一级建造师考典·房屋建筑实务重点.doc

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1、结构杆件的基本受力形式：拉、压、弯、剪、扭。 2、梁的受力（1）梁的变形主要是弯矩所引起的，剪力所引起的变形很小。（2）几种常见梁在简单荷载作用下的弯矩与变形（表1-1）。表1-1 常见梁在简单荷载作用下的弯矩与变形梁上荷载及弯矩图挠度悬臂梁简支梁（3）梁的挠度材料性能、荷载、梁的截面和跨度的关系： f∝1/E、 f∝q、 f∝p、 f∝1/I 对于均布荷载：f∝L4、对于集中荷载：f∝L3 3、压杆稳定（1）两端铰接的压杆，临界力的计算公式为：（2）压杆临界力与材料性能、压杆的截面和长度的关系 Plj∝E、Plj∝I、Plj∝1/L2。（3）不同支座情况的临界力的计算公式为：（L0——计算长度）（4）不同支座情况下压杆的计算长度和临界力（表1-2）。表1-2 不同支座情况下压杆的计算长度和临界力项目两端固定一端固定、一端铰支两端铰支一端固定、一端自由 L0（计算长度） 0.5L 0.7L L 2L Plj（同样的L下）最大次大次小最小（5）压杆的临界应力σlj 临界应力是指临界力作用下压杆仍处于直线状态时的应力：设：，λ＝L0/i， i称为回转半径；λ称为长细比。即： 1A411020 掌握平面力系的平衡方程及杆件内力分析 1、力的基本性质（1）力的作用效果（表1-3）。表1-3 力的作用效果运动效果促使或限制物体运动状态的改变（平衡状态是特殊运动状态）变形效果促使物体发生变形或破坏（例如梁的挠度）（2）力的三要素：大小、方向、作用点。（3）作用与反作用原理：作用力与反作用力大小相等，方向相反，沿同一作用线。（4）力的合成与分解：平行四边形法则，也可简化为力的三角形法则。 2、静定结构受力分析可以用静力平衡条件确定全部反力和内力的结构叫静定结构。不可以用静力平衡条件确定的称为超静定结构。（1）约束和约束力 a. 支座：梁和屋架等支座通常有三种形式：活动铰支座、固定铰支座和固定支座（表1-4）。表1-4 常见支座形式支座形式约束情况简图支座反力活动铰支座能阻止竖向的移动，但有水平移动和转动固定铰支座能阻止竖向及水平的移动，但有转动固定支座能阻止竖向的移动，并能阻止转动 b. 节点结构中两根或两根以上的杆件的共同连接处称为节点。常见的节点可归纳为两种；铰节点和刚节点（表1-5）。表1-5 节点的约束支座形式约束情况简图铰节点各杆件均可绕节点自由转动刚节点各杆件不可绕节点自由转动，节点转动时，杆件间的夹角不变（2）平面交汇力系的平衡力系的平衡条件：物体在许多力的共同作用下处于平衡状态时。二力的平衡条件：两个力大小相等，方向相反，作用线相重合。平面汇交力系的平衡条件（力平衡方程）：ΣX＝0和ΣY＝0。可以利用力平衡条件求未知力。（3）力矩的平衡力矩＝力×力臂，M＝P·a。转动中心O称力矩中心，力臂是力矩中心点至力P的作用线的垂直距离a。力矩的单位是N·m（kN·m）。力矩的平衡（力矩平衡方程）：ΣM＝0。可以利用力矩平衡条件求支座反力等。（3）力偶的特性力偶：两个大小相等方向相反，作用线平行的特殊力系。力偶矩＝力偶的一个力×力偶臂， M = ± P×d。力偶矩的单位是N·m（kN·m）。力的平移：作用在物体某一点的力可以平移到另一点，但必须同时附加一个力偶矩。（4）平面力系的平衡平面力系的平衡条件（力平衡方程）：ΣX＝0、ΣY＝0、ΣM＝0 可以利用力平衡条件求未知力。 3、用截面法计算单跨静定梁的内力梁在荷载作用下的内力，简支梁、悬臂梁、伸臂梁的剪力图和弯矩图的绘制。