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工程结构

工程结构

 《工程结构》是研究建筑结构的任务、功能和设计方法的一门专业课程。建筑结构是建筑物的基本组成部分,是建筑物赖以存在的物质基础。它是指建筑物中用来承受荷载和其它间接作用(如温度变化引... 详情>
  • 类别: 学历课程
  • 模式:免费课程
  • 制作机构:江南大学

课程大纲

第一章 绪论

第一节 建筑结构概述

第二节 本课程主要内容和学习方法

第三节 建筑结构荷载

第四节 建筑结构的基本设计原则

第一章 绪论

第一节 建筑结构概述

第二节 本课程主要内容和学习方法

第三节 建筑结构荷载

第四节 建筑结构的基本设计原则

第一课

工 程 结 构

第一章  绪  论

本课程简介

本章提要

第一节 建筑结构概述(1)

建筑结构组成构件示意图

建筑结构基础部分示意图

第一节 建筑结构概述(2)

1。1 建筑结构分类(1)

混凝土结构分类

混凝土结构优、缺点和应用范围

1。1 建筑结构分类(2)

砌体结构优、缺点和应用范围

1。1 建筑结构分类(3)

钢结构优、缺点和应用范围

1。1 建筑结构分类(4)

1。1 建筑结构分类(5)

框架结构示意图

1。1 建筑结构分类(6)

1。1 建筑结构分类(7)

1。1 建筑结构分类(8)

第二节 本课程主要内容和学习方法

基本构件-受拉构件

基本构件-受弯、受压、受扭构件

二、构件和结构设计

三、 课程特点和学习方法

第三节 建筑结构荷载

1。3 荷载的分类

1。3.2 可变荷载

1。3.3  偶然荷载

1。3.4 荷载代表值

1。3.4.1 荷载标准值

1。3.4.2  可变荷载组合值

1。3.4.3  可变荷载频遇值

1。3.4.4 可变荷载准永久值

1。3.4.5 永久荷载标准值

1。3.5 楼面和屋面活荷载

1。3.5.2  屋面均布活荷载

表1。3.5 屋面均布活荷载

1。3.5.3  施工和检修荷载

第二章 钢筋与混凝土结构

第一节 钢筋与混凝土的力学性能

第二节 钢筋混凝土轴心受力构件承载力计算

第三节 钢筋混凝土受弯构件承载力计算

第四节 钢筋混凝土受扭构件承载力计算

第五节 钢筋混凝土梁、板结构

第六节 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计

第七节 钢筋混凝土构件的裂缝宽度和挠度计算

第二章 钢筋与混凝土结构

第一节 钢筋与混凝土的力学性能

第二节 钢筋混凝土轴心受力构件承载力计算

第三节 钢筋混凝土受弯构件承载力计算

第四节 钢筋混凝土受扭构件承载力计算

第五节 钢筋混凝土梁、板结构

第六节 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计

第七节 钢筋混凝土构件的裂缝宽度和挠度计算

第三章 砌体结构

第一节 砌体及其基本力学性能

第二节 砌体结构构件的承载力计算

第三节 混合结构房屋墙、柱设计

第四节 砌体结构中的过梁与圈梁

第三章 砌体结构

第一节 砌体及其基本力学性能

第二节 砌体结构构件的承载力计算

第三节 混合结构房屋墙、柱设计

第四节 砌体结构中的过梁与圈梁

第四章 钢结构

第一节 钢结构的材料

第二节 钢构件间的连接

第三节 轴心受力构件

第四节 钢受弯构件--钢梁

第五节 偏心受力构件

第四章 钢结构

第一节 钢结构的材料

第二节 钢构件间的连接

第三节 轴心受力构件

第四节 钢受弯构件--钢梁

第五节 偏心受力构件

第二课

1。3.6  荷载动力系数

1。3.7  雪荷载

1。3.8  风荷载

1。3.8.1  基本风压

1。3.8.2  风压高度变化系数

地面粗糙度

1。3.8.3  风荷载体型系数

1。3.8.4  风振系数

第四节 建筑结构的基本设计原则

建筑结构设计内容

1。4  结构的功能

1。1.4.2  结构的可靠性

1。4.2  结构功能的极限状态

1。4.2.1  承载力极限状态(1)

1。4.2.1  承载力极限状态(2)

1。4.2.2  正常使用极限状态

1。4.3  极限状态设计法

1。4.3.1  极限状态方程

二、结构抗力R

三、极限状态方程

1。4.3.2  极限状态实用设计表达式

2。 内力组合设计值 S 的确定

(2)  由永久荷载效应控制的组合

一般排架、框架结构基本组合(2)

3。基本组合的荷载分项系数

(2) 可变荷载的分项系数

二、正常使用极限状态设计表达式

准永久组合、频遇组合的设计值S

【例1。1】

【例1。1】解

【例1。2】

【例1。2】解(1)

【例1。2】解(2)

【例1。2】解(3)

【例1。3】

【例1。3】解(1)

