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一级建造师建筑工程实务1A410000建筑工程技术1A411010建筑结构工程的可靠性1A411011掌握建筑结构工程的安全性1建筑结构的功能要求结构设计的主要目的是要保证所建造的结构安全适用应具有三个功能：安全性，适用性，耐久性，该三性概括为结构的可靠性。1.1安全性、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性。1.结构应具有安全性在正常施工和正常使用的条件下，结构应能承受可能出现的各种荷载作用和变形而不发生破坏；在偶然事件发生后，结构仍能保持必要的整体稳定性。例如：强烈地震、爆炸来临时，结构应能保持稳定不会发生倒塌。自重、吊车，风和积雪等荷载作用下，坚固不坏。2.结构应具有适用性例如：单层工业厂房的吊车梁，正常使用时，不能变形过大，否则影响正常使用。蓄水池地板，正常使用时，不能有裂缝，否则不能蓄水。3.结构应具有耐久性结构应具有一定的寿命。例如：混凝土老化、腐蚀或钢筋锈蚀等。2两种极限状态2.1极限状态通常分为：承载能力极限状态（要求标准高些）与正常使用极限状态（用于验算挠度、裂缝宽度等）。我国的设计是基于极限状态的设计。2.2荷载效应：荷载作用下结构或构件产生的内力（轴力、剪力、弯矩等）、变形（梁的挠度、柱顶的位移）和裂缝等，抵抗能力构件抵抗上述荷载效应的能力，与截面大小、形状及材料性质和分布有关。（R＝ƒ1A）S＞R，构件将破坏，即属于不可靠状态；S＜R，则构件属于可靠状态；S＝R，则构件处于即将破坏的边缘状态，称为极限状态。S—为作用于构件的轴向拉力；ƒ1—构件材料单位面积的抗拉强度；A—构件截面面积。R—构件对轴向拉力的抵抗能力。2.3承载力极限状态：达到最大承载力或不适于继续承载变形，包括：构件或连接强度超过而破坏、刚体失去平衡（倾覆、滑移）、反复荷载下疲劳破坏。所有结构构件必须按承载力极限状态计算。---强度要求2.4正常使用的极限状态：包括构件在正常使用条件下产生过度变形；构件过早产生裂缝或裂缝发展过宽；在动力荷载作用下结构或构件产生过大的振幅。（适用性）--刚性要求2.5对所有结构和构件都必须按承载力极限状态进行计算，施工时应严格保证施工质量，以满足结构的安全性。---刚度要求典型题型：下列不属于构件承载能力极限状态的是（）。A.倾覆B.滑移C.疲劳破坏D.过大的振幅3杆件的受力形式杆件的基本受力形式(5种)：拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转（拉压弯剪扭）。4材料强度的基本概念4.1材料发生破坏时的应力称为强度（简单的说是抵抗外力的能力）。要求不破坏的要求称为强度要求。4.2外力作用方式不同，材料有抗拉强度，抗压强度，抗剪强度，等。对有屈服点的钢材有屈服强度和极限强度。5杆件稳定的基本概念在工程结构中，受压杆件如果比较细长，受力达到一定的数值（未达到强度破坏）时，杆件突然发生弯曲，以致引起整个结构的破坏，这种现象称为失稳。因此受压杆件要有稳定的要求。临界力Pij的大小与下列因素有关：1）压杆的材料：钢柱的Pij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，因为惯性距I大。3）压杆的长度L：长度大，Pij小，易失稳。4）压杆的支承情况：两端固定的与两端铰接的比，前者Pij大。当柱的一端固定一端自由时，Lo=2L；两端固定时，Lo=0.5L；一端固定一端铰支时，Lo=0.7L；两端铰支时，Lo=L。（注意排序Lo—计算长度不是杆件的实际长度）临界应力：等于临界力除以压杆的横截面积A,是指临界力作用下压杆仍处于直线状态时的应力。回转半径（惯性半径）长细比长细比由截面形状和尺寸确定，是影响临界力的综合因素。当杆件长细比过大时，引入一个小于1的系数来反映其降低的程度。1A411012熟悉建筑结构工程的适用性1建筑结构的适用性房屋结构除了要保证安全外，还应满足适用性要求，在设计中称为正常使用的极限状态。包括构件在正常使用条件下产生过度变形；构件过早产生裂缝或裂缝发展过宽；在动力荷载作用下结构或构件产生过大的振幅。