一级建造师建筑工程实务学习心得重点.doc
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1、.一级建造师建筑工程管理与实务1A410000 建筑工程技术 1A411000 建筑结构与构造 1A411010 建筑结构工程的可靠性 1A411011 建筑结构工程的安全性一、结构的功能要求 结构设计的主要目的:安全适用、经济合理安全性 破坏、倒塌、损伤 (承受荷载不破坏、保持稳定不倒塌)可靠性 适用性 变形、裂缝、振幅 (具有良好的工作性能)耐久性 老化、腐蚀、锈蚀 (预期使用年限不大修能完成预定功能)安全性、适用性、耐久性概括称为结构的可靠性。 二、两种极限状态 荷载“作用”:指各种荷载,如构件自重、人群重量、风压和积雪等。此外,还有外加变形或约束变形,如温度变化、支座沉降和地震作用等。
2、荷载“效应”:在荷载作用下结构或构件内产生的内力(如轴力、剪力、弯矩等)、变形(如梁的桡度、柱顶位移等)和裂缝的总称。极限状态的种类极 承载力极限状态:强度破坏、失去平衡、疾劳破坏限 (对应安全性)状 正常使用极限状态:过宽裂缝、过大振幅、过大变形态 (对应适用性、耐久性)三、杆件的受力形式 结构杆件的基本受力形式按其变形特点可归纳为以下五种:拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转。实际结构中的构件往往是几种受力形式的组合,如梁承受弯矩与剪力;柱子受到压力与弯矩等。四、材料强度的基本概念 强度:抵抗破坏的能力对应承载力极限状态对应安全性刚度:抵抗变形的能力对应正常使用极限状态对应适用性。材料强度要求:抗
3、拉强度、抗压强度、抗剪强度 钢 屈服强度、极限强度 材备注:当受到的拉力小于屈服强度时,拉伸的钢筋在放松后会恢复原长。超过屈服强度,则不会完全恢复。而当拉力超过了极限强度,钢筋会断裂 五、杆件稳定的基本概念压杆临界力的计算公式为:的大小与下列因素有关:(1)压杆的材料:钢柱的比木柱大,因为钢柱的弹性模量E大;(2)压杆的截面形状与大小:截面大不易失稳,因为惯性矩I大;(3)压杆的长度l:长度大,易失稳;(4)压杆的支承情况。不同支座情况的计算长度:一端固定一端自由l0=2l;两端固定时l0=0.5l; 一端固定一端铰支l0=0.7l;两端铰支l0=l 长细比:=l0/i,长细比是影响临界力的综
4、合因素,当构件长细比过大时,常常会发生失稳破坏。 图中:固定端承受3个力,铰接端承受2个力。1A411012 建筑结构工程的适用性 一、建筑结构工程的适用性除了要保证安全外,还应满足适用性要求,在设计中称为正常使用的极限状态。 正常使用的极限状态包括:l 在正常使用条件下产生过度变形 l 过早裂缝或裂缝发展过宽 l 在动力荷载作用下结构或构件产生过大的振幅。二、杆件刚度与梁的位移计算影响位移的因素:(1)荷载(2)材料性能:与材料的弹性模量E成反比;(3)构件的截面:与截面的惯性矩I成反比(4)构件的跨度:与跨度l的n次方成正比,此因素影响最大。三、混凝土结构的裂缝控制 裂缝控制分为三个等级:
5、 l 构件不出现拉应力; l 构件虽有拉应力,但不超过混凝土的抗拉强度; l 允许出现裂缝,但裂缝宽度不超过允许值。 对(1)、(2)等级的混凝土构件,一般只有预应力构件才能达到。1A411013 建筑结构工程的耐久性一、耐久性的含义所谓结构的耐久性是指结构在规定的工作环境中,在预期的使用年限内,在正常维护条件下不需进行大修就能完成预定功能的能力。二、结构设计使用年限类别设计使用年限(年)示例15临时性结构225易于替换的结构构件350普通房屋和构筑物4100纪念性建筑和特别重要的建筑结构三、混凝土结构耐久性的环境类别 环境类别名 称腐蚀机理 I一般环境保护层混凝土碳化引起钢筋锈蚀冻融环境反复
