第一節(jié)概述
一、建筑工程結(jié)構(gòu)荷載(熟悉)
(一)荷載的概念
作用在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的力,可劃分為兩大類。
一類是直接施加在結(jié)構(gòu)上,并使結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)力效應(yīng)的力。稱之為荷載。
另一類是由于某種原因使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生約束和位移,從而使結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生了內(nèi)力效應(yīng)。這種原因,一般稱之為作用。作用包括:1.沉降作用2.溫差作用3.地震作用。
(二)荷載的分類及表示方法
1.按是否隨時(shí)間變化劃分。
(1)永久荷載(又稱恒載)。
(2)可變荷載。
(3)偶然荷載。
2.按作用位置劃分。
(1)固定荷載。
(2)移動(dòng)荷載。
3.按分布范圍劃分。
(1)集中荷載。
(2)分布荷載。分布荷載有均布荷載和非均布荷載兩種。
二、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性(掌握)
(一)強(qiáng)度要求
(二)剛度要求
(三)穩(wěn)定性要求
三、建筑工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件基本變形和受力分析(熟悉)
(一)建筑工程構(gòu)件的基本變形
構(gòu)件在外力作用下的變形有以下四種基本形式。
1.軸向拉伸或壓縮
2.剪切
3.扭轉(zhuǎn)
4.彎曲
(二)建筑構(gòu)件受力分析
構(gòu)件在上述基本變形狀態(tài)下能否安全工作,主要取決于以下三方面:①作用在構(gòu)件上力的大小。②構(gòu)件的橫截面面積(又稱截面積)的大小。③構(gòu)件本身材料的力學(xué)性能(材質(zhì))的好壞。
上述三個(gè)因素中,外力是破壞因素(是外因),而構(gòu)件截面面積和材質(zhì)是抵抗破壞的因素,三者之間數(shù)量關(guān)系的合理,是構(gòu)件安全工作的保障。
分析構(gòu)件受力狀態(tài),也就是分析在外力作用下構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生的效應(yīng)及這些效應(yīng)是否會(huì)使構(gòu)件遭受破壞。
1.軸向拉(壓)構(gòu)件受力狀態(tài)分析。
2.剪切構(gòu)件受力狀態(tài)分析。常見鉚釘、螺栓、銷釘?shù)嚷?lián)接件,都是發(fā)生剪切變形的構(gòu)件,稱之為剪切構(gòu)件。工程中的梁、板、柱有時(shí)也處于受剪切狀態(tài)。
3。受彎構(gòu)件(梁)的受力狀態(tài)分析。實(shí)際工程中以及的梁以及以彎曲變形為主的構(gòu)件,從受力角度分析均可稱為梁。
實(shí)際工程中,可把梁板、柱等構(gòu)件抽象簡(jiǎn)化成一條粗實(shí)線,把構(gòu)件之間的連接也抽象成不同連接形式的結(jié)點(diǎn)和支座。
(1)結(jié)點(diǎn)的概念及類型。結(jié)構(gòu)構(gòu)件互相連接的地方稱為結(jié)點(diǎn)。在選取計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí),常將其歸納為鉸結(jié)點(diǎn)和剛結(jié)點(diǎn)兩種。
①鉸結(jié)點(diǎn)。鉸結(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)是它所連接的各個(gè)桿件在結(jié)點(diǎn)處不能移動(dòng),但可以繞結(jié)點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
②剛結(jié)點(diǎn)。剛結(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)是它所連接的各個(gè)桿件在結(jié)點(diǎn)處既不能相對(duì)移動(dòng)也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),在此點(diǎn)各桿端結(jié)為整體,即在結(jié)點(diǎn)處各個(gè)桿件之間的夾角保持不變。它相應(yīng)的受力狀態(tài)除產(chǎn)生桿端軸力和剪切力之外,還有防止相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的約束力矩存在。實(shí)際工程中,現(xiàn)澆鋼筋混凝土剛架中的結(jié)點(diǎn)常屬于這類
(2)支座的概念和類型。將結(jié)構(gòu)構(gòu)件與基礎(chǔ)或支承部分相連接的裝置稱為構(gòu)件的支座。它的作用是將結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的位置固定,并將作用于結(jié)構(gòu)上的荷載傳遞到基礎(chǔ)或支承物上。支座連接處本身常常就是一個(gè)結(jié)點(diǎn)。支座對(duì)結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的反作用力稱為支座反力。
在工程實(shí)踐中,支座的類型不同,所產(chǎn)生的約束力也不同。建筑結(jié)構(gòu)中常用的支座可以簡(jiǎn)化和抽象為以下四種類型。
①可動(dòng)鉸支座??蓜?dòng)鉸支座既允許構(gòu)件繞著鉸支座任意轉(zhuǎn)動(dòng),又允許構(gòu)件沿著鉸支座水平方向移動(dòng),但垂直方向不可有任何移動(dòng)。因此,產(chǎn)生與支承平面垂直的支座反力
②固定鉸支座。固定鉸支座只允許構(gòu)件繞著鉸軸任意轉(zhuǎn)動(dòng),而不允許構(gòu)件沿著水平與垂直方向移動(dòng)。
③固定支座。固定支座所支承的部分完全被固定。
如圖它既不允許構(gòu)件發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),也不允許構(gòu)件發(fā)生任何方向的位移。
④定向支座。定向支座允許構(gòu)件沿著一個(gè)方向即支承面方向平行滑動(dòng),但不允許結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng),也不允許結(jié)構(gòu)沿垂直于支承面方向移動(dòng)。
