2017一建《建筑》学霸笔记

1大立2017一级建造师学霸笔记分享《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（1）安全性①正常施工或正常使用条件下，结构承受可能的荷载或变形，但不破坏；偶然事件发生时，结构仍能保持必要的整体稳定性。例如：正常情况下，厂房结构受自重、吊车、风雪荷载时坚固不坏。偶然情况下（不常遇到的情况），遇强烈地震、爆炸等事件时保持整体稳定性。（2）适用性②在正常使用时，结构具有良好的工作性能。例如：吊车梁变形过大会使吊车无法正常运行，水池出现裂缝便不能蓄水等，都影响正常使用，需要对变形、裂缝进行必要的控制。（3）耐久性③在正常维护的条件下，结构应能在预计的使用年限内满足各项功能要求，也即应具有足够的耐久性。例如：不致因混凝土的老化、腐蚀或钢筋的锈蚀等而影响结构的使用寿命。安全性、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性。学霸笔记：结构设计应具有的几项功能：①安全性：破坏、失稳、倒塌等影响结构安全性。②适用性：指结构的使用性能。吊车梁变形过大、水池出现裂缝等影响结构使用性能。③耐久性：混凝土老化、钢筋锈蚀等影响结构使用寿命、使用年限。二、两种极限状态承载能力极限状态①：1）结构构件或连接因超过承载能力而破坏；2）结构或一部分作为刚体失去平衡（如倾覆、滑移）；3）反复荷载作用下构件或连接发生疲劳破坏等。正常使用极限状态②：1）构件在正常使用条件下发生过度变形；2）构件过早产生裂缝或裂缝发展过宽；3）在动力荷载作用下结构或构件产生过大的振幅。学霸笔记：极限状态与结构设计性能以及强度、刚度的对应关系：①承载能力极限状态→安全性→强度要求②正常使用极限状态→适用性→刚度要求2五、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①，受力达到一定的数值（这时一般未达到强度破坏）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。图1A411011-3为一个细长的压杆，承受轴向压力P，当压力P增加到ijP时，压杆的直线平衡状态失去了稳定。ijP具有临界的性质，因此称为临界力。两端铰接的压杆，临界力（理解为抵抗能力）的计算公式为：22lEIPij临界力Pij的大小与下列因素有关：（1）压杆的材料：钢柱的ijP比木柱大，因为钢柱的弹性模量E大；（2）压杆的截面形状②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，ijP小，易失稳；（4）压杆的支承情况③：两端固定的与两端铰接的比，前者ijP大。不同支座情况的临界力的计算公式为：202lEIPij，0l称压杆的计算长度。当柱的两端固定时，ll5.00；一端固定一端铰支时，ll7.00；两端铰支时，ll0；一端固定一端自由时，ll20学霸笔记：①细长受压杆在工程上，一般表现为模板立柱和脚手架立杆②注意：压杆临界力与截面形状有关，但与截面积无关③压杆的材料、截面形状与大小、长度都相等的情况下：当柱两端为固定支座时，总共有6个约束，0l最小，ijP最大；当柱一端为固定支座一端自由时，总共有3个约束，且自由端没任何支撑，0l最大，ijP最小；当柱一端为固定支座一端铰支时，总共有5个约束，0l较小，ijP较大；当柱两端铰支时，总共有3（或4）个约束，0l较大，ijP较小；（一端双铰支一端单铰支时共3个约束；两端双铰支时共4个约束）很明显，压杆两端约束之和越多，临界力计算公式分母越小，临界力越大，杆件越稳定。1A411012建筑结构工程的适用性3一、建筑结构的适用性对应关系：适用性→正常使用极限状态→刚度要求二、杆件刚度与梁的位移计算如下图所示：梁由弯矩引起的变形图悬臂梁端部的最大位移为：EIqlf84从公式中可以看出，影响位移因素除荷载外，还有：（1）材料性能：与材料的弹性模量E成反比；（2）构件的截面：与截面的的惯性矩I成反比，矩形截面梁惯性矩123bhIZ；（3）构件的跨度：与跨度l的n次方成正比，此影响因素最大。1A411013建筑结构工程的耐久性二、设计使用年限分类我国《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068—2001首次提出了建筑结构的设计使用年限，见表1A411013-1。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、（da大li立教育）正常使用和维护下所应达到的使用年限。设计使用年限分类表1A411013-1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五、混凝土结构耐久性的要求1．混凝土最低强度等级满足耐久性要求的混凝土最低强度等级表1A411013-44学霸笔记：①②该表格数据较多，只需记住表格右上角的3个C25，即可推算出其他的混凝土最低强度等级。（“←”表示：同一环境类别与作用等级时，设计使用年限增加一个级别，混凝土最低强度等级增加一个等级；“↓”表示：同一设计使用年限时，环境类别与作用等级增加一个级别，混凝土最低强度等级增加一个等级。）2．一般环境中混凝土材料与钢筋最小保护层一般环境中混凝土材料与钢筋最小保护层厚度表1A411013-5环境作用等级设计使用年限100年50年30年混凝土强度等级最大水胶比最小保护层厚度（mm）混凝土强度等级最大水胶比最小保护层厚度（mm）混凝土强度等级最大水胶比最小保护层厚度（mm）板、墙等面形构件Ⅰ-A≥C300.5520≥C250.6020≥C250.6020当采用的混凝土强度等级比表1A411013-5的规定低一个等级时，混凝土保护层厚度应增加5mm；当低两个等级时，混凝土保护层厚度应增加10mm。