A建筑工程技术.ppt
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1、,2011年全国一级建造师执业资格考前培训,建筑工程管理与实务,讲授人:齐宝库沈阳建筑大学 教授2011年5月,培训内容:,第1部分:建筑工程技术第2部分:建筑工程项目施工管理第3部分:建筑工程项目施工相关法规与标准,1A410000 建筑工程技术,1A411000 建筑结构与构造1A412000 建筑工程材料1A413000 建筑工程施工技术,1A411000 建筑结构与构造,1A411010 建筑结构工程的可靠性1A411020 建筑结构平衡的技术1A411030 建筑结构构造要求,1A411010 建筑结构工程的可靠性,1A411011 掌握建筑结构工程的安全性一、结构的功能要求(1)安
2、全性,在正常条件下,应能承受可能出现的各种荷载作用和变形而不发生破坏。允许局部损伤、但不能倒塌(2)适用性,在正常使用时,结构应具有良好的工作性能。主要控制指标:位移(变形)、裂缝。(3)耐久性,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。不因砼老化、材料腐蚀、钢筋锈蚀等影响使用寿命。安全性、适用性、耐久性概括称为结构的可靠性。,1A411010 建筑结构工程的可靠性,二、两种极限状态(1)承载能力极限状态 对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形(因强度超过破坏、刚体失去平衡、疲劳破坏)。(2)正常使用极限状态 相应于结构或构件达到正
3、常使用或耐久性的某项规定的限值(过度变形、过早裂缝或过宽、过大振幅)。,1A411010 建筑结构工程的可靠性,三、结构杆件的受力形式,1A411010 建筑结构工程的可靠性,四、材料强度的基本概念在规定荷载作用下,材料发生破坏时的应力称为强度,不破坏的要求,称为强度要求。,五、杆件稳定的基本概念压杆受力达到一定数值,突然弯曲破坏(失稳)。,临界力:,临界应力:,长细比,1A411010 建筑结构工程的可靠性,影响临界力的因素:(1)杆件的材料,体现在弹性模量(E)上;(2)杆件的截面形状及尺寸,体现在截面惯性矩(I)上;面积相同时,矩形比圆形I大;长方向比短方向I大。(3)杆件的长度;(4)
4、杆件的支承情况。,临界力:,1A411010 建筑结构工程的可靠性,临界力:,1A411010 建筑结构工程的可靠性,1A411012 熟悉建筑结构的适用性二、杆件刚度与梁位移计算,EI-称为刚度(即抵抗弯曲变形的能力)。影响位移的因素:(1)荷载大小:q、p 荷载大,变形大。(2)材料性能:E 弹性模量大,变形小。(3)构件截面:I 惯性矩大,变形小。(4)构件跨度:L 跨度大,变形大。,三、混凝土结构裂缝控制(三个等级)1、不出现拉应力;2、拉应力不超过砼抗拉强度;3、允许裂缝,但限制宽度。1A411013 熟悉建筑结构的耐久性二、结构设计使用年限,表1A411013-1三、混凝土结构耐久
5、性的环境类别,表1A411013-2四、混凝土结构环境作用等级五、混凝土结构耐久性的要求 1、混凝土强度最低等级;2、保护层厚度。影响因素还有:最大水胶比、最小水泥用量。,1A411010 建筑结构工程的可靠性,预应力构件才能达到,1A411020 建筑结构平衡的技术,1A411021 掌握结构平衡的条件 一、力的基本性质(1)力的三要素:小、方向、作用点(2)力的作用与反作用原理:大小相等、方向相反、沿同一作用线相互作用于两个物体;(3)力的合成与分解:基本方法:平行四边形法则、三角形法则,1A411020 建筑结构工程平衡的技术,1A411020 建筑结构工程平衡的技术,(4)约束与约束反