2构件刚度与梁的位移计算限制过大变形的要求即为刚度要求，或称为正常使用下的极限状态要求。梁的变形主要是弯矩引起的，叫弯曲变形。剪力引起的变形较小，可忽略不计。悬臂梁端部的最大位移（变形）为：从公式中可以看出，影响位移因素除（4个）荷载外，还有：1）材料的性能：与材料的弹性模量E成反比；2）构件的截面：与截面的惯性矩I成反比；矩形I=bh3/12；圆形I=3.14d4/64；3）构件的跨度：与跨度l的n次方成正比，此因素影响最大。3混凝土结构的裂缝控制裂缝控制分为三个等级：（1）构件不出现拉应力；（2）构件虽有拉应力，但不超混凝土的抗拉强度；（3）允许裂缝，但裂缝宽度不超过允许值。对于（1）（2）等级的混凝土，预应力构件才能达到。1A411013熟悉建筑结构工程的耐久性1房屋结构耐久性的含义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。2结构的设计使用年限《建筑结构可靠性设计统一标准》（GB50068）规定如下：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纪念性建筑和特别重要的建筑结构3混凝土结构耐久性的环境类别《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476）规定如下：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Ⅱ冻融环境反复冻融导致混凝土损伤Ⅲ海洋氯化物环境氯盐引起钢筋锈蚀Ⅳ除冰盐等其他氯化物环境氯盐引起钢筋锈蚀Ⅴ化学腐蚀环境硫酸等化学物质对盐混凝土的腐蚀注：一般环境是指无冻融、氯化物和其他化学腐蚀物质作用。环境对配筋混凝土结构作用程度见表：环境作用等级环境作用等级环境类别A轻微B轻度C中度D严重E非常严重F极端严重一般环境Ⅰ-AⅠ-BⅠ-C冻融环境Ⅱ-CⅡ-DⅡ-E海洋氯化物环境Ⅲ-CⅢ-DⅢ-EⅢ-F除冰盐等其他氯化物环境Ⅳ-CⅣ-DⅣ-E化学腐蚀环境Ⅴ-CⅤ-DⅤ-E当结构件受到多种环境共同作用时，应满足每种环境类别单独作用的耐久性要求。5混凝土结构的耐久性《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476）如下规定：5.1混凝土最低强度等级（表）Ⅰ-A：50年C25—20（板墙）/25（梁柱）mm;Ⅰ-B：50年C30---25（板墙）/30（梁柱）mm；Ⅰ-C50年C35---35（板墙）/40（梁柱）mm.注：预应力混凝土构件的混凝土最低强度等级不应低于C40。5.2一般环境中混凝土材料与钢筋最小保护层混凝土保护层厚度是一个重要参数，它不仅关系到构件的承载力和适用性，而且对结构构件的耐久性有决定性的影响。大截面混凝土在加大钢筋混凝土保护层厚度的前提下，其强度可以低于表中要求，但不应超过2个等级，若使用年限是100年和50年的构件，强度不应低于C25和C20。当采用混凝土强度等级比表中规定低一个等级时，保护层厚度应增加5mm；低2个等级时，增加10mm。附：水胶比：每立方米混凝土用水量与所有胶凝材料用量的比值（重量之比）。胶凝材料重量=水泥重量+掺合料重量（如粉煤灰、矿粉、硅灰、沸石粉之类有水硬性或潜在水硬性、火山灰性或潜在火山灰性材料，但不包括石粉）典型题型：1.易于替换的结构构件的正常设计使用年限为（B）年。A.10B.25C.50D.1002.普通房屋和构筑物的设计使用年限为（D）年。A.5B.15C.25D.503.安全性、适用性和耐久性概括为结构的（C）。A.可靠度B.安全度C.可靠性D.技术性4.下列属于混凝土结构的裂缝控制等级的为（BCD）。A.构件不受任何力B.构件不出现拉应力C.构件虽有拉应力，但不超过混凝土的抗拉强度D.允许出现裂缝，但裂缝宽度不超过允许值E.允许出现裂缝，裂缝宽度无限制5.相同材料和长度的细长压杆，两端均为固定支承，随着压杆长度的增大，压杆的临界力（B）。A.变大B.变小C.无关D.难以确定6.相同材料和截面的压杆，两端支承情况相同，压杆的长度（B），压杆的临界力越大。