6、冻融导致混凝土损伤海洋氯化物环境氯盐引起钢筋锈蚀 除冰盐等其他氯化物环境氯盐引起钢筋锈蚀V化学腐蚀环境硫酸盐等化学物质对混凝土的腐蚀注:一般环境系指无冻融、氯化物和其他化学腐蚀物质作用。四、混凝土结构耐久性的要求1.混凝土最低强度等级结构构件的混凝土强度等级应同时满足耐久性和承载能力的要求。2.一般环境中混凝土材料与钢筋最小保护层大截面混凝土墩柱在加大钢筋混凝土保护层厚度的前提下,其混凝土强度等级可降低,但降低幅度不应超过两个强度等级,且设计使用年限为100年和50年的构件,其强度等级不应低于C25和C20。(备注:100年砼的最低强度等级是C30,50年和30年的最低砼强度等级是C25,上句
7、话中的C25与C20仅针对大体积砼而言,属特例)预应力构件混凝土不低于C40;直接接触土体浇筑的构件,其砼保护层厚度不应小于70mm。预制构件的保护层厚度可比表1A411013-5(P6)中规定减少5mm当采用的砼强度等级比规定低一个等级时,砼保护层厚度应增加5mm;当低两个等级时,增加10mm。具有连续密封套管的后张预应力钢筋、其混凝土保护层厚度可与普通钢筋相同且不应小于孔道直径的1/2;否则应比普通钢筋增加10mm。 先张法构件中预应力钢筋在全预应力状态下的保护层厚度可与普通钢筋相同,否则应比普通钢筋增加10mm。 直径大于16mm的热轧预应力钢筋保护层厚度可与普通钢筋相同。 补充:水胶比
8、:(液态)水与与胶凝材料(水泥和其他掺料,如粉煤灰、矿粉等)。水胶比越小,泥浆越浓,砼的强度越高。1A411020 建筑结构平衡的技术1A411021 结构平衡的条件 l 力的三要素:大小、方法、作用点平面力系的平衡条件是X=0,Y=0和M=0。二力杆:只有轴力(拉力、压力)的杆称为二力杆。1A411022 防止结构倾覆的技术要求对于悬挑构件(如阳台、雨篷、探头板等)、挡土墙、起重机械防止倾覆的基本要求是,引起倾覆的力矩应小于抵抗倾覆的力矩,M抗(1.2-1.5)M倾1A411023 荷载对结构的影响一、荷载的分类 1.荷载按时间的变异分类 1、永久作用/永久荷载/恒荷载:结构自重、土压力、预
9、加应力、砼收缩、基础沉降、焊接、变形 2、可变作用/可变荷载/活载:安装荷载、屋面与楼面活荷载、雪载、风载、吊车荷载、积灰荷载 3、偶然作用/偶然荷载/特殊荷载:爆炸力、撞击、雪崩、严重腐蚀、地震、台风2.按结构的反应分类l 静态(力)作用:结构自重、楼面活荷载、雪荷载l 动态(力)作用:地震作用、吊车设备震动、高空坠物冲击作用3.按荷载作用面的大小分类l 均布面荷载 :铺设的各类地板面层,如地板、地板等l 线荷载:各种面荷载传到梁上或条形基础上l 集中荷载:作用面积相对总面积很小。如洗衣机、冰箱等4.按荷载作用方向分类l 垂直荷载:自重、雪荷载l 水平荷载:风荷载、水平地震作用二、荷载对结构
10、的影响1.永久荷载对结构的影响 它会引起结构的徐变,致使结构构件的变形和裂缝加大,引起结构的内力重分布。在预应力混凝土结构中,由于混凝土的徐变,钢筋的预应力会有相应的损失。 2.偶然荷载对结构的影响抗震建筑的材料最好选用轻质高强的材料。地震力的大小与建筑质量的大小成正比。在高层建筑中,常看到圆形建筑,它不仅风压小,而且各向的刚度比较接近,有利于抵抗水平力的作用。3.装修对结构的影响及对策(1)装修时不能自行改变原来的建筑使用功能。如若必要改变时,应该取得原设汁单位的许可。(2)在进行楼面和屋面装修时,新的装修构造做法产生的荷载值不能超过原有建筑装修构造做法荷载值。如若超过,应对楼盖和屋盖结构的
11、承载能力进行分析计算,控制在允许的范围内。(3)在装修施工中,不允许在原有承重结构构件上开洞凿孔,降低结构构件的承载能力。如果实在需要,应经原设计单位的书面有效文件许可,方可施工。(4)装修时,不得自行拆除任何承重构件,或改变结构的承重体系:便不能自行设置夹层或增加楼层。如果必须增加面积,使用方应委托原设计单位或有相应资质的设计单位进行设计。改建结构的施工也必须有相应的施工资质。(5)装修施工,不允许在建筑内楼面上堆放大量建筑材料,如水泥、砂石等,以免引起结构的破坏。(6)在装修施工时,应注意建筑结构变形缝的维护:防震缝的宽度应满足相邻结构单元可能出现方向相反的振动而不致相撞的要求。当房屋高度