第三课

第二章 钢筋与混凝土结构

第一节  钢筋与混凝土的力学性能

2。1.1  钢筋

图2。1.1 钢筋的应力-应变曲线

图2。1.2  钢筋的颈缩

钢筋塑性性能

二、无屈服点的钢筋

图2。1.3 无明显屈服点钢筋

2。1.1.2  钢筋的冷加工

图2。1.4 钢筋冷拉的应力-应变曲线

图2。1.5 钢筋冷拔示意图

2。1.1.3  钢筋的计算指标

2。 钢筋的强度设计值

2。1.1.4  钢筋的种类

图2。1.6  常用钢筋形式

2。1.1.5  钢筋的选用

二、钢筋具体选用

2。1.2  混凝土

2。1.2.1  混凝土的强度

一、混凝土的抗压强度

2。 轴心抗压强度fc

二、混凝土的轴心抗拉强度

三、混凝土的强度指标

2。1.2.3  混凝土的变形

一、混凝土的弹性模量

二、混凝土的弹性模量计算式

三、混凝土的徐变

四、 影响混凝土徐变的主要因素

图2。1.7 混凝土的徐变曲线

五、混凝土的收缩变形

六、影响混凝土收缩的主要因素

图2。1.8 混凝土的收缩变形

七、温度变形

2。1.2.4  混凝土的选用

2。1.3  钢筋与混凝土的相互作用-粘结力

图2。1.9 钢筋与混凝土之间的粘结

图2。1.10 钢筋拔出试验中粘结应力分布图

2。1.3.2  粘结力的测定

2。1.3.3  保证钢筋和混凝土之间粘结力的措施

表2。1.1 锚固钢筋的外形系数α

二、纵向受力钢筋的连接

表2。1.2 纵向受拉钢筋搭接长度修正系数ζ

图2。1.11 受力钢筋搭接处箍筋加密

第四课

第二节 钢筋混凝土轴心受力构件承载力计算

2。2.1 轴心受力构件概述

图2。2.1   轴心受力构件

2。2.2 轴心受拉构件

轴心受拉构件的受力特点

图2。2.2  钢筋混凝土轴心受拉构件

2。2.2.2  轴心受拉构件承载力计算

2。2.2.3  构造要求

【例2。2.1】

2。2.3  轴心受压构件

图2。2.3  轴心受压构件钢筋配置

2。2.3.2 轴心受压构件

二、混凝土强度等级

三、 纵向钢筋(1)

三、 纵向钢筋(2)

图2。2.4  柱的钢筋接头

四、箍筋(1)

四、箍筋(2)

四、箍筋(3)

图2。2.5  柱中箍筋的构造要求

2。2.3.3  配有普通箍筋轴心受压柱的承载力计算

一、 试验研究分析

图2。2.6  轴心受压短柱的破坏形态

图2。2.7  轴心受压长柱的破坏形态

二、截面承载力计算

构件的计算长度l0

图2。2.8  轴心受压柱计算图形

表2。2.1  刚性屋盖单层房屋排架柱、露天吊车柱和栈桥柱的计算长度l0

表2。2.2  框架结构各层柱的计算长度

三、设计步骤及实例

【例2。2.2】

【例2。2.2】解(1)

【例2。2.2】解(2)

图2。2.9  截面配筋图

【例2。2.3】

图2。2.10

【例2。2.3】解(1)

【例2。2.3】解(2)

图2。2.11  例2.2.3附图

2。  截面强度复核例题

【例2。2.4】解

第五课

第三节 钢筋混凝土受弯构件承载力计算

受弯构件概述(1)

图2。3.1 钢筋混凝土梁截面形式

图2。3.2 板与梁一起浇灌的梁板结构

图2。3.3 钢筋混凝土板截面形式

受弯构件概述(2)

图2。3.4 受弯构件沿正截面和沿斜截面破坏的形式

受弯构件概述(3)

2。3.1 钢筋混凝土受弯构件的一般构造规定

表2。3.1 板的高跨比(h⁄l)

2。3.1.1.2  板的配筋(1)

2。3.1.1.2  板的配筋(2)

图2。3.5 板的配筋

2。3.1.2  梁的构造规定

2。 梁的高跨比

3。 梁截面的高宽比

二、梁的配筋

图2。3.6 梁的配筋

2。 架立钢筋

3。 箍筋

图2。3.7 箍筋的形式和肢数

4。 弯起钢筋

5。 纵向构造钢筋

三、 混凝土保护层及钢筋间净距

表2。3.3 纵向受力钢筋混凝土最小保护层厚度(mm)

四、截面有效高度

2。3.2 受弯构件正截面性能的试验研究

2。3.2.1  受弯构件正截面的破坏形式

一、少筋梁

二、适筋梁

三、超筋梁

图2。3.9 配筋不同的梁的破坏

2。3.2.2  适筋梁受力的三阶段

二、第Ⅱ阶段

三、第III 阶段

第六课

图2。3.10 钢筋混凝土梁的三个阶段

2。3.3 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算

图2。3.11 单筋矩形截面

2。3.3.1  计算基本假定

图2。3.12 理想的混凝土σ-ε曲线

2。3.3.2  等效矩形应力图形

图2。3.13 受弯构件正截面应力图

2。3.3.3  基本公式及适用条件

图2。3.14 单筋矩形截面受弯构件计算图形

2。3.3.3.2  基本公式的适用条件(1)

2。3.3.3.2  基本公式的适用条件(2)

2。3.3.4  基本公式的应用(1)

2。3.3.4  基本公式的应用( 2 )

二、设计步聚及实例(1)

二、设计步聚及实例(2)

二、设计步聚及实例(3)

【例2。3.1】

【例2。3.1】解(1)

【例2。3.1】解(2)

