2A311012掌握房屋結(jié)構(gòu)的安全性、適用性及耐久性要求

一、結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)

(1)安全性。(例如，廠房結(jié)構(gòu)平時受自重、吊車、風(fēng)和積雪等荷載作用時，均應(yīng)堅固不壞，而在遇到強烈地震、爆炸等偶然事件時，容許有局部的損傷，但應(yīng)保持結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定而不發(fā)生倒塌。)

(2)適用性。(如吊車梁變形過大會使吊車無法正常運行，水池出現(xiàn)裂縫便不能蓄水等，都影響正常使用，需要對變形、裂縫等進(jìn)行必要的控制。)

(3)耐久性。(例如，不致因混凝土的老化、腐蝕或鋼筋的銹蝕等而影響結(jié)構(gòu)的使用壽命。)

安全性、適用性和耐久性概括稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。

承載力極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形，它包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因強度超過而破壞，結(jié)構(gòu)或其一部分作為剛體而失去平衡(如傾覆、滑移)，在反復(fù)荷載下構(gòu)件或連接發(fā)生疲勞破壞等，表現(xiàn)為安全性。

正常使用極限狀態(tài)相應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性的某項規(guī)定的限值，它包括構(gòu)件在正常使用條件下產(chǎn)生過度變形，導(dǎo)致影響正常使用或建筑外觀;構(gòu)件過早產(chǎn)生裂縫或裂縫發(fā)展過寬;在動力荷載作用下結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生過大的振幅等。超過這種極限狀態(tài)會使結(jié)構(gòu)不能正常工作，也會使結(jié)構(gòu)的耐久性受影響。

典型題型：

下列不屬于構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)的是( )。

A.傾覆 B.滑移

C.疲勞破壞 D.過大的振幅

二、結(jié)構(gòu)的安全性要求

(一)桿件的受力形式：拉伸、壓縮、彎曲、剪切和扭轉(zhuǎn)。

實際結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件往往是幾種受力形式的組合，如梁承受彎矩與剪力;柱子受到壓力與彎矩等。

(二)材料強度

材料有抗拉強度、抗壓強度、抗剪強度等。

(三)桿件穩(wěn)定的基本概念

桿件失穩(wěn)，兩端鉸接的壓桿，臨界力的計算公式為： 臨界力Plj的大小與下列因素有關(guān)：

(1)壓桿的材料：鋼柱的Plj比木柱大，因為鋼柱的彈性模量E大;

(2)壓桿的截面形狀與大?。航孛娲蟛灰资Х€(wěn)，因為慣性矩I大;同樣面積的截面，做成管形(環(huán)形截面)就比實心圓形的壓桿不易失穩(wěn);

(3)壓桿的長度l：長度大，Plj小，易失穩(wěn);

(4)壓桿的支承情況：兩端固定的與兩端鉸接的比，兩端固定的Plj最大;兩端鉸接的與一端固定一端自由的比，兩端鉸接的Plj大。(兩端固定>兩端鉸接>一端固定一端自由)

(四)建筑裝飾裝修荷載變動對建筑結(jié)構(gòu)安全性的影響

(1)在樓面上加鋪任何材料屬于對樓板增加了面荷載;

(2)在室內(nèi)增加隔墻、封閉陽臺屬于增加的線荷載;

(3)在室內(nèi)增加裝飾性的柱子，特別是石柱，懸掛較大的吊燈，房間局部增加假山盆景，這些裝修做法就是對結(jié)構(gòu)增加了集中荷載。

在裝飾裝修過程中，如有結(jié)構(gòu)變動或增加荷載時，應(yīng)注意：

當(dāng)涉及主體和承重結(jié)構(gòu)改動或增加荷載時，必須由原結(jié)構(gòu)設(shè)計單位或具備相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計單位核查有關(guān)原始資料，對既有建筑結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行核驗、確認(rèn)。

三、結(jié)構(gòu)的適用性要求

(一)桿件剛度與梁的位移計算

簡支梁最大位移為： 從公式中可以看出，影響位移因素除荷載外，還有：

(1)材料性能：與材料的彈性模量E成反比;