6、力约束,限制结构杆件运动的连接,连接方式:铰接(只限制位移),刚接(限制位移、转动)。约束反力,指上述限制对杆件的作用力。,建筑工程中常见约束类型(支座形式):,链杆 辊轴 固定 柔索,1A411020 建筑结构工程平衡的技术,二、平面力系的平衡条件及其应用(一)物体的平衡状态(二)平衡条件1、二力的平衡条件:两个力大小相等,方向相反,作用线相重合。,2、平面汇交力系平衡条件:X=0,Y=0。,1A411020 建筑结构工程平衡的技术,3、一般平面力系平衡条件:X=0,Y=0,M=0。,1A411020 建筑结构工程平衡的技术,(三)利用平衡条件求未知力 取隔离体,列平衡方程,求未知力。(四)
7、静定桁架的内力计算 杆件结构分为静定结构和超静定结构。静定结构只有三个约束,可以用静力平衡条件确定全部反力和内力;超静定结构计算必须考虑变形条件。静定桁架内力计算步骤:1)绘制计算简图;2)取隔离体;3)计算桁架杆件轴力。,1A411020 建筑结构工程平衡的技术,1.桁架的计算简图,假设:(1)桁架的节点是铰接;(2)每个杆件的轴力是直线;(3)荷载及支座反力都作用在节点上。,2.用节点法计算桁架轴力零杆的判断:在杆件轴线方向上只有一个力(或一个分力)。,1A411020 建筑结构工程平衡的技术,3.用截面法计算桁架轴力,1A411020 建筑结构工程平衡的技术,(五)计算单跨静定梁内力求解
8、图示均布荷载下的简支梁内力:第一步,求支座反力RA、RB第二步,取脱离体,标注MX、V第三步,求解内力,第四步,绘制弯矩图和剪力图 弯矩:下侧受拉为正,上侧受拉负;剪力:顺时针为正,逆时针为负。,1A411020 建筑结构工程平衡的技术,1A411023 掌握防止结构倾覆的技术要求1.力矩的概念:M=Pa(力矩=力力臂)2.力矩的平衡:M=03.力矩平衡方程的应用 利用力矩平衡方程求杆件的未知力。如图所示外伸梁,为了不使支座A产生反力,集中荷载P的值应为()。A.12KN B.10KN C.8KN D.6KN,1A411020 建筑结构工程平衡的技术,1A411022 掌握防止结构倾覆的技术要
9、求1.力矩的概念:M=Pa(力矩=力力臂)2.力矩的平衡:M=03.力矩平衡方程的应用 利用力矩平衡方程求杆件的未知力。如图所示外伸梁,为了不使支座A产生反力,集中荷载P的值应为()。A.12KN B.10KN C.8KN D.6KN,A,1A411020 建筑结构工程平衡的技术,1A411023 熟悉结构抗震的构造要求 1、地震的震级与烈度成因:火山地震、陷落地震、构造地震。震级:用M表示,每增加一级能量增大32倍。烈度:某一地区地面和建筑物遭受一次地震影响的强弱程度分12级。M5破坏性地震;M强烈地震;M特大地震;基本烈度:一定时期内,某地区可能遭遇到的超越某一概率的最大地震烈度。概率一般
10、为10%。设防烈度:一个地区抗震设防依据的地震烈度。一般采用基本烈度。2、抗震设防“三个水准”为抗震设防目标:小震不坏,中震可修、大震不倒。建筑抗震设防分为:甲(特殊设防)、乙(重点设防)、丙(标准设防)、丁(适度设防)四个抗震设防类别。,1A411020 建筑结构工程平衡的技术,3、抗震构造措施(1)多层砌体房屋抗震构造措施 构造柱、圈梁、墙板梁连接、楼梯的整体性等。(2)框架结构构造措施 强柱、强节点、强锚固、避免短柱、加强角柱、控制最小配筋率等。(3)设置必要的防震缝 将建筑物划分为若干规则的结构单元。,1A411020 建筑结构平衡的技术,1A411024 掌握荷载对结构的影响一、荷载