图2。3.15  例2.3.1截面配筋图

【例2。3.2】

【例2。3.2】解(1)

【例2。3.2】解(2)

【例2。3.2】解(3)

图2。3.16 例2.3.2附图

2。 截面复核(1)

2。 截面复核(2)

2。 截面复核(3)

【例2。3.3】

【例2。3.3】解(1)

【例2。3.3】解(2)

【例2。3.3】解(3)

图2。3.17  例2.3.3 截面尺寸及配筋图

第七课

2。3.4 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算

采用双筋矩形截面的情况

双筋矩形截面构造要求

图2。3.18  双筋梁配筋构造

2。3.4.2 基本公式及适用条件(1)

图 2。3.19(a ) 双筋梁受力图

图 2。3.19(b)(c) 双筋梁等价受力图

2。3.4.2 双筋梁基本公式及适用条件(2)

双筋梁基本公式的适用条件

2。3.4.3 设计方法

(2) 截面复核(1)

(2) 截面复核(2)

2。3.5  T形截面受弯构件正截面承载力计算

图2。3.20T形截面梁受力图

图2。3.21

2。3.5.2  翼缘计算宽度及T型截面的分类

二、 T形截面的两种类型及判别条件

图2。3.22  T形截面的分类

判别T形截面类型(1)

图2。3.23  T形受弯构件截面类型的判别界限

判别T形截面类型(2)

2。3.5.3  第一类T形截面的设计计算

图2。3.24  第一类T形截面的应力图形

2。3.5.4  第二类T形截面的设计计算

第二类T形截面基本计算公式

图2。3.25 (a)  T形截面梁受力图

图2。3.25 (b) (c)  T形截面梁受力图

第八课

【例2。3.4】

图2。3.26  例2.3.4 附图

【例2。3.4】解(1)

【例2。3.4】解(2)

2。3.6 受弯构件斜截面承载力计算

图2。3.27(a)  钢筋混凝土受弯构件内力图

图2。3.27 (b)  钢筋混凝土受弯构件主应力迹线示意图

斜裂缝的形成

图2。3.28  斜裂缝的形式

保证斜截面承载力的主要措施

图2。3.29 劈裂裂缝

剪跨比和配箍率

图2。3.30  钢筋骨架

2。3.6.2  斜截面破坏的主要形态

二、斜压破坏

三、剪压破坏

图2。3.31  斜截面破坏的主要形

2。3.6.3  基本计算公式及基本公式的适用条件

图2。3.32 抗剪计算模式

基本公式(1)

基本公式(2)

二、公式适用条件(1)

二、公式适用条件(2)

表2。3.4  梁中箍筋的最大间距smax(mm)

2。3.6.4  确定斜截面受剪承载力的计算位置

图2。3.33 斜截面抗剪强度的计算位置图

2。3.6.5  设计计算步骤及实例(1)

2。3.6.5  设计计算步骤及实例(2)

设计计算步骤(3)

设计计算步骤(4)

设计计算步骤(5)

【例2。3.5】

图2。3.34  例2.3.5 图

【例2。3.5】解(1)

【例2。3.5】解(2)

【例2。3.5】解(3)

第九课

【例2。3.6】

图2。3.35  例2.3.6附图(1)

【例2。3.6】解(1)

【例2。3.6】解(2)

【例2。3.6】解(3)

【例2。3.6】解(4)

【例2。3.6】解(5)

图2。3.36  例2.3.6附图(2)

2。3.7 构造要求总论

图2。3.37 纵筋锚固长度

图2。3.38  纵向受力钢筋的锚固措施

2。3.7.5  弯起钢筋的构造规定

图2。3.39  弯起钢筋端部构造

第四节 钢筋混凝土受扭构件承载力计算

2。4.1 概述

图2。4.1 受扭构件

2。4.1.2  素混凝土纯扭构件的受力性能

图2。4.2  素混凝土纯扭构件的破坏情形

2。4.1.3  受扭构件的配筋形式

图2。4.3  受扭构件的配筋

2。4.2 钢筋混土矩形截面纯扭构件承载力

2。4.2.1  构件破坏特征

纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值ζ

图2。4.4  矩形受扭截面

2。4.2.2  矩形截面承载力计算

2。4.3 矩形截面剪扭和弯扭构件承载力计算

一、受扭构件承载力降低系数

受扭构件承载力降低系数

二、受扭构件的剪扭承载力

2。 剪扭构件的受扭承载力

3。 剪扭构件的箍筋用量

2。4.3.2  矩形截面弯扭构件承载力计算

弯扭构件配筋

图2。4.5  弯扭构件纵向钢筋叠加

2。4.4 矩形截面弯剪扭构件承载力计算

【例2。4.1】

【例2。4.1】解(1)

【例2。4.1】解(2)

【例2。4.1】解(3)

【例2。4.1】解(4)

【例2。4.1】解(5)

【例2。4.1】解(6)

【例2。4.1】解(7)