一般求支座反力，再截取截面求杆件梁的内力。（1）弯矩的正负号使梁的下部受拉的为正（图1-1a）；使梁的上部受拉的为负（图1-1b）。（2）剪力的正负号使梁作顺时针转动的为正（图1-2a）；使梁作反时针转动的为负（图1-2b）。图1-1 弯矩的正负号图1-2 剪力的正负号（3）简易法作梁的内力图确定若干控制截面的内力值，利用以下荷载内力分布特点（表1-6），可以很快作出内力图。表1-6 梁的荷载-内力的分布特点梁上外力剪力图弯距图无荷载水平线斜直线均布荷载斜直线（）下凹的二次曲线集中荷载 P处发生突变，突变值为P P处发生转折 4、桁架的内力计算（1）桁架的计算假设： a. 桁架的节点是铰接；b. 每个杆件的轴线是直线，并通过铰的中心；c. 荷载及支座反力都作用在节点上。（2）二力杆：只有轴力的杆称二力杆，理想桁架杆件为二力杆。桁架零杆的判别：零杆不受力，但对保证桁架静定性必须的。 a. 一个节点上有2根不在同一直线的杆件，且节点无荷载或约束，则2杆均为零杆（图1-3a）； b. 一个节点上有3根杆件，且节点无荷载或约束，如2根杆件共线上，则另1根杆件必为零杆（图1-3b、c）。图1-3 零杆判别（3）用节点法和截面法计算桁架轴力，运用平衡方程：ΣX＝0、ΣY＝0 、ΣM＝0 一般先求支座反力，再截取节点或截面求杆件内力。注意： a. 实际桁架一般端节点的荷载为中节点的1/2； b. 对称结构、对称荷载的桁架，其反（内）力也对称，变形也对称； c. 求解时尽可能使列出1个方程能直接求出1个未知量（a）节点法：选择节点取隔离体求杆件内力——运用平面交汇力系求解（b）截面法：选择截面取隔离体求杆件内力——运用一般平面力系求解 5、应力与应变（1）应力：作用在杆件截面单位面积上的内力，σ= N/A。轴向拉力产生拉应力，轴向压力产生压应力。拉、压应力垂直于截面时，称为正应力。（2）应变：杆件单位长度的伸长（或压缩）量，ε=ΔL/L 杆件拉伸，ε为拉应变；杆件压缩，ε为压应变。（3）应力与应变关系：弹性体的应力与应变关系E =σ/ε，这种关系称为弹性定律，也称虎克定律。E称为弹性模量。附1：常见截面的惯性矩和惯性半径（表1-7）。表1-7 常见截面的惯性矩和惯性半径截面形状和形心轴的位置面积A 惯性矩惯性半径 Ix Iy ix iy bh 附2：超静定次数超静定次数等于多余约束数，确定多余约束数的规律如下：拆去1根连杆=拆去1个约束；拆去1个简单铰（或2根连杆）=拆去2个约束；在连杆上加1个铰（或将固定铰改为活动铰）=拆去1个约束；切开梁式杆件=拆去3个约束（图1-4）图1-4 确定多余约束附3：有关力学物理量单位有关力学物理量单位见表1-8 表1-8 有关力学物理量物理量符号单位（常用）长度 L m， mm 面积 A m2， mm2 体积 V m3，mm3 截面模量 W cm3，mm3 惯性矩 I mm4 力 F N，kN 弯矩 M N·m，kN·m 应力 σ N/mm2 （MPa），kN/m2（kPa）应变 ε — 弹性模量 E kN/m2 （kPa） 1A411030 掌握主要工程结构的受力特点及应用 1、混凝土结构的受力特点及应用（1）钢筋的力学性质 a. 钢材的品种钢材的品种主要有热轧钢筋、热处理钢筋、钢绞线及消除应力钢丝等。热轧钢筋是用量最大的钢材品种，可用于钢筋混凝土结构和预应力钢筋混凝土结构的钢筋，分为4级（表1-9）。其他三种钢筋常用于预应力混凝土结构中。表1-9 热轧钢筋种类强度等级代号钢种符号直径（mm） HPB235 Q235 8~20 HRB335 20MnSi 6~50 HRB400 20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi 6~50 RRB400 K20MnSi 8~40 b. 