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专题三 建筑结构与构造,赵晨 2011年11月,一、混凝土相关知识,（一）混凝土 1、定义：混凝土，简称为“砼”，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。,2、分类 按凝胶材料分：无机胶凝材料混凝土、有机胶结料混凝土。 按表观密度分：重混凝土、普通混凝土、轻质混凝土。 按使用功能分：结构、保温、装饰、防水、耐火、水工、海工、道路、防辐射混凝土等。,按施工工艺分：离心混凝土、真空混凝土、灌浆混凝土、喷射混凝土等。 按配筋方式分：素（无筋）混凝土、钢筋混凝土、钢丝混凝土等。 按拌合物的和易性分：干硬性、半干硬性、塑性、流动性、高流动性、液态混凝土等。,3、混凝土的养护 混凝土的养护方法有自然养护和加热养护两大类。 自然养护是指在自然气温条件下，对混凝土采取覆盖、浇水润湿、挡风、保温等养护措施。,自然养护成本低、效果较好，但养护期长。为了缩短养护期，提高模版的周转率和场地的利用率，宜采用加热养护。 加热养护是通过混凝土加热来加速混凝土的强度增长。常用蒸气室养护、热模养护,4、混凝土的外用添加剂 按其主要功能分类： 改善混凝土拌合物流动性的外加剂 调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂 改善混凝土耐久性的外加剂 改善混凝土其他性能的外加剂,5、混凝土特征及其他性能,混凝土的优点：原材料易获取；易于加工成型；匹配性好；可调节性强；可代替钢、木结构，能省大量钢材与木材；耐久性好；维修费少。 混凝土的缺点：自重大、比强度小（材料的抗拉强度与材料比重之比 ）、抗拉强度低、变形能力差、易开裂。,混凝土的性能： 和易性：是指易于施工操作（搅拌、运输、浇筑、捣实等）并能获得质量均匀、成型密实的性能。 强度：混凝土硬化后的最重要的力学性能，是指混凝土抵抗压、拉、弯、剪等应力的能力。混凝土标准抗压强度(以边长为150mm的立方体为标准试件,在标准养护条件下养护28天,按照标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度) 。,变形：凝土在荷载或温湿度作用下会产生变形，主要包括弹性变形、塑性变形、收缩和温度变形等。 耐久性：抗渗性 、抗冻性 、抗侵蚀性 为混凝土耐久性。,（二）、胶凝材料 1、定义：指经过一系列物理、化学作用，能将散粒或块体粘粘在一起的材料。 2、分类 胶凝材料,无机胶凝材料,有机胶凝材料,气硬性胶凝材料,水硬性胶凝材料,气硬性胶凝材料包括石膏、石灰和水玻璃（也叫泡花碱，是一种溶于水的硅酸盐）。气硬性胶凝材料一般只适用于干燥环境中，而不宜用于潮湿环境，更不可用于水中。 水硬性胶凝材料指既能在空气中硬化，又能在水中硬化、保持和继续发展其强度。这类材料通称水泥。,有机胶凝材料是指以天然或人工合成高分子化合物为基本组成的一类胶凝材料。最常见的有沥青、树脂、橡胶等。,1. 普通混凝土一般不包括（ ）材料。 A 水泥 B 砂 C 石灰 D 石 2.混凝土硬化性是指混凝土易于施工操作（搅拌、运输、浇筑、捣实等）并能获得质量均匀、成型密实的性能。 （ ）,3. 大面积混凝土浇筑时，为保证结构的整体性和施工的连续性，采用分层浇筑时，应保证在下层混凝土初凝前，将上层混凝土浇筑完毕。 （ ） 4. 混凝土建筑结构的优点是自重小、抗裂性较好，施工简单、工期较短。 （ ）,5. 混凝土外用添加剂按其主要功能分为四类：改善混凝土（ ）的外加剂；调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂；改善混凝土耐久性的外加剂；改善混凝土其他性能的外加剂。 6. 按国家标准，制作边长（ ）mm的立方体试件，在标准条件下，养护到28d龄期，测得的抗压强度值为混凝土立方体试件抗压强度。,7. 下列胶凝材料属于有机材料的是（ ）。 A 石膏 B 水泥 C 合成树脂 D 石灰 8. 混凝土的养护方法有自然养护和加热养护两大类，现场施工一般为加热养护。 （ ）,（三）钢材 1、黑色金属、钢与有色金属的基本概念 黑色金属：铁和碳的合金。如钢、生铁等。钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。 