建筑结构复习重点

荷载标准值是建筑结构按极限状态设计时采用的荷载基本代表值 极限状态:整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态 承载能力极限状态是指对应于结构或结构构件达到最大的承载能力或不适于继续承载的变形

正常使用极限状态是指对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定的限值。

徐变：混凝土在荷载的长期作用下，随时间增长而产生不可恢复的变形

界限破坏：受弯构件中，纵向受力钢筋开始屈服的同时，受压区混凝土也达到了极限压应变，这种截面破坏称为界限破坏

混凝土立方体抗压强度标准值：按照标准方法制作养护的边长为150ｍｍ的立方体试件，在２８ｄ龄期用标准实验方法测的具有９５％保证率的抗压强度

结构可靠度：结构在规定的设计使用年限内，在正常设计，正常施工，正常使用条件下，满足预定功能要求的概率

作用效应：由于各种因素作用而对结构产生的效果，结局 结构抗力：结构或构件承受作用效应的能力

先张法：筑混凝土之前，先张拉预应力钢筋的施工方法 后张法：混凝土浇注，硬结之后，张拉预应力钢筋的施工方法 建筑结构按材料划分为：混凝土结构、砌体结构、钢结构、组合结构等。

最小刚度原则：由于沿梁长度方向的弯矩不同，刚度也不同，通常取简支梁最大正弯矩所在截面的抗弯刚度作为该梁的抗弯刚度，而在连续梁或框架中取最大正弯矩和最大负弯矩所在梁截面的抗弯刚度作为相应正负弯矩区段的抗弯刚度。

钢结构的特点：材料的强度高，塑性和韧性好，质均匀，和力学计算的假定比较符合

钢结构制造简便，施工周期短，结构的质量轻，材耐腐蚀性差，材耐热但不耐火

钢筋混凝土的特点：优点：A）耐久性好。B)耐火性好。C）整体性好。D)可模性好。E）就地取材。F）节约钢材。缺点：A)自重大。B)抗裂性能差。C)费工费模板。 D)隔声隔热性能差。

砌体结构的特点：优点：A）较易就地取材。B)有很好的耐火性、化

学稳定性和大气稳定性。C）可节省水泥、钢材和木材，不需模板。D)施工技术与施工设备简单。E）保温隔热性能好，居住舒适。缺点：A)自重大。B)砌筑工作繁重。C)砌块和砂浆间的粘结力较弱。D) 普通粘土砖砌体的粘土用量大。 建筑结构的要求：安全性、实用性、耐久性 整体稳定性 结构上的作用可按下列性质分类：

按随时间的变异：永久作用 可变作用 偶然作用 按随空间位置的变异：固定作用 自由作用 按结构的反应特点：静态作用 动态作用

徐变的原因： ①水泥凝胶体的黏性流动，使骨料应力增大。 ②混凝

土中内部微裂缝的发展。

影响徐变的因素：应力的大小；混凝土的龄期； 混凝土的制作、养

护环境； 水灰比与水泥用量；骨料用量及力学性能。

粘结应力的定义：钢筋与混凝土接触面上产生的沿钢筋纵向的剪应力 。

粘结应力的组成：钢筋与混凝土表面的化学胶着力； 钢筋与混凝土

接触面的摩擦力 ； 钢筋与混凝土表面凹凸不平的机械咬合力 。

受弯构件斜截面受剪破坏，可分为：剪压破坏 斜拉破坏 斜压破坏 大小偏心受压的界限：大偏心受压破坏的主要特征是受拉纵筋首先屈

服，然后受压区混凝土达到极限压应变；小偏心受压破坏的特征是受压较大的一侧混凝土先被压碎。其基本的本质是受拉钢筋是否达到屈服强度。

混合结构房屋的静力计算方案划分为三种;刚性方案，刚弹性方案，

弹性方案

钢筋混凝土受弯构件正（斜）截面破坏有三种：适筋梁破坏（剪压破

坏），超筋梁（斜压），少筋梁（斜拉）

多层与高层房屋常用的结构体系有：混合结构，框架结构，剪力墙结

构，筒体结构

标准值 组合值 永久值 频遇值

钢筋混凝土受压构件按纵向力与构件截面型心相互位置的不同，可分

为轴心受压和偏心受压

受弯构件的两种破坏形式：正截面破坏，斜截面破坏 施加预应力的方法：先张法，后张法

偏心受力构件：单层厂房的柱子 框架结构中的框架柱,剪力墙结构

中的剪力墙,桥梁结构中的桥墩

可能产生附加偏心距的原因：荷载作用位置的不定性；混凝土质量的

不均匀性；施工的偏差等因素 。

影响平均间距的主要因素:纵筋的配筋率 纵筋的直径大小 钢筋的

保护层厚度

适筋梁从加荷开始到构件破坏经历三个阶段：

一， 弹性阶段 此阶段截面的应力状态是抗裂验算的依据 二， 带裂缝工作阶段，此阶段截面的应力状态可作为裂缝宽度和变形验算的依据

三， 破坏阶段 这时的应力状态可作为构件承载力计算的依据 受弯构件斜截面破坏形态有三种，斜压破坏，剪压，斜拉。 斜压：可通过最小截面尺寸的限制防止其发生破坏 剪压：可通过斜截面承载力计算配置适量的箍筋 斜拉：可通过最小配箍率的限制防止其发生

墙柱的高厚比是指墙柱的计算高度与墙柱边长h的比值，影响允许高厚比的主要因素是：砂浆强度等级，砌体类型，横墙间距，支撑条件，

砌体的截面形式和构件的重要性

为什么要把钢筋和混凝土合在一起工作？为什么能一起工作？ 混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力，这样可以有效的发挥各自性能的长处，满足工程结构的需要；