钢的含碳量对钢材性质的影响（表1-10）表1-10 钢的含碳量对钢材性质的影响含碳量强度硬度其他＜0.8%，随着含碳量的增加提高提高塑性和韧性下降＞1.0%，随着含碳量的增加下降一般工程用碳素钢均为低碳钢，即含碳量＜0.25%，工程用低合金钢含碳量＜0.52%。有明显流幅的钢筋含碳量少，塑性好，延伸率大，其应力-应变曲线如图1-5曲线a；无明显流幅的钢筋含碳量多、强度高、塑性差、延伸率小、脆性破坏，其应力-应变曲线如图1-5曲线b。有明显流幅的钢筋性能的基本指标包括：屈服强度、延伸率、强屈比（δb /δs）和冷弯性能四项。图1-5 钢筋的应力-应变曲线 1— 弹性极限σp；2—屈服极限σs； 3—强度极限σb；4—破坏点延伸率表示钢筋的塑性性能指标；强屈比反映钢筋的强度储备。 c. 钢材的强度建筑用钢的强度指标用抗拉屈服强度δs和抗拉极限强度δb表示。规定以钢材的屈服强度δs作为设计应力的依据。建筑钢材应具有一定的强屈比。（2）混凝土的力学性质 a. 混凝土立方体抗压强度标准值与强度等级：立方体试件边长为150mm的，在标准条件下（温度为20±3℃，相对湿度在90%以上），养护到28d龄期，测得的抗压强度值为混凝土立方体试件抗压强度，以fcu表示，单位为N/mm2或MPa。应具有≮95%的保证率。共分14个等级，C15~C80，级差为5N/mm2。C20表示强度为20N/mm2。 b. 混凝土棱柱体强度混凝土棱柱体强度fc作为混凝土轴心抗压强度 c. 混凝土抗拉强度混凝土抗拉强度ft是计算抗裂、抗剪的重要指标。混凝土抗拉强度很低，只有抗压强度的1/10~1/20，随混凝土强度等级的提高，比值降低。 d. 钢筋与混凝土共同工作钢筋与混凝土能够共同工作是依靠它们之间的粘结强度。影响粘结强度的主要因素包括：混凝土的强度、保护层厚度、钢筋净距及横向钢筋等。（3）结构设计方法 a. 我国现行规范的设计方法我国现行规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，其基本原则如下：结构功能：建筑结构必须满足安全性、适用性、耐久性的要求。 b. 可靠度结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能要求的能力，称为结构的可靠性，可靠度是可靠性的定量指标。 c. 极限状态设计的实用表达式（a）计算内力时，对荷载标准值乘以一个大于1的系数（荷载分项系数）。（b）计算抗力时，将材料的标准值除以一个大于1的系数（材料分项系数）。（c）对安全等级不同：重要性系数调整。（4）受弯构件的强度计算 a. 梁的正截面强度（a）适筋梁正截面受力阶段分析（表1-11）表1-11 适筋梁正截面受力阶段分析受力阶段受力状况设计依据第I阶段 M很小，混凝土、钢筋均处在弹性阶段第I阶段结束时混凝土开裂第I阶段末可作为抗裂度计算依据第Ⅱ阶段 M增大，拉区混凝土开裂退出工作，压区混凝土出现塑性变形，第Ⅱ阶段结束时受拉钢筋刚达到屈服计算正常使用极限状态变形和裂缝宽度的依据第III阶段受拉钢筋屈服，应力不再增加，应变迅速增大，裂缝上升，压区高度减小，混凝土达到极限压应变后被压碎，梁即破坏承载能力的极限状态计算的依据（b）超筋梁和少筋梁超筋梁：破坏是受压区混凝土被压碎而引起的，钢筋没有达到屈服。少筋梁：破坏是混凝土一开裂就迅速发展，受拉钢筋应力突然增大并屈服，引起构件破坏。不可设计成超筋梁和少筋梁，它们的破坏均无预兆，因此对最大、最小配筋率应限值。 