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第22讲,学习
砼结构分析
工程项目建设程序:
项目立项建议书
可行性研究
设计任务书
工程勘察阶段
设计阶段
施工阶段
竣工验收
交付使用
建筑工程的设计专业:
1、建筑专业
2、结构专业
3、给排水专业
4、电气专业
5、采暖通风专业
6、智能建筑专业
7、工艺设计专业
结构设计的基本内容:
1、结构方案设计
结构选型
结构布置
构件截面尺寸的估算
2、结构分析
3、作用荷载效应组合
4、结构构件及其连接构造设计
5、绘制施工图
叠合板整体接缝后浇带的宽度不宜小于200mm
支撑的作用:为保证施工、使用过程中厂房结构的稳定性和整体性,并可靠地传递水平荷载
支撑布置的重要性:是单厂结构设计中的一个主要内容。支撑是联系各主要承重构件厂房结构空间骨架的重要组成部分
支撑布置原则:应根据厂房跨度。高度、层架形式、有无天窗、吊车起重量和工作制、有无振动设备以及抗震设防等情况合理布置支撑
支撑内型:屋盖支撑和柱间支撑两大类
横向排架结构内力
装配式建筑应满足的条件:主体结构部分的评价分值不低于20分,围护墙和内隔墙部分的评价分值不低于10分,装配率不低于50%
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21-2,已听
多高层建筑常用的结构体系:
1、框架结构:平面布置灵活,侧向刚度小。
2、剪力墙结构(抗震墙结构):侧向刚度大,开间小。
3、框架-剪力墙结构。
4、部分框支剪力墙结构。
5、筒体结构:侧向刚度大,平面布置灵活。筒中筒结构、框筒结构。
6、板柱-抗震墙结构。
支撑布置
支撑的作用:为保证施工、使用过程中厂房结构的稳定性和整体性,并可靠地传递水平荷载。
支撑布置的重要性:是单厂结构设计中的一个主要内容。支撑是联系各主要承重构件以及厂房结构空间骨架的重要组成部分。
支撑布置原则:应根据厂房跨度、高度、屋架形式、有无天窗、吊车起重量和工作制、有无振动设备以及抗震设防等情况合理布置支撑。
支撑类型:屋盖支撑和柱间支撑两大类。
结构布置
结构平面布置
柱网布置——柱网:承重柱的纵向(柱距)和横向(跨度)定位轴线所形成的网络。
柱网尺寸决定着柱的位置和屋面板、屋架、吊车梁、基础梁等构件的跨度。因此,柱网布置直接影响厂房的经济性和技术先进性。
柱网布置原则:满足生产工艺,使用要求;建筑平面和结构方案经济合理;符合模数等;适当考虑施工条件;考虑生产发展、技术革新要求。
排架结构对地基不均匀沉降有较好的适应能力,一般不设沉降缝。
当需要设置伸缩缝、沉降缝和防震缝时,应三缝合一,并应符合防震缝的宽度。
单层厂房是一个复杂的空间受力体系,为便于分析,将其分为几个子结构:屋盖结构;横向平面排架结构;纵向平面排架结构;围护结构。
屋盖结构:(1)有檩体系屋盖:小型屋面板,檩条,屋架和屋盖支撑体系。特点:构件小而轻;便于吊装和运输;构造、荷载传递较复杂;整体性、刚度较差。(2)无檩体系屋盖:大型屋面板,屋架和屋盖支撑体系。特点:屋面刚度大;整体性好;构件数量和种类较少;施工速度快。适用范围:大、中或重型厂房,应用较广。
横向平面排架:由天窗架、屋架、横向列柱和基础组成,它是单层厂房的基本承重结构。作用,承受竖向荷载(自重、屋面活载、雪载、吊车竖向荷载等),横向水平荷载(风载、吊车横向制动力、横向水平地震作用等)。
纵向平面排架:由连续梁、吊车梁、纵向列柱(含柱间支撑)和基础组成。它的作用是保证厂房结构的纵向刚度和稳定性,同时承受作用在厂房结构上的纵向水平荷载,它与横向平面排架共同组成了空间的厂房结构。作用,保证厂房结构的纵向刚度和稳定性;承受吊车纵向水平荷载、纵向地震作用、风荷载等。
围护结构:由纵墙、横墙(山墙)、抗风柱、连续梁、基础梁、过梁、围梁等构件组成。作用,主要承受墙体和构件的自重以及作用在墙面上的风荷载。
叠合梁对接连接处应设置后浇带,后浇带的长度应满足梁下部纵向钢筋连接作业的空间需求。
按塑性理论方法计算结构内力
用弯矩调幅法计算等跨连续梁、板内力:
等跨连续单向板,各跨跨中及支座截面的弯矩设计值,计算跨中弯矩和支座剪力时,取本跨跨度值;计算支座弯矩时,取相邻两跨较大跨度值。
超静定结构的塑性内力重分布基本概念:
RC结构达到承载力极限状态时,由于混凝土的塑性(开裂、屈服等),其内力分布与按弹性理论计算得到的内力分布是不一致的,这种不一致现象称为塑性内力重分布。
在混凝土超静定结构中,由于混凝土材料固有特性(裂缝、塑性),从受力至破坏,结构内力的分布规律,随着不同的结构破坏阶段不断变化,此现象称为结构内力重分布。“重分布”是相对于弹性结构而言,即不同于安弹性结构分析的内力分布。
构件受拉区出现裂缝、混凝土徐变、结构支座沉降等均引起结构的内力重分布。
总结:
1、超静定结构达到承载能力极限状态的标志不是一个截面达到屈服,而是出现足够多的塑性铰,使结构形成破坏破坏机构;
2、超静定结构出现第一个塑性铰后,结构中的内力分布不再服从弹性分析结果,与弹性内力结果存在差别的现象称为塑性内力重分布;
3、混凝土结构的塑性内力重分布是客观存在的,有可能加以利用;地震作用下又突出了塑性性能的必要性。因此,考虑塑性内力重分布,更符合实际内力分布规律;
4、按弹性分析方法是偏于安全的;
5、内力重分布要求塑性铰有足够的转动能力。
受弯构件的塑性铰:
塑性铰的形成:在钢筋屈服截面,从钢筋屈服到达到极限承载力,截面在外弯矩增加很小的情况下产生很大转动,表现得犹如一个能够转动的铰,称为“塑性铰”。
塑性铰的特点(与理想铰相比):
1、是一个区域,有一定的长度,不是集中于一个截面。(为分析简化,可认为塑性铰是一个截面);
2、能承受弯矩,取截面屈服弯矩。(为简化考虑,认为塑性铰所承受的弯矩为定值即截面屈服弯矩);
3、对于单筋梁,塑性铰为单向;
4、转动能力有限。
内力包络图:将所有活荷载不利布置情况的内力图与恒载的内力图叠加,并将这些内力图全部叠画在一起,称为叠合图,其外包线就是内力包络图。
内力包络图给出了连续梁各个截面可能出现的内力的上、下限,是连续梁截面承载力设计计算的依据。
弯矩包络图是计算和布置纵筋的依据,也即抵抗弯矩图应包住弯矩包络图;
剪力包络图是计算和布置腹筋的依据,也即抵抗剪力图应包住剪力包络图。
控制截面及其内力:
控制截面:对受力钢筋计算起控制作用的截面。
梁跨以内:取包络图中正弯矩最大值(梁底正钢筋),负弯矩最大值(配负钢筋);支座处,取支座边缘处负弯矩最大值。