角焊縫 （ 2） 螺栓連接 按 螺栓的傳力 ：抗剪螺栓連接和抗拉螺栓 連接。 連接受力后 ,被連接的接觸面產(chǎn)生相對滑動的趨勢 ,依靠螺栓桿的承壓和抗剪傳遞垂直于螺栓桿方向的外力 .破壞形式 :(1)栓桿直徑較小時 ,螺桿剪切破壞 。(2) 當(dāng)栓桿直徑較大 ,板件較薄時 ,板件可能先被擠壞 ,由于栓桿和板件的擠壓是相對的 ,故也把這種破壞叫做螺栓承壓破壞 ,(3)板件可能因螺栓孔削弱太多而被拉斷 。(4)端距太小 ,端距范圍內(nèi)的板件有可能被栓桿沖剪破壞 . 連接受力后 ,被連接板件的接觸面產(chǎn)生相互脫離的趨勢 ,依靠螺栓桿直接承受拉力來傳遞平行于栓桿方向的外力 . ,在螺栓安裝時施加緊固預(yù)拉力 ,使連接板間產(chǎn)生摩擦力來傳遞剪力 .高強度螺栓的預(yù)拉力通過緊固螺母建立 ,預(yù)拉力越高 ,越充分發(fā)揮材料潛力 . 建筑地基基礎(chǔ) 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)指導(dǎo)書 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 ( 34 ◆ 地基基礎(chǔ)的設(shè)計規(guī)定 對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑 ,高聳結(jié)構(gòu)和擋土墻等 ,以及建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物 ,應(yīng)驗算穩(wěn)定 當(dāng)?shù)叵滤癫剌^淺 ,建筑地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮問題時 ,尚應(yīng)進行穩(wěn)定性驗算 . ◆ 地基基礎(chǔ)設(shè)計的荷載效應(yīng)組合 （ 1）確定基礎(chǔ)地面面積時，按正常使用極 限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合 （ 2）計算地基變形時，采用正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合 ,且不應(yīng)計入風(fēng)荷載和地震作用 . （ 3）確定基礎(chǔ)高度、基礎(chǔ)內(nèi)力和配筋時，按承載力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合 . ◆ 地基計算 地基計算包括基礎(chǔ)埋深、承載力計算等 ◆ 無筋擴展基礎(chǔ) 無筋擴展基礎(chǔ)也稱為剛性基礎(chǔ) ,指由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料組成的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨立基礎(chǔ) . （ 1）無筋擴展基礎(chǔ)的材料 無筋擴展基礎(chǔ)的材料主要有 :混凝土、毛石混凝土、毛石、灰土、三合土等 .應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的規(guī)定選用。 （ 2）基礎(chǔ)底面寬度要求 ◆ 柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ) （ 1） 基礎(chǔ)形狀和尺寸 。 軸心受壓基礎(chǔ) Q i kni cikQGkk SSSS ????? 21 ?Q ikni qiGkqk SSS ???? 1 ?atan2 00 Hbb ??df FA a K20??建筑結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)指導(dǎo)書 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 ( 35 偏心受壓基礎(chǔ) 一般采用試算法 :假定基礎(chǔ)長邊 (一般為力矩作用方向 )和短邊之比為 ,將豎向力值擴大 倍 ,先按軸心受壓求出 并算出兩方向邊長 ,再計算 ,并滿足要求 . 為了防止沖切破壞的發(fā)生 ,對矩形截面柱的階形基礎(chǔ) ,在柱與基礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力應(yīng)進行計算。 板配筋 配筋應(yīng)根據(jù)控制截面的彎矩進計算，同時滿足構(gòu)造要求。 小結(jié) 組成鋼結(jié)構(gòu)的鋼材具有強度高、材質(zhì)均勻、塑性好、韌性強等優(yōu)點，鋼結(jié)構(gòu)加工制造簡便 ,在建筑結(jié)構(gòu)中有著廣泛的應(yīng)用和發(fā)展前景。由于鋼材強度高 ,構(gòu)件截面尺寸與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件相比大大減小 ,因此鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件除按材料強度進行承載力計算外 ,還應(yīng)考慮材料強度沒達到前的穩(wěn)定性計算。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的主要連接方法是焊接和螺栓連接 ,其中焊接是最基本的連接方法 .一般低層和多層房屋結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)都采用淺基礎(chǔ) .其中混合結(jié)構(gòu)房屋采用無筋擴展基礎(chǔ)即剛性基礎(chǔ) ,多層框架結(jié)構(gòu)房屋或獨立柱往往采用鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ) . 在滿足地基穩(wěn)定和變形要求的前提下 ,基礎(chǔ)應(yīng)盡量淺埋 .剛性基礎(chǔ)的設(shè)計主要滿足兩個要求 :一是滿足地基承載力要求 ,即滿足保證基礎(chǔ)底面應(yīng)有一定的寬度 。二是滿足基礎(chǔ)是 “ 剛性 ” 的要求 ,即保證基礎(chǔ)有一定的剛性角 .此外 ,基礎(chǔ)材料應(yīng)滿足有關(guān)要求 .鋼筋混凝土柱下獨立基礎(chǔ)的設(shè)計 ,主要是確定基礎(chǔ)面積、基礎(chǔ)高度和底板配筋 .基礎(chǔ)底面積取決于地基承載力要求及變形要求 。基礎(chǔ)高度應(yīng)滿足基礎(chǔ)抗沖切承載力要求 。 