b. 梁的斜截面强度（a）影响斜截面受力性能的主要因素：剪跨比和高跨比、混凝土的强度、腹筋（箍筋和弯起钢筋）的数量。（b）防止斜截面破坏的措施限制梁的最小截面及混凝土强度、配置箍筋、配置弯起钢筋。（5）连续混凝土梁、板的受力特点及配筋构造连续梁（板）的内力计算：主梁按弹性理论计算，次梁和板可考虑塑性变形内力重分布（允许支座出现塑性铰，将支座截面的负弯矩调低）的方法计算。调整后的内力计算公式为： M =α（p + q）L02 V =β（p + q）L0 式中 p ，q ——分别为均布活载和恒载； α，β —— 分别为弯矩和剪力系数； L0 —— 计算净跨。连续梁、板的受力特点：跨中有正弯矩，支座有负弯矩。跨中按最大正弯矩计算受拉钢筋，支座按最大负弯矩计算受拉钢筋。钢筋的截断位置按规范要求确定。 2、钢结构构件的受力分析、连接及防火、防锈（1）钢梁强度、刚度及稳定性计算（表1-12）表1-12 钢梁强度、刚度及稳定性计算抗弯强度取梁内塑性发展到一定深度作为极限状态计算疲劳的梁，不考虑梁塑性发展受压翼缘局部失稳限制其自由外伸宽度b1与其厚度t之比抗剪强度按弹性设计刚度计算应满足刚度要求。挠度计算时采用荷载标准值，可不考虑螺栓孔引起的截面削弱。整体稳定如有能阻止梁受压翼缘的侧向位移时，或工字形截面受压翼缘的自由长度L1与其宽度b1之比满足相应要求时，梁的整体稳定可不计算。除此之外，应验算梁的整体稳定性。局部稳定梁腹板采用加劲肋、梁翼缘限制板件的宽厚比。轧制的工字钢和槽钢等型钢一般不会发生局部失稳。（2）钢结构受拉构件、受压构件计算（表1-13）表1-13 钢结构受拉构件、受压构件计算轴心受拉构件强度按净截面面积计算刚度限制长细比偏心受拉构件应用较少（轴心）受压构件实腹式（构造简单）满足强度和刚度；整体稳定：考虑整体稳定系数计算；局部稳定：限制板件的宽厚比格构式（节省钢材）（3）梁和柱连接可将梁支承在柱顶上或连接于柱的侧面。二者均可做成铰接或刚接（表1-14）。表1-14 梁和柱的连接梁柱铰接节点柱接近于轴心受压梁柱刚接节点梁端的弯矩由翼缘连接承受，梁端剪力由腹板连接承受（4）柱脚节点铰接柱脚主要用于轴心受压柱；刚接柱脚主要用于偏心受压柱。（5）钢结构构件焊接焊工必须具有合格证书，必须在其合格项目及其认可范围内施焊。施焊后打上焊工钢印。焊接材料与母材应匹配。成品检验无损检验分为外观检查、致密性检验（超声波）、无损探伤（X射线）。全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤，超声波探伤不能作出判断时，用射线探伤。（6）钢结构防火与防腐 a. 防火钢结构防火性能较差。当温度达到550℃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。 b. 防锈钢结构防锈处理的方法根据构件表面条件及使用寿命的要求决定。 3、砌体结构的特点及适用（1）砌块烧结普通砖：经焙烧而成的实心或孔洞率≯规定值且外形尺寸符合规定的砖。烧结多孔砖：孔洞率＞25%，孔的尺寸小而数量多，主要用于承重部位的砖。砖的强度等级用“MU”表示，单位为MPa（N/mm2）。烧结普通砖、烧结多孔砖等的强度等级分MU30、MU25、MU20、MUl5和MU10五级。蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的强度等级分MU25、MU20、MUl5和MU10四级。（2）砂浆砂浆类型：纯水泥砂浆；水泥混合砂浆；石灰、石膏、粘土砂浆。砂浆的强度，用边长7.07cm的正立方体试件，经28d标准养护，测得一组六块的抗压强度值来评定。