图2。4.6  例2.4.1附图

第十课

第五节 钢筋混凝土梁、板结构

2。5.1 概述

钢筋混凝土楼盖类型

图2。5.1 楼盖的主要结构形式

2。5.2 钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖

板的边界定条件

图2。5.2 单向板与双向板的弯曲

2。5.2.1  单向板肋形楼盖的结构平面布置

柱的布置

梁的布置

图2。5.3 梁的布置

2。5.2.2  单向板肋形楼盖的结构内力计算

一、钢筋混凝土连续梁内力按线弹性分析方法的计算

按线弹性分析方法的计算简图

图2。5.4 板梁的荷载计算范围及计算简图

图2。5.5 计算跨度

图2。5.6 连续梁的变形

图2。5.7 不同跨布置活荷载时的内力图

2。  活荷载的最不利布置和内力包络图

活荷载的最不利布置原则

活荷载的最不利布置的最大内力

(2) 内力包络图

最不利荷载组合下的内力包络图

(3)支座边缘处的内力计算值

图2。5.9 设计内力的修正

二、钢筋混凝土连续梁按考虑塑性内力重分布的计算

1。 塑性铰

图2。5.10  塑性铰的形成

2。 内力重分布

图2。5.11 两跨连续梁的M-F关系曲线

3。 内力重分布过程

4。 考虑塑性内力重分布进行计算的基本原则

5。 弯矩调幅法计算的一般步骤(1)

5。 弯矩调幅法计算的一般步骤(2)

6。 承受均布荷载的等跨连续梁、板的计算

7。 考虑塑性内力重分布计算方法的适用范围

2。5.3  截面配筋的计算特点与构造要求

2。 板的构造要求(1) 

图2。5.12  板中受力钢筋的布置

图2。5.13  板中受力钢筋的布置

图2。5.14  板中附加钢筋示意图

图2。5.15  板中与梁肋垂直的构造钢筋

图2。5.16  悬臂阳台板角钢筋图

第十一课

2。5.4  次梁的计算特点与构造要求

2。 次梁的构造要求

图2。5.17  次梁的钢筋布置图

2。5.4  主梁的计算特点与构造要求

1。 主梁的计算特点

2。 主梁的构造要求

图2。5.18  主梁支座截面纵筋位置

图2。5.19  附加横向钢筋的布置

2。5.5 钢筋混凝土现浇双向板肋形楼盖

2。5.5.1  双向板的受力特点和试验研究

图2。5.20  双向板工作原理

图2。5.21  均布荷载下双向板裂缝图

2。5.5.2  双向板按弹性理论的计算

一、单跨双向板的计算(1)

一、单跨双向板的计算(2)

图2。5.22双向板六种边界表示方法

二、多跨连续双向板的计算(1)

二、多跨连续双向板的计算(2)

2。5.5.3 双向板肋形楼盖中支承梁的计算

图2。5.23 多跨连续双向板支承梁所承受的荷载

2。5.5.4  双向板截面的计算特点(1)

2。5.5.4  双向板截面的计算特点(2)

2。5.5.4  双向板截面的计算特点(3)

2。5.5.5  双向板的构造要求

图2。5.24  多跨连续双向板的配筋

2。5.6 装配式混凝土楼盖

2。5.6.1  铺板式混凝土楼盖的结构平面布置(1)

2。5.6.1  铺板式混凝土楼盖的结构平面布置(2)

图2。5.25a、b  装配式混凝土楼盖的结构平面布置

图2。5.25c、d  装配式混凝土楼盖的结构平面布置

图2。5.25e  装配式混凝土楼盖的结构平面布置

2。5.7  楼梯和雨篷

图2。5.26 梁式楼梯

图2。5.27 板式楼梯

图2。5.28 螺旋式楼梯

2。5.7.1  现浇板式楼梯的计算(1)

2。5.7.1  现浇板式楼梯的计算(2)

图2。5.29 楼梯段的荷载与内力图

2。5.7.1  现浇板式楼梯的计算(3)

图2。5.30  板式楼梯的配筋

图2。5.31 折线形楼梯段

图2。5.32 板内折角处的配筋

(2) 平台板与平台梁

2。5.7.2  现浇梁式楼梯的计算与构造

(2) 斜梁

(3) 平台板与平台梁

2。5.7.3  雨蓬

一、 雨篷板的计算

二、 雨篷梁的强度计算(1)

二、 雨篷梁的强度计算(2)

二、 雨篷梁的强度计算(3)

三、 雨篷整体倾覆的验算

图2。5.33  雨篷的抗倾覆荷载

第十二课

第六节  钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算

2。6.1 偏心受力构件概述(1)

2。6.1 偏心受力构件概述(2)

图2。6.1 偏心受力构件的受力状态类型

2。6.2 大、小偏心受压破坏

2。6.2.1  大偏心受压破坏

图2。6.2 大偏心受压破坏形态

2。6.2.2  小偏心受压破坏

图2。6.3 小偏心受压破坏形态

2。6.2.3  大、小偏心的界限

2。6.3  偏心距增大系数η

2。6.3.2  偏心距增大系数η

偏心距增大系数η

图2。6.4 纵向弯曲变形

2。6.4  矩形截面对称配筋大偏心受压时的基本公式和适用条件、设计实例

图2。6.5  大偏心受压构件的截面计算

2。6.4.2  大偏心受压的适用条件

2。6.4.3  对称配筋时的计算方法(1)

2。6.4.3  对称配筋时的计算方法(2)

【例2。6.1】

【例2。6.1】解(1)

【例2。6.1】解(2)

【例2。6.1】解(3)

图2。6.6  例2.6.1附图

2。6.5  矩形截面对称配筋小偏心受压构件承载力基本公式和适用条件、

2。6.5.2  对称配筋的计算方法

【例2。6.2】

【例2。6.2】解(1)

