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时间:2018-07-09
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1、一级建筑师考试建筑结构辅导讲义12009-2-2610:19:00 来源:环球网校 频道:建筑师第一节概述一、建筑结构的总概念(一)建筑结构的定义建筑物用来形成一定空间及造型,并具有抵御人为和自然界施加于建筑物的各种作用力,使建筑物得以安全使用的骨架,即称为结构。(二)建筑结构的组成建筑结构一般都是由以下结构构件组成的;1,水平构件用以承受竖向荷载的构件。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、网架等。2.竖向构件用以支承水平构件或承担水平荷载的构件。
2、一般有:(1)柱;(2)墙体;(3)框架。3.基础用以将建筑物所承受的所有荷载传至地基上。(三)建筑结构的类型1.按组成建筑结构的主要建筑材料划分(1)钢筋混凝土结构;(2)砌体结构:砖砌体,石砌体,小型砌块,大型砌块,多孔砖砌体等;(3)钢结构;(4)木结构;(5)塑料结构;(6)薄膜充气结构o2.按组成建筑结构的主体结构形式划分(1)墙体结构:以墙体作为支承水平构件及承担水平力的结构;(2)框架结构;(3)框架-剪力墙(抗震墙);(4)筒体结构;第31页共31页(5)桁架结构;(6)拱形结构;
3、(7)网架结构;(8)空间薄壁结构(包括:薄壳、折板、幕式结构);(9)钢索结构(悬索结构);(10)薄膜结构。3.按组成建筑结构的体形划分(1)单层结构(多用于单层厂房、食堂、影剧场、仓库等);(2)多层结构(2—6层);(3)高层结构(一般为7层以上);(4)大跨度结构(跨度在40—50m以上)。此外尚可按建筑结构的受力特点划分为:平面结构体系与空间结构体系两大类。二、建筑结构基本构件与结构设计组成结构体系的单元体称为基本构件。按受力特征来划分主要有以下三类:轴心受力构件、偏心受力构件和受弯构
4、件。按其主要受力性质常常又划分为:拉杆、压杆和受弯构件。(一)轴心受力构件当构件所受外力的作用点与构件截面的形心重合时,则构件横截面产生的应力为均匀分布,这种构件称为轴心受力构件。可分为:1. 轴心受拉构件构件所受的力,使构件横断面仅产生均匀拉应力时即为轴心受拉构件。常用于桁架的下弦杆及受拉斜腹杆。如图构件内的应力此构件的承载能力为σ1≤[σ][σ]—材料的允许应力。这种构件最能充分发挥材料的强度。2. 轴心受压构件外力以压力的方式作用在构件的轴心处,使构件产生均匀压应力时,即为轴心受压构件。
5、其截面应力为:第31页共31页这是因为受压构件承载时,截面应力尚未达到材料的强度设计值前就会因弯折而失去承载能力这种现象称为丧失稳定性。上式中的φ值即为按稳定考虑的承载力与强度承载力的比值,称为稳定系数。由此可见相同材料的拉杆与压杆受同样的荷载F作用时,拉杆所需的截面尺寸要比压杆小。拉杆所需截面为压杆所需截面为:[α]—材料的强度设计值(即允许应力)。φ<1,故A2>A1φ值与杆件的长细比λ有关;λ=l0/il0—杆件计算长度,i——截面的回转半径;I——截面的惯性矩,矩形截面时λ越大,φ越小。则
6、实际承载力越小。一般提高压杆承载力的措施为:(1)选用有较大i值的截面,即面积分布尽量远离中和轴;(2)改变柱端固接条件或增设中间支承以改变杆件计算长度l0。 一级建筑师考试建筑结构辅导讲义22009-2-2610:37:00 来源:环球网校 频道:建筑师(二)偏心受力构件偏心受力构件分为两种:偏心受拉和偏心受压构件。1.偏心受拉构件(1)定义:构件承受的拉力作用点与构件的轴心偏离,使构件产生既受拉又受弯时,即为偏心受拉构件(亦称拉弯构件)。常见于屋架下弦有节间荷载时。(2)构件的受力状态第3
7、1页共31页由上图可知其截面产生的应力是由两种应力叠加的,其边沿应力公式为:构件的承载能力应满足σmax≤[σ]σmax—边沿最大拉应力;σmin—边沿最小拉应力;W——截面抵抗矩。由上式可见在受同样的外拉力时偏心受拉构件,其应力要比轴心受拉构件,增大许多,因此在结构设计应尽量避免出现这种构件。2.偏心受压构件(1)定义:构件承受的压力作用点与构件的轴心偏离,使构件产生既受压又受弯时即为偏心受压构件(亦称压弯构件)。常见于屋架的上弦杆、框架结构柱,砖墙及砖垛等。(2)构件的受力状态截面产生的边沿应
8、力公式为:σmax—边沿最大压应力;σmin—边沿最小压应力。由上式可见,在受同样的压力F时,当作用点与截面轴心偏离时,截面内的压应力增加甚多,而且当偏心距较大时截面内除压应力外将产生一部分拉应力。在实践中尚有双向偏心构件。(三)受弯构件1.定义当一水平构件在跨间承受荷载,使其产生弯曲,构件将产生弯矩和剪力,截面内将产生弯曲应力和剪应力。这种构件即称为受弯构件。这是结构设计中最常见的构件。2、受弯构件的受力状态(1)简支梁在不同荷载作用下的弯矩M及剪力V(图10-6);第31页共3
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