11、的分类(一)按随时间的变异分类 永久荷载:结构自重、土压力等。可变荷载:活荷载、雪荷载、风荷载等。偶然荷载:爆炸力、地震等。(二)按结构的反应分类 1.静态作用或静力作用:结构自重、屋面楼面活荷载、雪荷载等。2.动态作用或动力作用:地震、设备振动、高空坠物等。,1A411020 建筑结构平衡的技术,(三)按荷载作用面大小分类 1.均布面荷载 2.线荷载 如:面荷载传到梁上或条形基础上 q。3.集中荷载 如:柱子、悬挂重物。(四)按荷载作用方向分类 1.垂直荷载:结构自重、屋面楼面活荷载、雪荷载等。2.水平荷载:水平地震力、风荷载、砼侧压力、土方侧压力等。(五)施工和检修荷载 机械设备、材料、人
12、员,1A411020 建筑结构平衡的技术,1A411031 掌握结构构造要求一、掌握砼结构的受力特点及其构造 1、钢筋砼结构特点 充分利用钢筋和砼材料各自特点,可模性好。钢筋和砼之间存在良好的粘结力,热膨胀系数相接近,所以能共同工作。影响粘结力的主要因素:砼的强度;钢筋保护层厚度;钢筋之间的净距离;钢筋表面形状。,1A411030 建筑结构构造要求,2、极限状态设计方法的基本概念 两类极限状态:承载能力极限状态,正常使用极限状态。措施:计算结构内力(荷载效应)时,对荷载标准值乘以大于1的系数。计算结构的抗力时,将材料的标准值除以大于1的系数。对安全等级不同的建筑物结构,采用不同的重要系数(不小
13、于1.1、1.0、0.9)调整。,1A414040 主体结构施工的技术要求和方法,3、钢筋砼梁的配筋原理与构造要求 钢筋砼梁的三种破坏状态 适筋破坏:梁的破坏始自受拉钢筋的屈服,而后压区砼被压碎。属于塑性破坏,能充分发挥钢筋和砼材料的潜力。超筋破坏:梁的破坏取决于受压区砼的压碎,而受拉钢筋达不到屈服强度,属于脆性破坏。少筋破坏:梁在未开裂之前所有的拉力由砼及钢筋共同承担,其破坏是在砼开裂的同时,受拉钢筋即屈服甚至被拉断而破坏。是脆性破坏。在实际工程中,不允许出现超筋梁和少筋梁。,1A414040 主体结构施工的技术要求和方法,(1)适筋梁正截面受力阶段 第I阶段(弹性阶段):M很小,砼、钢筋都
14、处在弹性阶段。第阶段(带裂缝工作阶段):M增大,拉区砼开裂,逐渐退出工 作,中和轴上移。第阶段(破坏阶段):M继续增大,钢筋屈服后,应力不再增 加,应变迅速增大,砼裂缝向上发展,中和轴迅速上移,挠度急剧增加,当砼达到极限压应变,被压碎。结论:第阶段末(a)的应力状态,是抗裂度设计的依据。第阶段末(a)的应力状态,是正常使用极限状态变形及裂缝 宽度验算的依据。第阶段末(a)的应力状态,是承载能力极限状态计算的依据。,1A414040 主体结构施工的技术要求和方法,(2)梁的斜截面强度保证措施 影响斜截面受力性能的主要因素:1)剪跨比和高跨比;2)砼强度;3)腹筋的配置(箍筋,弯起钢筋)。剪跨比(
15、),是反映弯剪段在弯矩和剪力共同作用下,斜裂缝出现和受剪破坏形态的参数。措施:1)限制梁的最小尺寸,砼的强度等级;2)适当配置箍筋;3)上述不满足,适当配置弯起筋。,1A414040 主体结构施工的技术要求和方法,4.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 单向板:单方向受弯(两对边支撑、四边支撑长/短3)双向板:(四边支撑长/短2应按双向板,2长/短3宜按双向板)(2)连续梁、板的受力特点主梁按弹性理论计算;次梁和板可考虑塑性变形内力重分布的方法计算;跨中按最大正弯矩计算正筋;支座按最大负弯矩计算负筋。(3)梁、板的构造要求屋面板厚一般不小于60mm;楼板厚一般不小于80m
