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第四部分A410000、1A430000（知识点勾划）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掌握建筑结构工程的安全性一、结构的功能要求安全性、适用性和耐久性概括为结构的可靠性。二、两种极限状态极限状态通常可分为如下两类：承载力极限状态与正常使用极限状态。三、掌握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。四、材料强度的基本概念临界力Pij的大小与下列因素有关：（1）压杆的材料（2）压杆的截面形状与大小（3）压杆的长度（4）压杆的支承情况不同支座情况的临界力的计算公式为：，l0称压杆的计算长度。1A411012熟悉建筑结构工程的适用性二、杆件刚度与梁的位移计算梁的变形主要是弯矩所引起的，叫弯曲变形。剪力所引起的变形很小，可以忽略不计。悬臂梁端部最大位移：,影响位移的因素包括：荷载、材料性能、构件的截面、构件的跨度。1A411013熟悉建筑结构工程的耐久性二、结构设计使用年限设计使用年限是设计规定的一个时期，在这一时期内，只需正常维修（不需大修）就能完成预定功能。即房屋建筑在正常设计、正常施工、正常使用和维护下所应达到的使用年限。设计使用年限分类类别设计使用年限（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纪念性建筑物和特别重要的建筑结构三、混凝土结构耐久性的要求1.混凝土最低强度等级。2.一般环境中混凝土材料与钢筋最小保护层。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。1A411020建筑结构平衡的技术1A411023熟悉结构抗震的构造要求二、抗震设防2.建筑抗震设防分类建筑物的抗震设计根据其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。1A411024熟悉荷载对结构的影响一、荷载的分类引起结构失去平衡或破坏的外部作用主要有：直接施加在结构上的各种力，习惯上亦称为荷载，例如结构自重（恒载）、活荷载、积灰荷载、雪荷载、风荷载等；另一类是间接作用，指在结构上引起外加变形和约束变形的其他作用，例如混凝土收缩、温度变化、焊接变形、地基沉降等。荷载有不同的分类方法。（一）按随时间的变异分类1.永久作用（永久荷载或恒载）在设计基准期内，其值不随时间变化；或其变化可以忽略不计。如结构自重、土压力、预加应力、混凝土收缩、基础沉降、焊接变形等。2.可变作用（可变荷载或活荷载）在设计基准期内，其值随时间变化。如安装荷载、屋面与楼面活荷载、雪荷载、风荷载、吊车荷载、积灰荷载等。3.偶然作用（偶然荷载、特殊荷载）在设计基准期内可能出现，也可能不出现，而一旦出现其值很大，且持续时间较短。例如爆炸力、撞击力、雪崩、严重腐蚀、地震、台风等。（二）按结构的反应分类1.静态作用或静力作用不使结构或结构构件产生加速度或所产生的加速度可以忽略不计，如结构自重、住宅与办公楼的楼面活荷载、雪荷载等。2.动态作用或动力作用使结构或结构构件产生不可忽略的加速度，例如地震作用、吊车设备振动、高空坠物冲击作用等。（三）按荷载作用面大小分类1.均布面荷载Q建筑物楼面上均布荷载，如铺设的木地板、地砖、花岗石、大理石面层等重量引起的荷载。均布面荷载Q值的计算，可用材料单位体积的重度r乘以面层材料的厚度d，得出增加的均布面荷载值，Q=r·d。2.线荷载建筑物原有的楼面或层面上的各种面荷载传到梁上或条形基础上时，可简化为单位长度上的分布荷载称为线荷载q。3.集中荷载是指荷载作用的面积相对于总面积而言很小，可简化为作用在一点的荷载。（四）按荷载作用方向分类1.垂直荷载如结构自重、雪荷载等。2.水平荷载如风荷载、水平地震作用等。二、荷载对结构的影响（一）永久荷载对结构的影响永久荷载也可称为恒载。它的特点是对结构的永久作用，在设计基准期内，荷载值的大小及其作用位置不随时间的变化而变化，并且作用时间长。