【例2。6.2】解(2)

【例2。6.2】解(3)

2。6.6  矩形截面承载力复核

2。6.6.1  弯矩作用平面内承载力复核

2。6.6.2  垂直于弯矩作用平面的校核

2。6.7  斜截面承载力计算

2。6.7.1  截面应符合的条件

2。6.7.2  斜截面承载力计算公式

【例2。6.3】

【例2。6.3】解(1)

【例2。6.3】解(2)

【例2。6.3】解(3)

图2。6.8  例2.6.3附图

第十三课

2。6.8 偏心受压构件的构造要求

2。6.8.2  混凝土

2。6.8.3  纵向受力钢筋

钢筋布置

纵向受力钢筋的配筋率

2。6.8.4  箍筋

图2。6.9  复杂截面的箍筋形式

第七节  钢筋混凝土构件的裂缝宽度和挠度计算

变形和裂缝宽度计算设计表达式

2。7.1 钢筋混凝土构件裂缝宽度的计算

2。7.1.1  裂缝出现和开展过程(1)

图2。7.1(a)(b)(c)  裂缝的形成和开展机理

2。7.1.1  裂缝出现和开展过程(2)

图2。7.1(d)(e)(f)  裂缝的形成和开展机理

2。7.1.2  裂缝宽度的计算公式

一、 平均裂缝间距lcr的计算

图2。7.2 (a)(b) 有效受拉混凝土截面面积

图2。7.2 (c)(d) 有效受拉混凝土截面面积

二、裂缝截面处钢筋应力的计算

图2。7.3 (a)  荷载效应标准组合下构件截面的应力

图2。7.3(b) 荷载效应标准组合下构件截面的应力

三、钢筋应变不均匀系数的计算

四、平均裂缝宽度的计算

图2。7.4  裂缝处混凝土与钢筋的伸长量

五、最大裂缝宽度的计算

【例2。7.1】

【例2。7.1】解(1)

【例2。7.1】解(2)

【例2。7.2】

【例2。7.2】解(1)

【例2。7.2】解(2)

2。7.1.3  减小裂缝宽度的措施

2。7.2  受弯构件挠度计算

2。7.2.1  受弯构件挠度计算

2。7.2.1  受弯构件挠度计算(1)

图2。7.5(a)  M-f 关系曲线;(b) M-I(B)关系曲线

2。7.2.2  短期刚度的计算

第十四课

2。7.2.3  长期刚度的计算

2。7.2.4  钢筋混凝土受弯构件挠度的计算

【例2。7.4】

【例2。7.4】解(1)

【例2。7.4】解(2)

【例2。7.4】解(3)

图2。7.6  刚度原理

2。7.2.5  提高受弯构件截面刚度的措施

第三章 砌体结构

第一节 砌体及其基本力学性能

3。1.1  砖砌体

3。1.2  砌块砌体

3。1.2  砌块砌体

3。1.4  配筋砖砌体

图3。1.1 网状配筋砖砌体

图3。1.2 组合砖砌体构件截面

3。2 材料强度等级

3。2.2  砌块

3。2.3  石材

3。2.4  砂浆

3。3 砌体的力学性能

3。3.1.1  砖砌体在轴心受压下的破坏特征

图3。1.3 砌体轴心受压的破坏特征

3。3.1.2  砖砌体受压应力状态的分析

图3。1.4 砌体中的应力状态

3。3.1.3  影响砌体抗压强度的因素

(2) 砂浆的强度及和易性的影响

(3) 砌筑质量的影响

3。3.1.4  各类砌体的抗压强度

(3) 各类砌体轴心抗压强度设计值

3。3.2  砌体的轴心抗拉、抗弯和抗剪强度

图3。1.5  砌体的轴心受拉

3。3.2.2  各类砌体的弯曲抗拉强度设计值ftm

图3。1.6 砌体弯曲受拉

3。3.2.3  各类砌体的抗剪强度设计值fv

图3。1.7 砌体的受剪破坏

3。3.3  砌体强度设计值的调整(1)

3。3.3  砌体强度设计值的调整(2)

3。3.4  砌体的弹性模量、剪变模量、线膨胀系数、收缩率和摩擦系数

表3。1.1 砌体的弹性模量(MPa)

表3。1.2  摩擦系数

表3。1.3 砌体的线膨胀系数和收缩率

第二节 砌体结构构件的承载力计算

第十五课

3。2.1.1  受压构件的受力状态

图3。2.1(a)(b) 砌体受压时截面应力变化

图3。2.1 (c)(d)  砌体受压时截面应力变化

3。2.1.2  受压构件承载力计算的基本公式

受压构件承载力计算

表3。2.1 高厚比修正系数γβ

【例3。2.1】

【例3。2.1】解

【例3。2.2】

【例3。2.2】解(1)

【例3。2.2】解(2)

【例3。2.3】

图3。2.2  例3.2.2附图

【例3。2.3】解(1)

【例3。2.3】解(2)

【例3。2.3】解(3)

3。2.2  局部受压

图3。2.3 砖砌体局部受压情况

3。2.2.1  砌体局部均匀受压的计算

砌体局部抗压强度提高系数

图3。2.4  影响局部抗压强度的面积A0

3。2.2.2  梁端友承处砌体局部受压的计算

图3。2.5  梁端支承处砌体局部受压

3。2.2.3  梁端下设有垫块的砌体局部受压的计算

刚性垫块下砌体的局部受压承载力

图3。2.6 (a)  梁端刚性垫块(Ab=abbb)