16、m;砼强度等级C20以上。,1A414040 主体结构施工的技术要求和方法,1A411030 建筑结构构造要求,1A411020 建筑结构工程平衡的技术,三、建筑装饰装修变动对建筑结构的影响及对策1.装饰装修对建筑结构的影响2.楼面加铺材料的重量3.室内隔墙、封闭阳台4.室内装饰性柱子5.变动墙6.楼板上开洞7.变动梁、柱8.房屋增层9.桁架、网架上的加重、焊接等,1A411020 建筑结构工程平衡的技术,三、建筑装饰装修变动对建筑结构的影响及对策1.装饰装修对建筑结构的影响2.楼面加铺材料的重量3.室内隔墙、封闭阳台4.室内装饰性柱子5.变动墙6.楼板上开洞7.变动梁、柱8.房屋增层9.桁架
17、、网架上的加重、焊接等,1A411020 建筑结构工程平衡的技术,四、建筑结构变形缝(一)伸缩缝(也称温度缝):基础不断开,地上建筑断开,建筑物长度大时设置;(二)沉降缝:从基础到上部结构全部断开,地基土变化大、建筑物长度大时设置;(三)防震缝:基础不断开,地上建筑断开,设在房屋刚度、高度、重量相差悬殊部位分界处。,1A411020 建筑结构工程平衡的技术,1A411025 熟悉常见结构体系及其应用 1、混合结构体系:优点:横向刚度大,整体性好;缺点:平面使用灵活性差;适用性:多用于6层以下住宅、办公楼、教学楼等。2、框架结构体系 优点:平面布置灵活,立面处理比较方便;缺点:侧向刚度较小,侧移
18、较大;适用性:非地震区一般不超过15层;地震区不超过8层。3、剪力墙体系 优点:侧向刚度大,侧移小;缺点:间距小,平面布置不灵活;适用性:小开间的住宅、旅馆等,30m高度以内。,1A411020 建筑结构工程平衡的技术,4、框架-剪力墙体系 优点:平面布置灵活,有较大空间;侧向刚度大。适用性:1020层建筑。5、筒体结构体系 优点:侧向刚度大,侧移小;缺点:间距小,平面布置不灵活;适用性:一般适宜3050层房屋建筑。6、特种结构体系:桁架结构;网架结构;拱式结构;悬索结构;薄壁空间结构;膜结构等。按结构材料分有:砖石结构;砼结构;钢结构;木结构等。,1A412010 建筑室内物理环境1A412
19、020 建筑装饰装修设计和构造要求1A412030 建筑电气、设备安装要求,1A412000 建筑装饰装修技术,1A412010 建筑室内物理环境,1A412011掌握建筑热工环境及建筑节能技术要求 一、热工环境的基本知识(1)传热基本方式:传导、对流、辐射三种。(2)材料的导热系数(,单位:W/(mK,称:瓦/米度);越小,绝热性能越好,值小于0.25W/(mK)称为绝热材料。材料的蓄热系数:重度大的材料蓄热系数大,储藏热量多,蓄热性能好,重度小的材料蓄热系数小,蓄热性能差。(3)体形系数 是外表面积与体积之比,形体系数越小,则传出去的热量越小。,1A412010 建筑室内物理环境,二、建筑
20、防潮(1)产生表面冷凝原因:室内空气湿度高、壁面温度过低;(2)使围护结构内表面附近的气流通畅,减少出现周期冷凝的可能性。(3)降低室内湿度,有良好通风换气设施。三、建筑遮阳方式 水平式、垂直式、综合式和挡板式四种。,1A412010 建筑室内物理环境,1A412012掌握建筑光环境及天然采光、绿色照明工程技术要求 一、人的视觉特征 可感觉到的辐射波长380780nm(1nm=10-9m)二、照度 表示被照面的光通量密度。三、天然采光 利用太阳光。如:天窗、侧窗。四、人工照明 热辐射光源(白炽灯、卤钨灯);气体放电光源(荧光灯、荧光高压灯、金属卤化物灯、高压钠灯、氙灯)。五、绿色照明 节约能源