由于混凝土硬结后与钢筋之间形成很强的粘结力，在外荷载的作用下，能够保证共同变形，不产生或很少产生相对滑移，这种粘结力又由于钢筋和混凝土的热线膨胀系数十分接近而不会破坏 影响斜截面受剪承载力的主要因素是什么？

配箍率和配箍特征， 混凝土的强度等级与截面尺寸， 剪夸比 弯起钢筋

为什么采用预应力混凝土构件？

可以提高混凝土构件的抗裂性能 可以充分利用高强材料，减小构件截面尺寸和钢筋截面面积，进而节省材料，减轻自重 可以提高构件刚度，减小构件的变形 影响砌体强度的主要因素？

块材本身的强度越高，砌体强度越高 砂浆的强度越高，横向变形越小，砌体强度越高

块材的厚度越大，弯矩和剪力在块材的拉应力越小，加上水平灰缝减少，块体所受横向变形影响小，砌体强度有所提高 砂浆的和易性和保水性越好，砂浆铺砌的厚度越均匀，灰缝越饱满，块体的受力越均匀，砌体强度也就越高

例题3-1 已知某矩形截面梁b×h＝250 mm×500mm，由荷载产生的弯矩设计值M＝88.13kN·m，混凝土强度等级为C20，钢筋采用HRB335级, 试求所需纵向受拉钢筋截面面积As。

解：查表得：fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2,； fy=300N/mm2；ξb=0.55；截面有效高度h。＝500-40＝460mm

直接公式求解X 根据基本公式可推导出求解X的公式如下： xhh22M00

21fcb2881300004604601.09.625088mmbh00.55460253mm

2.计算受拉钢筋面积 将x代入下式，受拉钢筋的截面面积为：

As1fcbx1.09.625088fy300704mm23.验算条件

最小配筋率经过计算比较取ρ min ＝0.2%

minbh0.002250500250mm2由以上验算，截面符合适要求。 4.选配钢筋

Φ选用2 Φ 18+1 16（As=710mm2）

一排钢筋所需要的最小宽度为：

bmin=4×25+2×18+1×16=152mm ＜250mm

AS =704mm2

已知钢筋混凝土矩形截面梁b×h=200 mm×500mm，混凝土强度等级C20，采用HRB335级钢筋，受拉钢筋4 16（As=804mm2），承受的弯矩设计值是90kN.m，试验算此梁是否安全。

解：查表得：fc=9.6N/mm2，； fy=300N/mm2； ξb=0.55；截面有效高度h。＝500-40＝460mm ；纵向受拉钢筋按一排放置，则梁的有效高度h0＝500—40＝460mm。 1.计算受压区高度x x

2.验算适用条件 经计算比较取ρ min ＝0.2% 

3.计算截面受弯承载力Mu（极限弯矩）

fyAs300804125.6mmbh00.55460253mm1fcb1.09.6200As8040.80% minbh200500

Mu = α1 f cb x（h0-0.5x） = 1.0×9.6×200×125.6×（460－62.8） =95785574.4（N.mm）=95.8（KN.m） 4.比较 M=90kN.m ＜ Mu =95.8（KN.m） 所以：此梁安全

第一类T形截面梁的基本公式及适用条件 1fcbfxfyAsxxMMfbx(h)fA(h)u1cf0ys0 22b

Asminbh0第二类T形截面中和轴在梁肋内，受压区的高度x ＞ hf′,受压区为T形，故为真正的T形截面。

例题3-4 已知某T形截面，截面尺寸hf′=120mm,b×h=250×650mm2, bf′=600mm ,混凝土的等级为C30,钢筋采用HRB400,梁承担的弯矩设计值为M=560KN.m,试计算所需受拉钢筋面积AS。 解： ①查表得α1=1.0， f c=14.3N /mm2 , fy= 360 N /mm2 , ξb=0.550 ，设钢筋做成两排则h0=650－60=590mm

②判断T形截面的类型 α1 f c bf′ hf′（h0－0.5 hf′）=1.0×14.3×600×120×（590－0.5×120）=545.7×106(N.mm)=545.7 KN.m ＜

1fcbx1fc(bfb)hffyAshxMMu1fcbx(h0)1fc(bfb)hf(h0f)22

M= 560KN.m ,为第二类。

③计算Mu2、 As2 Mu2= α1 f c （ bf′－b ）hf′（ h0－0.5 hf′ ）=1.0×14.3×（600－250）×120×（590－0.5×120）=318.3 ×106 (N.mm)=318.3 KN.m

④计算As2 As2 = α1 f c （ bf′－b ）hf′／ fy =1.0×14.3×（600－250）×120 ／360 =1668(mm2) ⑤计算

⑥Mu1、 As1 Mu1= M－ Mu2=560-318.3=241.7（KN.m） αs = Mu1 ／ α1 f cb h0 2 =241.7×106 ／ （1.0×14.3×250×5902） =0.1942

查表得： γs=0.891， ξ= 0.218 ＜ ξb=0.550 未超筋 As 1= Mu1 ／fy h0 γs

= 241.7×106 ／（360×590×0.891） =1277（mm2 ）

⑦计算As As = As 1＋ As 2=1277+1668=2945mm2 ⑧选配钢筋 选配6 25（ As = 2945mm2）

均布荷载作用下矩形、T形和I形截面的简支梁，当仅配箍筋时，斜AVuVcs0.7ftbh01.25fyvsv截面受剪承载力的计算公式

sh0对集中荷载作用下的矩形、T形和I形截面独立简支梁当仅配箍筋时，A1.75VuVcs1.0ftbh01.0fyvsvsh0

斜截面受剪承载力的计算公式