12、在15m以下时,其宽度也不应小于5cm。1A411024 常见建筑结构体系和应用 *抗震性能:筒体结构剪力墙结构框架-剪力墙结构框架结构混合结构一、混合结构体系缺点:适合6层以下。不宜建造大空间的房屋。抗弯能力低受力特点:分纵横两种承重方案纵墙承重优点是房屋的开间相对大些,使用灵活。横墙承优点是房屋的横向刚度大,整体性好,但平面使用灵活性差。二、框架结构体系优点:建筑平面布置灵活,可形成较大的建筑空间,建筑立面处理也比较方便;缺点:侧向刚度较小(剪切型变形)层数限制:在非地震区框架结构一般不超过15层受力特点:风荷载和地震力可简化成节点上的水平集中力。三、剪力墙体系优点:侧向刚度大,水平荷载作
13、用下侧移下缺点:剪力墙长度不宜大于8m,不适用于大空间,自重大受力特点:高层剪力墙既受剪力又受弯矩适用:高度在180m范围内的建筑;适用于小开间的住宅和旅馆备注:剪力墙一般为钢筋混凝土墙,厚度不小于160mm连梁的配筋非常重要,纵向钢筋除满足配筋量外还要有足够的锚固长度。箍筋除满足配筋以外,还有加密的要求。四、框架-剪力墙结构框架-剪力墙结构中,剪力墙主要承受水平荷载(一般情况下,整个建筑的剪力墙至少承受80%的水平荷载),竖向荷载主要由框架承担。适用于高度不超过170m的建筑。优点:框架结构平面布置灵活、空间较大,侧向刚度较大。五、筒体结构筒体结构便是抵抗水平荷载最有效的结构体系。适用于高度
14、不超过300m的建筑。圆形最有利于抵抗风荷载。内筒-般由电梯间、楼梯间组成六、桁架结构体系杆件只有轴向力屋架的弦杆外形和腹杆布置对屋架内力变化规律起决定性作用。三角形屋架,弦杆内力最大;当上弦节点在拱形线上时,弦杆内力最小;平行弦屋架内力最均匀。屋架高跨比一般为1/61/8较为合理。七、网架结构它改变了平面桁架的受力状态,是高次超静定的空间结构。网架结构可分为平板网架和曲面网架两种,平板网架采用较多。网架的高度取决于跨度,高度与短跨之比一般为1/15左右。安装方法可分为高空拼装和整体安装两类。八、拱式结构(两铰拱、三铰拱、无铰拱)拱是一种有推力的结构,它的主要内力是轴向压力。解决这个问题非常重
15、要,通常可采用下列措施:(1)推力由拉杆承受;(2)推力由两侧框架承受。九、悬索结构悬索结构,是比较理想的大跨度结构形式之一,在桥梁中被广泛应用。索是中心受拉构件,既无弯矩也无剪力。十、薄壁空间结构主要承受曲面内的轴向压力。弯矩小1A411030 建筑结构构造要求1A411031 结构构造要求 一、混凝土结构受力特点及构造1.混凝土结构的特点(1)强度较高;(2)可模性好; (3)耐久性和耐火性较好;(4)现浇混凝土结构的整体性好,延性好,适用于抗震抗爆结构,同时防振性和防辐射性能较好,适用于防护结构;(5)易于就地取材。 混凝土结构的缺点:自重大,抗裂性较差,施工复杂,工期较长。2.影响粘结
16、强度的因素l 混凝土强度 l 保护层厚度l 钢筋之间的净距离钢筋与混凝土能够共同工作是依靠它们之间的粘结强度。混凝土与钢筋接触面的剪应力称粘结应力。 3.极限状态设计方法的基本概念 为了满足可靠度要求,采取下列措施: l 荷载标准值乘以一个大于1的系数,称荷载分项系数l 材料标准值除以一个大于1的系数,称材料分项系数l 对安全等级不同的建筑结构,采用一个重要性系数进行调整 4.钢筋混凝土梁的配筋原理及构造要求 (1) 梁下先破坏:少筋 不允许(脆性破坏) 梁上先破坏:超筋 梁上下同时破坏:适筋 允许(塑性破坏) (2)影响斜截面受力性能的主要因素:l 剪跨比和高跨比;l 混凝土的强度等级;l
17、腹筋的数量,箍筋和弯起钢筋统称为腹筋。为了防止斜截面的破坏,通常采用下列措施:l 限制梁的截面最小尺寸,其中包含混凝土强度等级因素;l 适当配置箍筋,并满足规范的构造要求l 当上述两项措施还不能满足要求时,可适当配置弯起钢筋,并满足规范的构造要求。5.梁、板的受力特点及构造要求 (1)单向板与双向板的受力特点L长/L短3,宜按双向板计算L长/L短3,按沿短边方向受力的单向板计算。(2)连续梁、板的受力特点计算理论 主梁按弹性理论方法计算,次梁、板按可考虑塑性变形内力重分布的方法计算连续梁、板的受力特点是,跨中有正弯矩,支座有负弯矩。因此,跨中按最大正弯矩计算正筋,支座按最大负弯矩计算负筋。 (