(3)梁的受力分析。
一、建筑工程結(jié)構(gòu)荷載(熟悉)
(一)荷載的概念
作用在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的力,可劃分為兩大類。
一類是直接施加在結(jié)構(gòu)上,并使結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)力效應(yīng)的力。稱之為荷載。
另一類是由于某種原因使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生約束和位移,從而使結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生了內(nèi)力效應(yīng)。這種原因,一般稱之為作用。作用包括:1.沉降作用2.溫差作用3.地震作用。
(二)荷載的分類及表示方法
1.按是否隨時(shí)間變化劃分。
(1)永久荷載(又稱恒載)。
(2)可變荷載。
(3)偶然荷載。
2.按作用位置劃分。
(1)固定荷載。
(2)移動(dòng)荷載。
3.按分布范圍劃分。
(1)集中荷載。
(2)分布荷載。分布荷載有均布荷載和非均布荷載兩種。
二、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性(掌握)
(一)強(qiáng)度要求
(二)剛度要求
(三)穩(wěn)定性要求
三、建筑工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件基本變形和受力分析(熟悉)
(一)建筑工程構(gòu)件的基本變形
構(gòu)件在外力作用下的變形有以下四種基本形式。
1.軸向拉伸或壓縮
2.剪切
3.扭轉(zhuǎn)
4.彎曲
(二)建筑構(gòu)件受力分析
構(gòu)件在上述基本變形狀態(tài)下能否安全工作,主要取決于以下三方面:①作用在構(gòu)件上力的大小。②構(gòu)件的橫截面面積(又稱截面積)的大小。③構(gòu)件本身材料的力學(xué)性能(材質(zhì))的好壞。
上述三個(gè)因素中,外力是破壞因素(是外因),而構(gòu)件截面面積和材質(zhì)是抵抗破壞的因素,三者之間數(shù)量關(guān)系的合理,是構(gòu)件安全工作的保障。
分析構(gòu)件受力狀態(tài),也就是分析在外力作用下構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生的效應(yīng)及這些效應(yīng)是否會(huì)使構(gòu)件遭受破壞。
1.軸向拉(壓)構(gòu)件受力狀態(tài)分析。
2.剪切構(gòu)件受力狀態(tài)分析。常見鉚釘、螺栓、銷釘?shù)嚷?lián)接件,都是發(fā)生剪切變形的構(gòu)件,稱之為剪切構(gòu)件。工程中的梁、板、柱有時(shí)也處于受剪切狀態(tài)。
3。受彎構(gòu)件(梁)的受力狀態(tài)分析。實(shí)際工程中以及的梁以及以彎曲變形為主的構(gòu)件,從受力角度分析均可稱為梁。
實(shí)際工程中,可把梁板、柱等構(gòu)件抽象簡(jiǎn)化成一條粗實(shí)線,把構(gòu)件之間的連接也抽象成不同連接形式的結(jié)點(diǎn)和支座。
(1)結(jié)點(diǎn)的概念及類型。結(jié)構(gòu)構(gòu)件互相連接的地方稱為結(jié)點(diǎn)。在選取計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí),常將其歸納為鉸結(jié)點(diǎn)和剛結(jié)點(diǎn)兩種。
①鉸結(jié)點(diǎn)。鉸結(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)是它所連接的各個(gè)桿件在結(jié)點(diǎn)處不能移動(dòng),但可以繞結(jié)點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
②剛結(jié)點(diǎn)。剛結(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)是它所連接的各個(gè)桿件在結(jié)點(diǎn)處既不能相對(duì)移動(dòng)也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),在此點(diǎn)各桿端結(jié)為整體,即在結(jié)點(diǎn)處各個(gè)桿件之間的夾角保持不變。它相應(yīng)的受力狀態(tài)除產(chǎn)生桿端軸力和剪切力之外,還有防止相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的約束力矩存在。實(shí)際工程中,現(xiàn)澆鋼筋混凝土剛架中的結(jié)點(diǎn)常屬于這類
(2)支座的概念和類型。將結(jié)構(gòu)構(gòu)件與基礎(chǔ)或支承部分相連接的裝置稱為構(gòu)件的支座。它的作用是將結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的位置固定,并將作用于結(jié)構(gòu)上的荷載傳遞到基礎(chǔ)或支承物上。支座連接處本身常常就是一個(gè)結(jié)點(diǎn)。支座對(duì)結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的反作用力稱為支座反力。
在工程實(shí)踐中,支座的類型不同,所產(chǎn)生的約束力也不同。建筑結(jié)構(gòu)中常用的支座可以簡(jiǎn)化和抽象為以下四種類型。
①可動(dòng)鉸支座??蓜?dòng)鉸支座既允許構(gòu)件繞著鉸支座任意轉(zhuǎn)動(dòng),又允許構(gòu)件沿著鉸支座水平方向移動(dòng),但垂直方向不可有任何移動(dòng)。因此,產(chǎn)生與支承平面垂直的支座反力
②固定鉸支座。固定鉸支座只允許構(gòu)件繞著鉸軸任意轉(zhuǎn)動(dòng),而不允許構(gòu)件沿著水平與垂直方向移動(dòng)。
③固定支座。固定支座所支承的部分完全被固定。
如圖它既不允許構(gòu)件發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),也不允許構(gòu)件發(fā)生任何方向的位移。
④定向支座。定向支座允許構(gòu)件沿著一個(gè)方向即支承面方向平行滑動(dòng),但不允許結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng),也不允許結(jié)構(gòu)沿垂直于支承面方向移動(dòng)。
(3)梁的受力分析。