砂浆强度等级符号为“M”，分M15、M10、M7.5、M5和M2.5五级。当验算砂浆尚未硬结，以及冻结法施工的砌体抗压强度时，砂浆强度取零。（3）砌体影响砌体抗压强度的主要因素：砖的强度、砂浆的强度及厚度、砌筑质量（饱满度、砖的含水率、操作）。砌体抗压强度比砖抗压强度小得多。（4）砌体结构静力计算砌体墙体作为受压构件的验算三个方面：稳定性、极限状态承载力及局部受压承载力。稳定性（高厚比验算）与极限状态承载力：由不同的静力计算方案以及结构层数决定其计算简图。 a. 砌体结构静力计算的原理砌体墙、柱静力计算的支承条件和基本计算方法根据房屋的空间工作性能确定的。房屋的空间工作性能与下列因素有关：屋盖或楼盖类别、横墙间距。砌体结构房屋的静力计算方案——弹性方案、刚性方案、刚弹性方案。对应的砌体受压构件的计算高度H0按规定取值。 b. 墙、柱高厚比墙、柱高厚比β是指墙、柱的计算高度H0与其相应厚度h的比值，β= H0/h。墙、柱的允许高厚比见表1-15。表1-15 墙、柱的允许高厚比[β]值砂浆强度等级墙柱 M2.5 22 15 M5.0 24 16 ≥M7.5 26 17 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；支承约束条件、截面形式；墙体开洞、承重和非承重。 c. 局部受压承载力一般只有基础有可能承受均匀局部压应力。在大多数情况下为非均匀分布，可采用设置混凝土或钢筋混凝土垫块。（5）砌体结构的构造墙体的构造措施主要为三个方面：伸缩缝、沉降缝和圈梁，此外，抗震设防地区还应设置构造柱。 a. 伸缩缝设置伸缩缝是为防止温度变化和收缩变形引起裂缝。伸缩缝设置在温度变化和收缩变形可能引起应力集中、产生裂缝处，伸缩缝两侧宜设承重墙体，其基础可不分开。其最大间距见表1-16。表1-16 砌体房屋伸缩缝的最大间距（m）屋盖或楼盖类别间距整体式或装配整体式有保温层或隔热层的屋盖、楼盖 50 无保温层或隔热层的屋盖 40 装配式钢筋混凝土结构无檩体系有保温层或隔热层的屋盖、楼盖 60 无保温层或隔热层的屋盖 50 有檩体系有保温层或隔热层的屋盖 75 无保温层或隔热层的屋盖 60 瓦材屋盖、木屋盖或楼盖、轻钢屋盖 100 b. 沉降缝设置沉降缝是为防止不均匀沉降造成房屋开裂，影响正常使用，危及其安全。沉降缝的基础必须分开。 c. 圈梁设置圈梁是为抵抗基础不均匀沉降，增加整体性，防止振动不利影响。圈梁宜连续地设在同一水平面上，并形成封闭状。纵横墙交接处的圈梁应有可靠的连接。圈梁应与屋架、大梁等构件可靠连接。圈梁的构造：圈梁宽度宜与墙厚相同，当墙厚h≥240mm时，其宽度≮2/3h。圈梁高度≮120mm。纵向钢筋≮4φ10，绑扎接头的搭接长度按受拉钢筋考虑，箍筋间距≯300mm。图1-6 构造柱 d. 构造柱构造柱是为增强砌体结构的整体性和抗震性能而设置的构造措施。构造柱应先砌墙体，后浇筑混凝土构造柱。其设置要求：墙与柱应沿高度方向每500mm设2φ6钢筋（一砖墙），每边伸入墙内≮1m；构造柱应与圈梁连接；砖墙应砌成马牙槎，每一马牙槎沿高度方向的尺寸≯300mm，马牙槎从每层柱脚开始，应先退后进（图1-6）。 4、木结构的特点及适用（1）木材的性质 a. 力学性质木材的抗压强度：分为顺纹抗压强度和横纹抗压强度。木材的横纹抗压强度比木材的顺纹抗压强度低得多。木材的抗拉强度：顺纹抗拉强度是木材所有强度中最大的。木材的抗弯强度：梁的上部是受到顺纹抗压，下部为顺纹抗拉，而在水平面中则有剪切力。木材的抗弯强度很高。木材的抗剪强度：分为顺纹剪切、横纹剪切和横纹切断三种。 