21、、保护环境、提高人们工作学习效率和生活质量、保护身心健康。,1A412010 建筑室内物理环境,1A412013 掌握建筑声环境和噪声控制技术要求 一、音频范围(1)2020000Hz 的声音为可听声,高于20000 Hz为超声,低于20 Hz为次声。(2)频率低于300 Hz的声音称作低频声;3001000 Hz称作中频声,1000 Hz以上为高频声。二、听阈和痛阈(1)人耳能感觉到其存在的声音的声压称为听阈,1000Hz声音最敏感。(2)使人产生痛感的上限声压为痛阈,对1000Hz声音为20Pa。三、声压级 用对数值来度量声音,单位分贝(dB)。,1A412020 建筑装饰装修设计和建筑构
22、造要求,1A412021 掌握建筑装饰装修构造设计要求 一、装饰装修构造设计,即建筑细部设计,必须解决:1.与建筑主体的附着与剥落。2.装修层的厚度与分层,均匀与平整等问题。3.与建筑主体结构的受力和温度变化相一致的构造。4.为人提供良好的建筑物理环境、生态环境、室内无污染环境、色彩无障碍环境。5.构造的防火、防水、防潮、防空气渗透和防腐处理。,1A412020 建筑装饰装修设计和建筑构造要求,二、装饰装修构造设计依据 1.人体尺度及人体活动空间尺度;2.家具、设备尺寸,及其使用空间;3.温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速。4.建筑的统一模数制,我国建筑基本模数 为100mm,以M表示。导出模
23、数分为:分模数:1/10M 1/5M 1/2M 扩大模数:3M 6M 15M 30M 60M,1A412020 建筑装饰装修设计和建筑构造要求,1A412022 掌握建筑防火、防水工程设计要求 一、建筑防火工程的设计要求(一)构件的耐火极限,从受到火的作用时起,到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用时为止的时间(h)。(二)建筑的耐火等级 1.耐火等级分为四级的建筑,见表1A412022-1。九层及九层以下的住宅和建筑高度不超过24m的其他民用建筑以及建筑高度超过24m的单层公共建筑;地下民用建筑;单层、多层和高层工业建筑。规范:建筑设计防火规范(GB50016-2006)2.高层建筑耐火
24、等级分为一、二两级,见表1A412022-2。规范:高层民用建筑设计防火规范(GB50045-95),(三)防火和防烟分区,1A412020 建筑装饰装修设计和建筑构造要求,二、建筑防水工程的设计要求(一)地下室的防水、防潮(二)屋面防水构造 1.以导为主,坡度i=10-50%2.以阻为主,平屋顶i=2-5%3.平屋顶防水构造方案,可分为:柔性材料防水、刚性材料防水、涂料防水、粉状材料防水等。(三)饰面防水 1.低于室内地面60mm处设置连续的水平防潮层。2.湿度大的房间的外墙内侧应设防潮层。3.内墙面有防水、防潮、防污要求时,应按要求的高度设置墙裙。(四)楼、地层防水,1A412020 建筑
25、装饰装修设计和建筑构造要求,1A412023 掌握楼梯的建筑构造 一、防火、防烟、疏散的要求 二、楼梯的空间尺寸要求1A412024 熟悉墙体的建筑构造 一、墙体建筑构造的设计原则 二、门、窗,门窗与墙体结构的连接:门窗框与墙体结构连接,接缝处应避免刚性接触;金属保温窗的主要问题是结露,应做断桥处理;隔声窗一般采取双层或三层玻璃;防火门窗应按防火规范要求制作。三、墙身细部构造(1)勒脚部位(2)散水(明沟)(3)水平防潮层(4)墙体与窗框连接处(5)女儿墙(6)非承重墙,1A412020 建筑装饰装修设计和建筑构造要求,1A412025 熟悉屋面、楼面的建筑构造 一、屋面的建筑构造 屋面坡度,
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