(2)構(gòu)件的截面：與截面的慣性矩I成反比，如矩形截面梁，其截面慣性矩 (3)構(gòu)件的跨度：與跨度l的4次方成正比，此因素影響最大。

梁的變形主要是彎矩引起的，叫彎曲變形。剪力所引起的變形很小，一般忽略不計。(桁架內(nèi)力可以是拉力或壓力)

(二)混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制分為三個等級：

(1)構(gòu)件不出現(xiàn)拉應(yīng)力;

(2)構(gòu)件雖有拉應(yīng)力，但不超過混凝土的抗拉強度;

(3)允許出現(xiàn)裂縫，但裂縫寬度不超過允許值。

四、結(jié)構(gòu)的耐久性要求

結(jié)構(gòu)的耐久性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的工作環(huán)境中，在預(yù)期的使用年限內(nèi)，在正常維護(hù)條件下不需進(jìn)行大修就能完成預(yù)定功能的能力。

結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限分類：

可分為1級，設(shè)計使用年限為5年(臨時性結(jié)構(gòu))

可分為2級，設(shè)計使用年限為25年(易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件)

可分為3級，設(shè)計使用年限為50年(普通房屋和構(gòu)筑物)

可分為4級，設(shè)計使用年限為100年(紀(jì)念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu))

混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別可分為五類，一般環(huán)境為I 類。

混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的要求

1.混凝土最低強度等級

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的混凝土最低強度等級不應(yīng)低于C40。。

2.保護(hù)層厚度

表2A311012—5的規(guī)定中，只需要關(guān)注一下15、25、30三個最小厚度即可。

基礎(chǔ)中縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于40mm;當(dāng)無墊層時，不應(yīng)小于70mm。

典型題型：

1.易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的正常設(shè)計使用年限為(B)年。

A.10 B.25

C.50 D.100

2.普通房屋和構(gòu)筑物的設(shè)計使用年限為(D)年。

A. 5 B. 15

C. 25 D.50

3.安全性、適用性和耐久性概括為結(jié)構(gòu)的(C)。

A.可靠度 B.安全度

C.可靠性 D.技術(shù)性

4.下列屬于混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制等級的為(B C D )。

A.構(gòu)件不受任何力 B.構(gòu)件不出現(xiàn)拉應(yīng)力

C.構(gòu)件雖有拉應(yīng)力，但不超過混凝土的抗拉強度

D.允許出現(xiàn)裂縫，但裂縫寬度不超過允許值

E.允許出現(xiàn)裂縫，裂縫寬度無限制

5.相同材料和長度的細(xì)長壓桿，兩端均為固定支承，隨著壓桿長度的增大，壓桿的臨界力(B)。

A.變大 B.變小

C.無關(guān) D.難以確定

6.相同材料和截面的壓桿，兩端支承情況相同，壓桿的長度(B)，壓桿的臨界力越大。

A.越大 B.越小

C.無關(guān) D.不一定

7.關(guān)于壓桿穩(wěn)定，正確的說法是(B)。

A.桿件短粗容易失穩(wěn) B.桿件細(xì)長容易失穩(wěn)

C.桿件彈性模量大容易失穩(wěn) D.桿件截面的慣性矩大容易失穩(wěn)

8.同一長度的壓桿，截面積及材料均相同，僅兩端支承條件不同，則(D)桿的臨界力最大。

A.兩端鉸支 B.一端固定，一端自由

C.一端固定，一端鉸支 D.兩端固定

9.當(dāng)受均布荷載作用的簡支梁的跨度增大1倍時，其最大變形f(D)。

A.將增大到原來的4倍 B.將增加到原來的8倍

C.將增大到原來的12倍 D.將增加到原來的16倍

10.一受均布荷載作用的簡支梁，已知矩形截面梁的高度h是寬度b的二倍，其他條件都不變，現(xiàn)將其旋轉(zhuǎn)90度(寬變成高，高變成寬)時，最大變形是原來的(A)倍。

A.4 B.2

C.1/4 D.1/2