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。在单层排架的内力计算中都要考虑活荷载作用位置的不利组合，找出构件各部分最大内力值，以求构件的安全。地震力的大小与建筑质量的大小成正比。所以抗震建筑的材料最好选用轻质高强的材料。这样不仅可以降低地震力，结构的抗震能力还强。在非地震区，风荷载是建筑结构的主要水平力。建筑体型直接影响风的方向和流速，改变着风压的大小。实验证明，平面为圆形的建筑比方形或矩形建筑，其风压可减小近40%。所以在高层建筑中，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。1A411025熟悉常见建筑结构体系和应用一、混合结构体系横墙承重方案的主要特点是楼板直接支承在横墙上，横墙是主要承重墙。其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、框架结构体系框架结构的内力分析通常是用计算机进行精确分析。常用的手工近似法是：竖向荷载作用下用分层计算法；水平荷载作用下用反弯点法。风荷载和地震力可简化成节点上的水平集中力进行分析。三、剪力墙体系因为剪力墙既承受垂直荷载，也承受水平荷载。对高层建筑主要荷载为水平荷载，墙体既受剪又受弯，所以称剪力墙。四、框架—剪力墙结构横向剪刀墙宜均匀对称布置在建筑物端部附近、平面形状变化处。纵向剪刀墙宜布置在房屋两端附近。在水平荷载的作用下，剪刀墙好比固定于基础上的悬臂梁，其变形为弯曲型变形，框架为剪切型变形。七、网架结构网架是由许多杆件按照一定规律组成的网状结构。可分为平板网架和曲面网架。八、拱式结构拱是一种有推力的结构，它的主要内力是轴向压力。九、悬索结构悬索结构的主要承重构件是受拉的钢索，钢索是用高强度钢绞线或钢丝绳制成。十、薄壁空间结构薄壁空间结构，也称壳体结构。它的厚度比其他尺寸（如跨度）小得多，所以称薄壁。它属于空间受力结构，主要承受曲面内的轴向压力，弯矩很小。1A411030建筑结构构造要求1A411031掌握结构构造要求钢筋与混凝土的相互作用叫粘结，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。影响粘结强度的主要因素有混凝土的强度、保护层的厚度和钢筋之间的净距离等。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现浇肋形楼盖中的板、次梁和主梁，一般均为多跨连续梁（板）。连续梁（板）的内力计算是主要内容，配筋计算与简支梁相同。内力计算有两种方法。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的方法计算。均布荷载下，等跨连续板和连续次梁的内力计算，可考虑塑性变形的内力重分布。砌体的受力特点是抗压强度较高而抗拉强度很低，所以砌体结构房屋的静力计算简图大多设计成刚性方案。因为这种方案的砌体受的拉力较小，压力较大，可以很好地发挥砌体的受力特点。墙体作为受压构件的验算分三个方面：1）稳定性。通过高厚比验算满足稳定性要求，按式（1A411031—1）。2）墙体极限状态承载力验算。按式（1A411031—2）。3）受压构件在梁、柱等承压部位处的局部受压承载力验算。按式（1A411031—3）。1A412000建筑工程材料1A412010常用建筑结构材料的技术性能与应用1A412011掌握水泥的性能和应用通用硅酸盐水泥可分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。一、常用水泥的技术要求（一）凝结时间国家标准规定，六大常用水泥的初凝时间均不得短于45分钟，硅酸盐水泥的终凝时间不得长于6.5h，其他五类常用水泥的终凝时间不得长于10h。（二）体积安定性施工中必须使用安定性合格的水泥。（三）强度及强度等级国家标准规定，采用胶砂法来测定水泥的3天和28天抗压强度和抗折强度，来确定水泥强度等级。二、常用水泥的特点性及应用六大常用水泥的主要特性见表【1A412011—3】【1A412011—4】1A412012掌握建筑钢材的性能和应用三、建筑钢材的力学性能钢材在受力破坏前可以经受永久变形的能力，称为塑性，用伸长率表示。