18、3)梁、板的构造要求上图梁、板的构造要求,左侧是梁的构造要求,右侧是板的构造要求,以下作补充:1、 梁的截面高度一般按跨度来确定,宽度一般是高度的1/3;2、 板的厚度与计算跨度有关,屋面板一般不小于60mm,楼板一般不小于80mm;3、 板的保护层厚度一般为15-30mm;二、砌体结构的受力特点及构造砌体结构的应用范围广,它可用作住宅、办公 楼、学校、旅馆、跨度小于15m的中小型厂房的墙体、柱和基础。 1.砌体的力学性能 (1)砌块孔洞率大于25,的砖称为多孔砖。 砖的强度等级用“MU”表示。烧结的砖分5级:MU10-MU30; 蒸压的砖分3级:MU15-MU25(2)砂浆砂浆按组成材料的不
19、同,可分为:水泥砂浆;水泥混合砂浆;石灰、石膏、黏土砂浆。砂浆强度等级符号为“M”。砂浆强度分5级,M2.5,M5,M7.5,M10,M15。当验算正在砌筑或砌完不久但砂浆尚未硬结,以及在严寒地区采用冻结法施工的砌体抗压强度时,砂浆强度取0。补充:水泥砂浆:和易性不好,但强度高。水泥混合砂浆刚好相反,它的和易性很好,强度稍有不足,因此一些受力较大的承重部位,特别是基础部位,一般采用水泥砂浆,而不使用水泥混合砂浆。(3)砌体影响砖砌体抗压强度的主要因素包括:砖的强度等级;砂浆的强度等级及其厚度;砌筑质量(包括饱满度、砌筑时砖的含水率、操作人员的技术水平等。)2.砌体结构的静力计算砌体结构房屋的静
20、力计算简图大多设计成刚性方案,即下图中的a方案。(2)房屋的结构静力计算内容实际结构中,影响允许高厚比的主要因素有砂浆强度、构件类型、砌体种类、是否自承重、支承约束条件、截面形式、墙体开洞情况等。(3)墙体受压承载力计算墙体验算的三方面: l 稳定性 (墙、柱高厚比验算目的)l 墙体极限状态承载能力验算 l 受压构件在梁、柱等承压部位的局部受承载力验算 (4)砌体局部受压承载力计算当梁端下砌体局部受压承载力不满足要求时,常采用设置混凝土或钢筋混凝土垫块的方法。3.砌体结构的主要构造要求伸缩缝伸缩缝两侧宜设承重墙体,其基础可不分开。沉降缝设有沉降缝的基础必须分开。圈梁 抵抗基础不均匀沉降引起墙体
21、内产生的拉应力; 增强房屋结构的整体性,防止因振动(包括地震)产生的不利影响;钢筋混凝土圈梁的宽度宜与墙厚相同,当墙厚h240mm时,其宽度不宜小于2h/3。圈梁高度不应小于120mm。纵向钢筋不应少于4根,直径不小于10mm,绑扎接头的搭接长度接受拉钢筋考虑,箍筋间距不应大于300mm。三、钢结构构件的受力特点及连接类型1.钢结构的连接 三种连接方式:焊缝连接(主要)、铆钉连接和螺栓连接 在直接承受动力荷载的结构中,垂直于受力方向的焊缝不宜采用部分焊透的对接焊缝。螺栓连接分为普通螺栓(Q235)和高强度螺栓(合金钢)两种。2.钢结构的受力特点 (1)钢梁是最常见的受弯构件。(2)柱、桁架的压
22、杆等是常见的受压构件。3.钢结构构件制作、运输、安装、防火与防锈(1)制作:高强度螺栓处理后的摩擦面,抗滑移系数应符合设计要求。制作质量检验合格后进行除锈和涂装。一般安装焊缝处留出3050mm暂不涂装。(等探伤检测合格后,再进行涂装)(2)焊接 焊接材料与母材应匹配,全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷检验,超声波探伤不能对缺陷作出判断时,采用射线探伤。(5)防火与防锈钢结构防火性能较差,当温度达到550度时,钢材的屈服强度大约降至正常温度时屈服强度的0.7,结构即达到它的强度设计值而可能发生破坏。1A411032 结构抗震的构造要求 一、地震的震级及烈度 地震的成因有三种:火山地
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