1A411020建筑结构平衡的技术1A411022防止结构倾覆的技术要求一、力偶、力矩的特性1．力矩的概念力使物体绕某点转动的效果要用力矩来度量。“力矩＝力×力臂”①，即M＝P•a。二、防止构件（或机械）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）②。学霸笔记：①力矩为力与力臂的乘积，如下图所示，力臂是力矩中心（即转动中心）O点至力P的作用线的垂直距离a。力矩的单位是，N•m或kN•m。环境类别与作用等级设计使用年限100年50年30年Ⅰ-AC30←↓①←C25↓②C25Ⅰ-BC35←↓←C30↓←C25↓Ⅰ-CC40←←C35←←C305②假设（倾）（抗）MM，表示抗倾覆力矩正好等于预算的倾覆力矩的最大值，但是为了防止意外情况的发生，往往把抗倾覆力矩设置的更大一些，（资料来源：大立教育）所以乘以一个大于1的数，但如果太大又不经济，所以取1.2～1.5这个区间，即（倾）（抗））（MM1.5〜1.2。1A411023荷载对结构的影响一、荷载的分类（一）按随时间的变异分类（主要能判断题目中给的情形属于哪种作用）（1）永久作用（永久荷载或恒载）（如结构自重、土压力、预加应力等）（2）可变作用（可变荷载或活荷载）（如安装荷载、车辆荷载、吊车荷载、风荷载等）（3）偶然作用（偶然荷载、特殊荷载）（一旦发生，危害较大，如爆炸、撞击、地震等）（三）按荷载作用面大小分类1．均布面荷载Q（如铺设的木地板、地砖等）2．线荷载（如隔墙）3．集中荷载（作用面积很小，如吊灯等）二、荷载对结构的影响（三）偶然荷载对结构的影响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。（五）装修对结构的影响及对策在装修施工时，应注意建筑结构变形缝的维护（变形缝包括：伸缩缝、沉降缝、抗震缝）（2）关于沉降缝现在常采用后浇带的处理方式来解决沉降差异的问题。但有时仍会产生微小的沉降6差，为了防止装修做法的开裂，最好还是设缝①。（3）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。当房屋高度在15m以下时，其宽度也不应小于5cm②。学霸笔记：①后浇带做完，做表面的装修，装修部分会覆盖后浇带部分，但是即使做了后浇带，两侧的构件依旧会有微小的沉降差，会导致装修部分的开裂，所以在后胶带处设缝处理。②防震缝是防止结构互相碰撞而设的，碰撞幅度明显要比伸缩和沉降的要大，所以一般防震缝也要比伸缩缝和沉降缝要大。1A411024常见建筑结构体系和应用学霸笔记：结构的支撑体系：结构类别适合高度结构优点结构缺点一、混合结构体系≤6层横墙承重：横向刚度大，整体性好纵墙承重：平面布置灵活横墙承重：平面布置灵活性差纵墙承重：横向刚度差，整体性差二、框架结构体系≤15层平面布置灵活，可形成较大空间侧向刚度小，水平荷载（风荷载、地震荷载）作用下，会产生过大侧移三、剪力墙体系≤180m侧向刚度大，水平荷载作用下侧移小结构建筑平面布置不灵活，不适用于大空间的公共建筑，结构自重较大四、框架-剪力墙体系≤170m兼具框架结构和剪力墙结构的优点：平面布置灵活，空间较大；侧向刚度大———五、筒体结构≤300m抵抗水平荷载最有效的结构体系———屋顶的覆盖结构体系结构类别结构形式受力形式平面结构空间结构受压只承受拉力既有受拉又有受压六、桁架结构体系√√七、网架结构√√八、拱式结构√√九、悬索结构√√（索网）√十、薄壁空间结构√√六、桁架结构体系：屋架的高跨比一般为1/6～1/8较为合理。7七、网架结构：优点：空间受力体系，杆件主要承受轴向力，整体性能好，刚度大，抗震性能好。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。索的拉力取决于跨中的垂度y，垂度越小拉力越大。索的垂度一般为跨度的1/30。十、薄壁空间结构：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结构构造要求一、混凝土结构的受力特点及其构造1．混凝土结构优点（1）强度较高，钢筋和混凝土两种材料的强度都能充分利用；（2）可模性好，适用面广；（3）耐久性和耐火性较好，维护费用低；（4）现浇混凝土结构的整体性，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。混凝土结构缺点：自重大，抗裂性较差，施工复杂，工期较长。4．钢筋混凝土梁的配筋原理及构造要求（1）梁的正截面破坏梁的正截面破坏形式与配筋率、混凝土强度等级、截面形式等有关，影响最大的是配筋率。配筋率影响的正截面破坏分为适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏，其中适筋破坏为塑性破坏（缓慢的破坏），超筋破坏、少筋破坏为脆性破坏（是瞬间的破坏，比较危险）（2）梁的斜截面破坏影响斜截面破坏的因素有：截面尺寸、混凝土强度等级、荷载形式、箍筋和弯起钢筋的含量等，其中影响较大的是配箍率（正截面破坏影响最大的是配筋率，注意两者区别）为了防止斜截面的破坏，通常采用下列措施：1）限制梁的截面最小尺寸，其中包含混凝土强度等级因素；2）适当配置箍筋，并满足规范的构造要求；3）当上述两项措施还不能满足要求时，可适当配置弯起钢筋①，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两对边支承的板是单向板，一个方向受弯；而双向板为四边支承，双向受弯。当长边与短边之比≤2时，应按双向板计算；当长边与短边之比＞2但＜3时，宜按双向板计算；8当长边与短边长度之比≥3时，可按沿短边方向受力的单向板计算；当按沿短边方向受力的单向板计算时，应沿长边方向②布置足够数量的构造筋。（2）连续梁、板的受力特点连续梁、板的受力特点是，跨中有正弯矩，支座有负弯矩③。因此，跨中按最大正弯