b. 木材的物理性质木材（质量）密度平均约为1.55g/cm3。木材具有湿涨干缩的性质，但当木材含水率在纤维饱和点以上，只是自由水增减变化时，木材的体积不发生变化。（2）木结构的要求木结构需满足强度、刚度要求（挠度控制）、稳定要求（长细比控制），并满足防火、防腐和防虫要求。（3）木结构屋顶组成木结构由屋面结构（屋面板、檩条等承重构件和屋面构造）、木屋架（由上下弦杆和腹杆组成）、支撑组成。（4）木结构连接齿连接：单齿和双齿连接两种，需验算受压和受剪承载力。螺栓连接：双剪和单剪连接两种，需验算每一个受剪面的设计承载力。钉连接。 1A411040 熟悉常用房屋结构的形式、体系和受力特点 1、熟悉单层厂房结构组成与布置和荷载传递路径（1）屋盖支撑作用：传递屋架平面外荷载、保证构件平面外稳定、屋盖结构平面外的刚度。屋盖支撑包括屋架上弦支撑、屋架下弦横向水平支撑、屋架下弦纵向水平支撑及屋架竖向支撑。应熟悉它们的布置要求（图1-7）。（2）柱间支撑作用：提高厂房纵向刚度和稳定性，将吊车纵向制动力、纵向地震力及风荷载传至基础。熟悉柱间支撑的布置要求（图1-7）。（3）装配式钢筋混凝土排架结构伸缩缝（表1-17）表1-17 伸缩缝最大间距环境伸缩缝最大间距（m）室内或土中 l00 露天 70 图1-7 单层厂房的屋盖支撑及柱间支撑的布置 1— 上弦支撑；2—下弦杆横向水平支撑； 3—下弦杆纵向水平支撑；4—竖向支撑；5—柱间支撑设置要求：宽度一般取30~50mm。从基础顶面开始将相邻温度区段的上部结构完全分开，设并列的双排柱、双榀屋架，其基础不断开（双杯口基础）。（4）构件吊装验算：混凝土最大裂缝宽度应控制在0.2mm以内，吊装验算的计算简图应按吊点位置而定。吊装验算时安全等级可比使用阶段降低一级，荷载考虑构件振动的影响，同时混凝土强度一般取设计强度的70%。（5）排架计算的基本假定：屋架与柱顶为铰接，柱底与基础的连接为固定端；横梁（即屋架）的轴向刚度很大，排架受力后横梁的轴向变形忽略不计，横梁两侧柱顶水平位移相等。一般屋架高跨比取1/6~1/8。熟悉排架结构的内力分析。（6）屋盖结构组成：包括屋面板、檩条、屋架及屋盖支撑和天窗架等。分为两种体系（表1-18）。表1-18 屋盖体系体系组成性能适用无檩体系大型屋面板、天窗架、屋架及屋盖支撑整体刚度较好、构造简单、施工方便；屋盖自重大吊车吨位较大的或振动较大的一般中、重型厂房有檩体系小型屋面板、檩条、天窗架、屋架及屋盖支撑重量轻，整体刚度较差、构造复杂吊车吨位较小的一般中、轻型厂房 2、多高层房屋结构体系（框架、剪力墙）的受力特点和结构布置（1）高层建筑的定义《高层建筑混凝土结构技术规程》： 10层及10层以上或房屋高度超过28m的房屋称为高层房屋。《高层民用建筑设计防火规范》：高层民用建筑为10层及10层以上的居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅）；建筑高度超过24m，且层数为两层及两层以上的其他民用建筑。（2）混凝土多、高层房屋的结构体系受力特点和结构布置（表1-19）表1-19 混凝土多、高层房屋的结构体系结构体系组成优点缺点受力特点适用竖向荷载水平荷载框架结构梁柱组成的纵、横向框架布置灵活，空间较大，立面处理方便侧向刚度较小框架承受非地震区，一般不超过15层剪力墙结构剪力墙侧向刚度大布置不灵活，空间较小，自重大纵、横墙体承受小开间建筑， 50层内框支剪力墙底层框架，其他为剪力墙底层大开间沿高度方向刚度突变、应力集中结构刚度削弱，沿高度方向刚度的突变满足底层大开间的要求框架- 