伸长率越大说明塑性越大。钢材的主要性能包括力学性能和工艺性能。其中力学性能是钢材最重要的使用性能，包括拉伸性能、冲击性能、疲劳性能等。工艺性能表示钢材在各种加工过程中的行为，包括弯曲性能和焊接性能等。（一）拉伸性能反映建筑钢材拉伸性能的指标包括屈服强度、抗拉强度和伸长率。屈服强度是结构设计中钢材强度的取值依据。抗拉强度与屈服强度之比（强屈比）是评价钢材使用可靠性的一个参数。强屈比愈大，钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大，安全性越高；但强屈比太大，钢材强度利用率偏低，浪费材料。钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能，称为塑性。在工程应用中，钢材的塑性指标通常用伸长率表示。伸长率是钢材发生断裂时所能承受永久变形的能力。伸长率越大，说明钢材的塑性越大。试件拉断后标距长度的增量与原标距长度之比的百分比即为断后伸长率。对常用的热轧钢筋而言，还有一个最大力总伸长率的指标要求。（二）冲击性能（三）疲劳性能1A412013掌握混凝土的性能和应用二、混凝土的技术性能（一）混凝土拌合物的和易性和易性是指混凝土拌合物易于施工操作（搅拌、运输、浇筑、捣实）并能获得质量均匀、成型密实的性能，又称工作性。和易性是一项综合的技术性质，包括流动性、黏聚性和保水性等三方面的含义。工地上常用坍落度试验来测定混凝土拌合物的坍落度或坍落扩展度，作为流动性指标，坍落度或坍落扩展度愈大表示流动性愈大。（二）混凝土的强度1.混凝土立方体抗压强度按国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB／T50081），制作边长为150mm的立方体试件，在标准条件（温度20±2℃，相对湿度95%以上）下，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。2.混凝土立方体抗压标准强度与强度等级混凝土立方体抗压标准强度（或称立方体抗压强度标准值）是指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期，用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中具有不低于95%保证率的抗压强度值，以fcu，k表示。混凝土强度等级是按混凝土立方体抗压标准强度来划分的，采用符号C与立方体抗压强度标准值（单位为MPa）表示。普通混凝土划分为Cl5、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80共14个等级，C30即表示混凝土立方体抗压强度标准值30MPa≤fcu.k35MPa。混凝土强度等级是混凝土结构设计、施工质量控制和工程验收的重要依据。5.影响混凝土强度的因素影响混凝土强度的因素主要有原材料及生产工艺方面的因素。原材料方面的因素包括水泥强度与水灰比，骨料的种类、质量和数量，外加剂和掺合料；生产工艺方面的因素包括搅拌与振捣，养护的温度和湿度，龄期。（四）混凝土的耐久性1.抗渗性。分P4、P6、P8、Pl0、Pl2共五个等级。2.抗冻性。分Fl0、Fl5、F25、F50、Fl00、F150、F200、F250和F300共九个等级。抗冻等级F50以上的混凝土简称抗冻混凝土。（三）外加剂的适用范围1.混凝土中掺人减水剂，若不减少拌合用水量，能显著提高拌合物的流动性；当减水而不减少水泥时，可提高混凝土强度；若减水的同时适当减少水泥用量，则可节约水泥。同时，混凝土的耐久性也能得到显著改善。2.早强剂可加速混凝土硬化和早期强度发展，缩短养护周期，加快施工进度，提高模板周转率。多用于冬期施工或紧急抢修工程。3.缓凝剂主要用于高温季节混凝土、大体积混凝土、泵送与滑模方法施工以及远距离运输的商品混凝土等，不宜用于日最低气温5℃以下施工的混凝土，也不宜用于有早强要求的混凝土和蒸汽养护的混凝土。缓凝剂的水泥品种适应性十分明显，不同品种水泥的缓凝效果不相同，甚至会出现相反的效果。因此，使用前必须进行试验，检测其缓凝效果。1A412014了解石灰、石膏的性能