钢：理论上，将含碳量在2%以下，含杂质较少的铁碳合金称为钢。,有色金属：除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、锌、铝等。 2、钢材的分类 （1）按品质分类 普通钢 优质钢 高级优质钢 特级优质钢,（2）按碳素含量分类 低碳钢（C0.25%） 中碳钢（C0.25%-0.60%） 高碳钢（C0.60%）,不同添加元素对钢材的作用,1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点、抗拉强度、冷脆性和时效敏感性会升高，但塑性、冲击性和耐大气腐蚀能力降低。 2、硅（Si）： 硅能显著提高钢的弹性极限、屈服点和抗拉强度，但会降低钢的焊接性能。,3、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。 4、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。,1. 建筑钢材根据含碳量可以分为普通钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢。 （ ） 2. 碳是决定钢材性能的最主要元素，建筑钢材含碳量不大于0.8%，随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度下降，塑性和韧性提高。 （ ）,二、建筑结构可靠度设计统一标准相关规范,（一）结构上的作用 按时间变异分类：永久作用、可变作用和偶然作用。 按空间位置的变异分类：固定作用、自由作用。 按结构的反应分类：静态作用、动态作用。,（二）结构的可靠性 安全性、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性。 （三）结构设计的目的 结构设计的主要目的是要保证所建造的结构安全适用，能够在规定的期限内满足各种预期的功能和要求，并且要经济合理。,（四）建筑结构的设计使用年限 （1）临时性结构，设计使用年限为5年 （2）易于替换的结构构件，设计使用年限为25年 （3）普通房屋和构筑物，设计使用年限为50年 （4）纪念性建筑和特别重要的建筑结构，设计使用年限为100年。 （5）按建设单位的要求确定。,框架结构相关知识,1、定义 框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。 2、各部分的受力作用 柱：既承受垂直荷载也承受水平荷载 墙体：不受力 梁：只承受垂直荷载,框剪结构 框剪结构里的剪力墙：既承受垂直荷载也承受水平荷载。,1. 我国建筑结构可靠度设计统一标准首次提出了建筑结构的设计使用年限，此标准中纪念性建筑和特别重要的建筑使用年限是（ ）。 A 5年 B 25年 C 50年 D 100年 2. 框架结构建筑中的柱（ ）。 A 只承受垂直荷载 B 只承受水平荷载 C即不承受垂直荷载也不承受水平荷载 D即承受垂直荷载也承受水平荷载,3. 建筑荷载按随时间的变异分类为，永久作用、可变作用和（ ）。 4.（ ）、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性。,其他重要知识点,建筑结构 建筑结构形式又称建筑结构体系，是指组成建筑实体包括基础在内的承重骨架体系。 力的运动效果与变形 促使或限制物体运动状态的改变，称力的运动效果；促使物体发生变形或破坏，称力的变形。,结构杆件受到的作用力,建筑的变形缝,建筑物在外界因素作用下常会产生变形，导致开裂甚至破坏。变形缝是针对这种情况而预留的构造缝。变形缝可分为伸缩缝、沉降缝、防震缝三种。 伸缩缝:建筑构件因温度和湿度等因素的变化会产生胀缩变形。为此，通常在建筑物适当的部位设置竖缝，自基础以上将房屋的墙体、楼板层、 屋顶等构件断开，将建筑物分离成几个独立的部分.,沉降缝：上部结构各部分之间，因层数差异较大，或使用荷重相差较大；或因地基压缩性差异较大，总之一句话，可能使地基发生不均匀沉降时，需要设缝将结构分为几部分，使其每一部分的沉降比较均匀，避免在结构中产生额外的应力，该缝即称之为“沉降缝”。 防震缝：它的设置目的是将大型建筑物分隔为较小的部分，形成相对独立的防震单元，避免因地震造成建筑物整体震动