A.越大B.越小C.无关D.不一定7.关于压杆稳定，正确的说法是（B）。A.杆件短粗容易失稳B.杆件细长容易失稳C.杆件弹性模量大容易失稳D.杆件截面的惯性矩大容易失稳8.同一长度的压杆，截面积及材料均相同，仅两端支承条件不同，则（D）杆的临界力最大。A．两端铰支B．一端固定，一端自由C．一端固定，一端铰支D．两端固定9.当受均布荷载作用的简支梁的跨度增大1倍时，其最大变形f（D）。A.将增大到原来的4倍B.将增加到原来的8倍C.将增大到原来的12倍D.将增加到原来的16倍10.一受均布荷载作用的简支梁，已知矩形截面梁的高度h是宽度b的二倍，其他条件都不变，现将其旋转90度（宽变成高，高变成宽）时，最大变形是原来的（A）倍。A.4B.2C.1/4D.1/2（根据，可知，f=3bh，是常数，又h=2b,4324312,8bbhfbhbf故:4/12ff)1A411020建筑结构平衡的技术1A411021掌握结构平衡的条件1力的作用效果：促使或限制物体运动状态的改变，称力的运动效果；促使物体发生变形或破坏，称力的变形效果。2力的三要素：力的大小、力的方向和力的作用点的位置称力的三要素。3作用力与反作用力：力是物体之间的作用，其作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，沿同一作用线相互作用于两个物体。4力的合成与分解：力的合成只有一个结果，而力的分解会有多种结果。5物体的相对于地球处于静止状态和等速直线运动状态，力学上把这两种状态都称为平衡状态。6作用于同一物体上的两个力大小相等，方向相反，作用线相重合，这就是二力的平衡条件。7一个物体上的作用力系，作用线都在同一平面内，且相交汇一点，这种力系称为平面汇交力系。平面汇交力系的平衡条件是，ΣX=0和ΣY=0。8一般平面力系的平衡条件还要加上力矩的平衡，所以平面力系的平衡条件是ΣX=0、ΣY=0和ΣM=0。二力平衡条件两个力大小相等，方向相反，作用线重合平面汇交力系的平衡条件∑X=0，∑Y=0一般平面力系的平衡条件∑X=0，∑Y=0，∑M=09节点法和截面法求桁架内力静力桁架的内力计算作三个假设：一桁架的节点是铰接；二每个杆件的轴线是直线并通过铰的中心；三荷载及支座反力都作用在节点上。杆件只在杆件的两端作用有沿杆件轴线方向的轴力，可是拉、或压力，轴力为零的称零杆。二力杆：力作用于杆件的两端并沿杆件的轴线，称轴力，分为拉力和压力两种。只有轴力的杆称二力杆。杆件结构可以分为静定结构和超静定结构两类。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。剪力图和弯矩图：注意转角的地方典型题型：1.二力杆所受内力有（A）A拉力、压力B弯矩、拉力C剪力、弯矩D剪力、压力2.静定桁架中各节点都假定为（C）。A.刚接B.弹性连接C.铰接D.焊接连接1A411022掌握防止结构倾覆的技术要求1力偶、力矩的特性力矩=力×力臂M=P.a(Nm)力矩平衡：ΣMa=0ΣMb=0。力偶的特性：两个大小相等方向相反，作用线平行的特殊力系称为力偶。力偶矩等于力偶的一个力乘以力偶臂，M=P×d(Nm)。力的平移法则：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，使其作用效果相同。2防止构件（机械）倾覆的技术要求引起倾覆的力矩M倾应小于抵抗倾覆的力矩M抗。为了安全，可取M抗≥（1.2～1.5）M倾。1A411023熟悉结构抗震的构造要求1地震成因火山地震、塌陷地震和构造地震。房屋结构抗震只要是研究构造地震。2地震的震级及烈度震级是按照地震本身强度而确定的等级标度，用以衡量某次地震的大小，用符号M表示。一次地震只有一个震级；地震发生后，各地区的影响程度不同，通常用地震烈度来描述，多数国家采用12个等级划分的烈度表。M＜2微震，M＝2～5有震感地震，M＞5破坏性地震，M＞7强烈地震或大震，M＞8特大地震。基本烈度大体为在设计基准期超越概率为10%的地震烈度。一般情况下，抗震设防烈度可采用中国地震参数区划图的地震基本烈度。3抗震设防的基本思想抗震设防的依据是抗震设防的烈度，现行抗震设