图3。2.6 (b)  梁端刚性垫块(Ab=abbb)

图3。2.6 (c)  梁端刚性垫块(Ab=abbb)

表3。2.2  刚性垫块的影响系数δ1

【例3。2.4】

图3。2.7  例3.2.4附图

【例3。2.4】解(1)

【例3。2.4】解(2)

【例3。2.4】解(3)

【例3。2.4】解(4)

图3。2.8  例3.2.4附图

3。2.3  轴心受拉、受弯、受剪构件

3。2.3.2  受弯构件的计算

3。2.3.3  受剪构件的计算

【例3。2.5】

【例3。2.6】

图3。2.9  例3.2.6附图

【例3。2.6】解(1)

【例3。2.6】解(2)

【例3。2.6】解(3)

【例3。2.7】

图3。2.10   例3.2.7附图

【例3。2.7】解(1)

【例3。2.7】解(2)

第十六课

第三节   混合结构房屋墙、柱设计

3。3.1 房屋的空间工作和静力计算方案

图3。3.1 无山墙单层房屋的变形情况

3。3.1.1  房屋的空间工作

图3。3.2 有山墙单层房屋的变形情况

3。3.1.2  房屋的静力计算方案

(2) 弹性方案

(3) 刚弹性方案

静力计算方案判别

图3。3.3 混合结构房屋的计算简图

表3。3.1 房屋的静力计算方案

3。3.2  墙、柱高厚比验算

高厚比验算

3。3.2.1  一般墙、柱高厚比的验算

有门窗洞口墙允许高厚比修正系数μ2

图3。3.4   洞口宽度

表3。3.2 墙、柱的允许高厚比[β]值

3。3.2.2  带壁柱墙和带构造柱墙的高厚比验算

截面回转半径 i 的确定

(2)  壁柱间墙的高厚比

二、带构造柱墙的高厚比验算

(2) 带构造柱墙应满足下列要求

【例3。3.1】

图3。3.5  例3.3.1办公楼平面图

【例3。3.1】解(1)

【例3。3.1】解(2)

【例3。3.1】解(3)

【例3。3.1】解(4)

【例3。3.2】

图3。3.6 例3.3.2单层厂房平面、侧立面图

图3。3.7 带壁柱墙截面

【例3。3.2】解(1)

【例3。3.2】解(2)

【例3。3.2】解(3)

【例3。3.2】解(4)

图3。3.8 带壁柱开门洞山墙的计算截面

【例3。3.2】解(4)

【例3。3.2】解(5)

第十七课

3。3.3  刚性方案房屋的计算

(1) 竖向荷载作用下墙体的内力计算

图3。3.9  竖向荷载作用下的计算简图

(2) 风荷载作用下墙体的内力计算

图3。3.10 水平荷载作用下计算简图

3。3.3.2  多层刚性方案房屋承重纵墙的计算

图3。3.11 多层刚性方案房屋承重纵墙的计算单元

构件长度

图3。3.12  竖向荷载作用下的计算简图

图3。3.13  竖向荷载作用下的内力图

墙体内力的计算方法(1)

墙体内力的计算方法(2)

(3) 水平荷载作用下墙体的计算

图3。3.14  水平荷载作用下的计算简图

不考虑风荷载对外墙内力的情况

表3。3.3  外墙不考虑风荷载影响时的最大高度

3。3.3.3  多层刚性方案房屋承重横墙的计算

图3。3.15 多层刚性方案房屋承重横墙的计算简图

【例3。3.3】

图3。3.16 例3.3.3平面图

图3。3.17 例3.3.3 计算简图

【例3。3.3】解(1)

【例3。3.3】解(2)

【例3。3.3】解(3)

【例3。3.3】解(4)

【例3。3.3】解(5)

【例3。3.3】解(6)

【例3。3.3】解(7)

【例3。3.3】解(8)

图3。3.18(a)(b) 各层墙体的计算简图及弯矩图

图3。3.18(c) 各层墙体的计算简图及弯矩图

【例3。3.3】解(9)

【例3。3.3】解(10)

【例3。3.3】解(11)

【例3。3.3】解(12)

3。3.4 弹性及刚弹性方案房屋的计算

图3。3.20 弹性方案房屋柱顶水平位移

3。3.4.2  刚弹性方案房屋的计算

图3。3.20 刚弹性方案房屋计算原理

单层刚弹性方案房屋墙、柱的内力计算步骤

图3。3.21 刚弹性方案房屋墙、柱内力分析步骤

第十八课

3。4  砌体结构中的过梁与圈梁

图3。4.22  钢筋混凝土过梁和 钢筋砖过梁

图3。4.23  砖砌平拱和砖砌弧拱

3。4.1.1  过梁的种类及构造

(4) 钢筋混凝土过梁

3。4.1.2  过梁上的荷载

图3。4.24(a)(b)   过梁上墙体的荷载

图3。4.24(c)  过梁上楼板的荷载

3。4.1.3  过梁的计算

砖砌过梁的破坏特征

图3。4.25 砖砌过梁的破坏形式

钢筋砖过梁和钢筋混凝土过梁的计算

【例3。3.4】

【例3。3.4】解(1)

