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(shí)受自重、吊車、風(fēng)和積雪等荷載作用時(shí)，均應(yīng)堅(jiān)固不壞，而在遇到強(qiáng)烈地震、爆炸等偶然事件時(shí)，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(huì)使吊車無法正常運(yùn)行，水池出現(xiàn)裂縫便不能蓄水等，都影響正常使用，需要對(duì)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(duì)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(qiáng)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(xiàng)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(dòng)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(huì)使結(jié)構(gòu)不能正常工作，也會(huì)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(shí)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(qiáng)度

材料有抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)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(jì)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?yàn)殇撝膹椥阅Ａ縀大;

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

(3)壓桿的長(zhǎng)度l：長(zhǎng)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(dòng)對(duì)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(duì)樓板增加了面荷載;

(2)在室內(nèi)增加隔墻、封閉陽臺(tái)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(duì)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(dòng)或增加荷載時(shí)，應(yīng)注意：

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

簡(jiǎn)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(jì)。(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(gè)等級(jí)：

(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(qiáng)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(jì)使用年限分類：

可分為1級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限為5年(臨時(shí)性結(jié)構(gòu))

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

可分為3級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限為50年(普通房屋和構(gòu)筑物)

可分為4級(jí)，設(shè)計(jì)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(qiáng)度等級(jí)

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的混凝土最低強(qiáng)度等級(jí)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(gè)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(shí)，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(jì)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(jì)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(jí)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(qiáng)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(zhǎng)度的細(xì)長(zhǎng)壓桿，兩端均為固定支承，隨著壓桿長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(jiǎn)支梁的跨度增大1倍時(shí)，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(jiǎn)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(shí)，最大變形是原來的(A)倍。

A.4 B.2

C.1/4 D.1/2