第五篇 建筑抗震設(shè)計基本知識 概述 本篇主要講授地震作用和結(jié)構(gòu)的抗 震驗算、多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計、多層鋼筋混凝土框架的抗震設(shè)計等內(nèi)容。 考核知識點 、烈度的概念 A maxkp建筑結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)指導(dǎo)書 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 ( 36 重點 1. 震級、烈度的概念 ； ； ； 點彈性體系和多質(zhì)點彈性體系的地震作用的計算方法； 、頂點位移法計算結(jié) 構(gòu)的自振周期 . 難點 ； 學(xué)習(xí)指導(dǎo) 地震作用和結(jié)構(gòu)的抗震驗算 ◆ 地震簡介 重點了解地震的有關(guān)知識和概念。 ：衡量一次地震釋放能量大小的尺度 ：地震發(fā)生時，在一定地點振動的強烈程度。它表示該地點地面和建筑物受破壞的程度，也反映該地地面運動速度和加速度峰值的大小。 ：是指按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。一般情況下，它與地震基本烈度相同。 ◆ 抗震設(shè)計的基本要求 （ 1）建筑抗震設(shè) 防分類和設(shè)防標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)規(guī)范設(shè)防分甲、乙、丙、丁四類，各類有不同的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。 （ 2）抗震設(shè)防目標(biāo) “ 小震不壞、中震可修、大震不倒 ” ◆ 地震作用的計算 地震反應(yīng)：結(jié)構(gòu)振動時的速度、加速度及位移等 地震作用：在振動過程中作用于建筑結(jié)構(gòu)上的慣性力。 （ 1）重力荷載代表值 GE：結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值和各可變荷載的組合值之和。 （ 2）單質(zhì)點彈性體系的地震作用 （ 3）自振周期的計算 單質(zhì)點自振周期： （ 4）多質(zhì)點彈性體系的地震作用 １ .時程分析法（直接動力法） ２ .振型分解反應(yīng)譜法 每個主振型情形 下的各質(zhì)點的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： E K Q i ikG G Q????EKEK GF a?????? gGkmT EK222 ???建筑結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)指導(dǎo)書 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 ( 37 水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)： ３ .底部剪力法 適用范圍：建筑高度不超過４０ m，以剪切變形為主（房屋高寬比不超過４）、質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，以及近似于單質(zhì)點體系的結(jié)構(gòu)。 結(jié)構(gòu)底部總剪力： 各質(zhì)點的水平集中荷載 ： 公式的誤差修正 ◆ 結(jié)構(gòu)的自振周期 （ 1）能量法 （ 2）頂點位移法 ◆ 結(jié)構(gòu)的抗震驗算 （ 1）荷載效應(yīng)的基本組合 （ 2）抗震驗算的設(shè)計表達式 ji j j ji iF x Ga??2EK jSS? ?110 .8 5E K e qF G Gaa??1iii EKnjjjGHFFGH?? ?1(1 )iii EK nnjjjn n EKGHFFGHFF????????221112 22niiiiiniiiiiGx GxT GxGx? ????? ? ?? ???1 TTTu??G G E E h E hK E V E V K W W W KS S S S S? ? ? ? ?? ? ? ?RESR??建筑結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)指導(dǎo)書 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 ( 38 （ 3）抗震變形驗算 多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的抗 震設(shè)計 ◆ 一般規(guī)定 ,應(yīng)優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系 . ,立面宜規(guī)則 ◆ 多層砌體房屋抗震計算要點 （ 1）水平地震作用計算 底部剪力法，取 （ 2） 抗震驗算位置 對于砌體房屋，可只選擇從屬面積較大或者豎向應(yīng)力較小的墻段進行。 （ 3） 地震剪力的分配 按砌體墻段的層間等效側(cè)向剛度比例分配地震剪力。 （ 4） 截面抗震受剪承載力驗算 普通磚、多孔磚墻體，一般情形下按下式驗算： 多層鋼筋混凝土框架的抗震設(shè) 計 ◆ 框架抗震設(shè)計的一般規(guī)定 （ 1）結(jié)構(gòu)抗震等級 （ 2）結(jié)構(gòu)布置原則： “ 規(guī)則結(jié)構(gòu) ” （ 3）截面尺寸選擇 梁的截面寬度不宜小于 200mm，截面高寬比不宜大于 4，凈跨與截面高度比不宜小于4。 寬度和高度均不宜小于 300mm，圓柱直徑不宜小于 350mm；截面長邊與短邊之比不宜大于 3；剪跨比不宜大于 2。 ? ?eeuh???0,max1 ?? n?aaREVEAfV ?/?建筑結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)指導(dǎo)書 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 ( 39 ◆ 抗震框架設(shè)計的一般原則 、強錨固 ◆ 荷載效應(yīng)基本組合 ，其組合式可表達為： 設(shè)計表達式 小結(jié) 由于地殼運動造成局部巖層變形積累、應(yīng)力過大 ,而使其薄弱部位斷裂錯動引起的地震稱為構(gòu)造地震 ,是抗震研究的重點 . 地震釋放的能量以波的形式傳播 ,地震波分為體波和面波 ,體波又分為縱波和橫波 ,各有其特點并引起地面不同的振動 . 地震震級是衡量一次地震本身強弱程度的等級 ,通常用里式震級表示 .同一震級對不同地點的建筑物的影響是不相同的 ,地震烈度反映某一地區(qū)地面和建筑物遭受一次地