【例3。3.4】解(2)

【例3。3.5】

【例3。3.5】解(1) 

【例3。3.5】解(2)

【例3。3.5】解(3)

3。4.2  圈梁

3。4.2.1  圈梁的设置(1)

3。4.2.1  圈梁的设置(2)

3。4.2.2  圈梁的构造要求(1)

图3。4.26  圈梁被门窗洞口截断时的构造

图3。4.27  房屋转角处及丁字交叉处圈梁的构造

3。4.2.2  圈梁的构造要求(2)

3。4.3 砌体结构的构造要求(1)

表3。3.4 地面以下或防潮层以下的砌体、 潮湿房间的墙所用材料的最低强度等级

3。4.3.1  一般构造要求(2)

3。4.3.1  一般构造要求(3)

图3。4.28 墙与骨架拉结

3。4.3.1  一般构造要求(3)

3。4.3.1  一般构造要求(4)

图3。4.29  砌块墙与后砌隔墙交接处钢筋网片

3。4.3.2  防止房屋顶层墙体开裂的措施(1)

3。4.3.2  防止房屋顶层墙体开裂的措施(2)

3。4.3.2  防止温度体房屋顶层墙体开裂的措施(3)

图3。4.30  挑梁末端下墙体内设置3道焊接钢筋网片

表3。3.5 砌体房屋伸缩缝的最大间距(m)

第十九课

第四章  钢结构

第一节 钢结构的材料

4。1.1  钢结构的特点、应用范围与发展

4。1.1.1  钢结构的特点

4。1.1.2  钢结构的应用范围

4。1.1.3  钢结构的发展

4。1.2  钢材的机械性能与化学成分

图4。1.1 低碳钢单向拉伸应力-应变图

4。1.2.1  钢材的机械性能

抗拉强度

(2) 塑性

图4。1.2 静力拉伸标准试件

(3) 冷弯性能

图4。1.3 冷弯试验示意图

(4) 冲击韧性

图4。1.4 冲击韧性试验及试件缺口形式

4。1.2.2  钢材料的化学成分

4。1.3 其他因素对钢材性能的影响

4。1.3.2  钢材的硬化

4。1.3.3  温度的影响

4。1.3.4  应力集中的影响

图4。1.5 应力集中

4。1.3.5  重复荷载作用的影响

4。1.4 钢材的品种与选用

4。1.4.1  结构用钢的品种与牌号(1)

4。1.4.1  结构用钢的品种与牌号(2)

4。1.4.2  钢材的选用(1)

4。1.4.2  钢材的选用(2)

4。1.4.3  钢材规格(1)

4。1.4.3  钢材规格(2)

图4。1.6 热轧型钢

4。1.4.3  钢材规格(3)

图4。1.7 冷弯薄壁型钢

图4。1.8 压型钢板

4。1.5  设计指标(1)

4。1.5  设计指标(2)

第二十课

第二节 钢构件间的连接

4。2.1  钢结构的连接方法

铆接、焊接、 栓接

高强螺栓

4。2.2  焊接的基本知识

图4。2.2 手工电弧焊

(2) 自动焊

图4。2.3 自动埋弧电弧焊

4。2.2.2  焊缝与焊缝连接形式

图4。2.4 焊缝连接形式

图4。2.5 焊缝的施焊位置(平、立、横、仰)

4。2.2.3  焊缝符号与标注方法

焊缝符号与标注方法

图4。2.6 焊缝标注图形

4。2.2.4  焊缝质量级别

焊缝质量

4。2.3  对接焊缝的构造与计算

图4。2.7 对接焊缝的坡口形式

图4。2.8 引弧板

(3)  不同厚度与宽度钢板的连接

图4。2.9 钢板变截面平接

4。2.3.2  对接焊缝的计算

(2) 弯矩和剪力共同作用时的对接焊缝

4。2.4 角焊缝的构造与计算

图4。2.10 侧面、正面与斜向角焊缝

图4。2.11 斜角角焊缝截面

角焊缝的构造(1)

图4。2.12 直角角焊缝截面形式

角焊缝的构造(2)

角焊缝的构造(3)

4。2.4.2  角焊缝的计算

图4。2.13 轴力N作用下的角焊缝

二、 角焊缝在拉力、压力或剪力作用下的计算

角焊缝的计算(1)

角焊缝的计算(2)

第二十一课

图4。2.14 侧面、正面与斜向角焊缝

三、 在各种力综合作用下角焊缝强度的计算

图4。2.15 综合作用下的角焊缝

综合力作用下角焊缝强度的计算

四、 角钢与节点板连接焊缝计算

图4。2.16 角钢的节点板连接焊缝

肢背、肢尖焊缝承受的力

(2) 三面围焊

(3) L形围焊

【例4。2.1】

图4。2.17   例4.2.1附图

【例4。2.1】解

【例4。2.2】

【例4。2.2】解

4。2.5  普通螺栓连接的构造与计算

(1) 关于螺栓的基本知识

(2) 螺栓连接的构造要求

图4。2.18  螺栓的排列

4。2.5.2  普通螺栓连接的计算

一、 抗剪螺栓连接

图4。2.19 单个双剪螺栓连接的N-δ曲线

抗剪螺栓连接破坏形式

图4。2.20  受剪螺栓连接的破坏形式

(2) 计算方法(1)

(2) 计算方法(2)

(2) 计算方法(3)