剪力墙框架中设置适当剪力墙平面布置灵活，侧向刚度大主要由框架承受主要由剪力墙承受 10~20层的建筑框架-核心筒由内筒与外框架组成接近框架-剪力墙 10~30层的房屋框筒、筒中筒由内筒和外筒组成刚度和承载力都很大内、外筒用楼盖连接成整体，共同抵抗竖向荷载及水平荷载 30~50层的房屋多筒结构多个筒组合具有更大的抗水平荷载的能力筒体超高层建筑（3）钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比（表1-20）高层房屋中控制侧向位移是结构设计的主要矛盾，须限制房屋的高宽比。表1-120 钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比结构体系非抗震设计抗震设防烈度 6度、7度 8度 9度框架、板柱-剪力墙框架-剪力墙剪力墙简中筒、框架-核心筒 5 5 6 6 4 5 6 6 3 4 5 5 2 3 4 4 （4）多、高层房屋的平面形状布置应简单、规则，刚度分布均匀，以减少水平荷载（地震、风力）作用下结构的扭转带来的不利影响。可设置抗震缝。（5）框架节点的构造 a. 梁柱通常采用不同等级的混凝土（柱的混凝土强度等级比梁高），注意强度等级与柱相比不能低很多（通常不宜超过5MPa），否则节点区应作专门处理。 b. .在梁柱节点区应设置水平箍筋。非抗震设计时，箍筋间距＞250mm；抗震设计时，按柱端箍筋加密区的要求。 c. 框架梁柱节点钢筋的锚固（图1-8） a）顶层中节点和边节点内侧柱的纵向钢筋；b）顶层端节点外侧柱的纵向钢筋； c）梁上部纵向钢筋；d）梁下部纵向钢筋图1-8 框架梁柱节点钢筋的锚固（6）剪力墙结构墙肢：剪力墙两端和洞口两侧配筋加强，设置边缘构件（暗柱或明柱）。配置腹板中的分布钢筋，水平分布钢筋用于抗剪，水平与竖向钢筋可抵抗混凝土的收缩、温度应力平面外的弯矩，可以减小裂缝。剪力墙配筋形式：单排或双排。当墙厚＞140mm时，应采用双排钢筋。分布钢筋间距≯300mm，直径≮8mm，并≯1/10墙肢截面厚度。剪力墙内水平和竖向分布钢筋的配筋率见表1-21。表1-21 剪力墙内水平和竖向分布钢筋的配筋率抗震等级配筋率一、二、三级 ≮0.25% 四级和非抗震 ≮0.2% 连梁的配筋要求： ①顶、底面纵向受力钢筋伸入墙内的锚固长度，抗震设计时≮LaE，且≮600mm； ② 抗震设计时，沿连梁全长箍筋应按框架梁梁端加密区箍筋的构造要求；非抗震设计时，箍筋直径≮6mm，间距≯150mm； ③ 顶层连梁纵向钢筋伸入墙体的长度范围内，应配置构造箍筋，直径同连梁箍筋，间距≯150mm。 3、大跨度房屋结构的主要类型与受力特点跨度在24m以上的为大跨度结构。结构形式有桁架、网架、刚架、拱、悬索和薄壁空间结构等。大跨度房屋的结构特点见表1-22。表1-22 大跨度房屋的结构及受力特点结构形式结构及受力特点屋架矢高/跨度=1/6~1/8，上弦坡度（排水）≈1/12。由杆件组成，节点为铰接网架平板网架高度/短向跨度≈1/15，腹杆倾角以45°为宜。空间受力体系，主要杆件承受轴力单层刚架梁与柱刚性连接。竖向荷载——梁的跨中弯矩减小；水平荷载——柱内弯矩减小门式刚架无铰刚架超静定结构。柱底弯矩大，结构刚度大，结构沉降会产生附加内力两铰刚架超静定结构。三铰刚架静定结构，结构沉降不会产生附加内力拱无铰拱推力结构主要内力是轴向压力，拱脚产生支座水平反力。水平推力可由拉杆承受或由两侧框架承受两铰拱三铰拱悬索结构垂度/跨度≈1/30，索的拉力取决于跨中的垂度薄壁空间结构主要承受曲面内轴向压力，弯矩很小 1A411050 了解建筑抗震基本知识 1、地震震级和烈度地震的成因：构造地震、火山地震和陷落地震。房屋结构抗震主要研究构造地震。地震是用震级M来表示其能量的大小。即震级大小是用标准地震仪在距震中10km处记录的，以μm为单位的最大水平地面位移A（振幅）的常用对数值，M＝lgA来表示。世界上多数国家使用的基本上是12等级划分的烈度表。基本烈度大体为在设计基准期（我国为50年）内超越概率为10%的地震烈度。抗震设防烈度是按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。以北京地区为例，抗震设防烈度为8度，即超越8度的概率为10%左右。现行抗震设计规范适用于抗震设防烈度为6，7，8，9度地区建筑工程的抗震设计、隔震、消能减震设计。建筑物的自振周期与场地特征周期相等或接近时，建筑物的震害有明显加重的趋势，这类似共振的现象。 2、抗震设计原则（1）设防基本思想 “三个水准”为抗震设防目标，即 “小震不坏、中震可修、大震不倒”。（2）建筑抗震设防分类根据建筑物使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑，乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑，丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑，丁类建筑应属于抗震次要建筑。（3）抗震概念设计 ①选择有利的场地；②建筑形状力求简单、规则；③建筑物质量中心和刚度中心靠近；④选择合理的抗震结构体系；⑤选用抗震性能好的材料；⑥非结构构件满足抗震要求。 3、抗震构造措施（1）多层砌体房屋 ①构造柱；②圈梁；③楼盖及屋盖有足够的支承长度和可靠的连接；④墙体有可靠的连接；⑤楼梯间的整体性。（2）框架结构 ①框架柱中纵筋、箍筋及弯钩等构造措施；②框架梁顶筋、底筋、箍筋的构造措施；③框架节点的构造措施。（3）设置防震缝防震缝可将结构平面划分为相对规则的形状，每个单元在地震作用下受力明确、合理，不宜产生扭转或应力集中的薄弱部位，有利于抗震。 1A412000 建筑材料 1A412010 掌握常用无机非金属材料的性质、技术要求及应用 1、无机胶凝材料的硬化条件（表1-23）表1-23 无机胶凝材料的硬化条件胶凝材料主要成分材料属性空气中硬化水中硬化石膏硫酸钙气硬性材料 √ 石灰氧化钙气硬性材料 √ 水泥硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙水硬性材料 √ √ 2、石膏常用石膏品种及性能（表1-24）表1-24 常用石膏品种石膏品种主要成分性能适用建筑石膏 β型半水石膏，不加外加剂石膏建筑制品高强石膏 α型半水石膏具有较高密实度和强度强度要求较高的抹灰工程、装饰制品和石膏板粉刷石膏建筑石膏和其他石膏添加缓凝剂和辅料石膏粉刷层表面坚硬、光滑细腻、不起灰，便于进行再装饰水泥砂浆及混合砂浆底层上抹灰，也可在较为光滑的底层上抹灰无水石膏水泥石膏煅烧后，加少量激发剂混合磨细制成作石膏板或其他制品，室内抹灰地板石膏石膏在煅烧，分解出部分CaO，磨细后制成有较高强度和耐磨性，抗水性较好地板 3、石灰石灰的生成： CaCO3 900~1100℃温度下煅烧 CaO + CO2 （石灰石）（氧化钙，即生石灰）生石灰熟化： CaO + H2O Ca（OH）2 + 64.9×103 J （氢氧化钙，即熟石灰）石灰（膏）的硬化包括两个过程：结晶作用——游离水分蒸发，氢氧化钙从饱和溶液中

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