图4。2.21  螺栓沿受力方向的连接长度

【例4。2.3】

【例4。2.3】解

图4。2.22  例4.2.3附图

二、受拉螺栓连接

图4。2.23  受拉螺栓连接

(2) 计算方法(1)

图4。2.24  弯矩与轴力作用下的拉力连接

(2) 计算方法 (2)

图4。2.25(a)  受拉螺栓连接受偏心力作用

图4。2.25(b)  受拉螺栓连接受偏心力作用

(2) 计算方法(3)

三、 拉剪螺栓连接

【例4。2.4】

图4。2.26  例4.2.4附图

【例4。2.4】解

第二十二课

第三节  轴心受力构件

4。3.1 轴心受力构件的强度与刚度计算

图4。3.1 轴心受力构件的截面形式

轴心受力构件及截面形式

图4。3.2 实腹柱与格构柱

4。3.1.2  轴心受力构件的强度计算

4。3.1.3  轴心受力构件的刚度计算

表4。3.1  受拉构件的容许长细比

表4。3.2  构件的容许长细比

【例 4。3.1】

图4。3.3  例4.3.1附图

【例 4。3.1】解

4。3.2 轴心受压构件的稳定计算

一、 轴心受压构件的稳定极限承载力

图4。3.4  轴心受压杆件的屈曲形式

① 理想轴心受压构件的弹性弯曲屈曲

图4。3.5

② 理想轴心受压杆件的弹塑性弯曲屈曲

③ 理想轴心受压杆件的弹性扭转屈曲和弯扭屈曲

(2) 实际轴心受压杆的受力性能

二、 整体稳定的计算公式

4。3.2.2  实腹式轴心受压构件的局部稳定

图4。3.6  工字形、T形、箱形截面板件尺寸

(2) 腹板高厚比的限值

对于T形截面高厚比

4。3.3  实腹式轴心受压构件的截面设计

4。3.3.1  实腹式轴心受压构件的截面设计

实腹式轴心受压构件的截面设计一般步骤

4。3.3.2  三块钢板焊接工字形截面

一般步骤

图4。3.7

一般步骤

4。3.3.3  构造规定

【例 4。3.2】

【例 4。3.2】解

【例 4。3.3】

【例 4。3.3】解(1)

【例 4。3.3】解(2)

【例 4。3.3】解(3)

【例 4。3.3】解(4)

【例 4。3.4】解

【例 4。3.4】解

【例 4。3.4】解

图4。3.8 例4.3.4附图

4。3.4 格构式轴心受压构件的设计

图4。3.9  双肢格构柱

第二十三课

第四节  钢受弯构件—— 钢梁

4。4.1 概述

图4。4.1 梁的截面形式

按荷载作用情况分类

4。4.2 梁的强度、刚度和整体稳定

图4。4.2 梁受荷时各阶段弯曲应力的分布

4。4.2.1  梁的强度计算

① 承受静力荷载或间接承受动力荷载

② 直接承受动力荷载

(3) 局部承压强度计算

图4。4.3 (a)

图4。4.3 (b) (c)

腹板计算高度h0规定

图4。4.4 腹板计算高度

(4)  折算应力的计算

4。4.2.2  梁的刚度计算

4。4.2.3  梁的整体稳定

图4。4.5 梁的失稳

二、 整体稳定的计算公式

整体稳定性的计算

三、 整体稳定系数的计算

整体稳定系数《规范》给出的实用计算公式

(2) 轧制普通工字钢简支梁的φb

(3) 轧制槽钢简支梁的φb

【例 4。4.1】

图4。4.7  例4.4.1附图

【例 4。4.1】解(1)

【例 4。4.1】解(2)

4。4.3 型钢梁设计

一、 选择截面

二、 截面验算

【例 4。4.2】

【例 4。4.2】解(1)

【例 4。4.2】解(2)

4。4.3.2  双向弯曲型钢梁

图4。4.8  檩条与屋架连接

檩条的计算

图4。4.9 斜放檩条的受力

(2) 稳定计算

(3) 刚度验算

【例 4。4.3】

【例 4。4.3】解(1)

【例 4。4.3】解(2)

【例 4。4.3】解(3)

【例 4。4.3】解(4)

第二十四课

4。4.4 焊接组合梁截面设计

刚度要求

截面经济高度 he

图4。4.10  组合工字形截面

(2)  腹板厚度

腹板厚度

4。4.4.2  截面的验算

4。4.4.3  翼缘焊缝的计算

图4。4.11  翼缘焊缝

角焊缝验算

4。4.4.4  梁截面沿长度变化

图4。4.12  改变翼缘宽度

图4。4.13  切断外层板

改变截面的第三种方法

图4。4.14  改变梁的高度

【例 4。4.4】

图4。4.15  例4.4.4附图

【例 4。4.4】 解(1)

【例 4。4.4】 解(2)

【例 4。4.4】 解(3)

【例 4。4.4】 解(4)

【例 4。4.4】 解(5)

【例 4。4.4】 解(6)

【例 4。4.4】 解(7)

【例 4。4.4】 解(8)

【例 4。4.4】 解(9)

【例 4。4.4】 解(10)

4。4.4.5  梁的拼接

图4。4.16  工地拼接焊缝

4。4.5 梁的局部稳定和加劲肋设计

翼缘的局部稳定

考虑截面部分塑性的翼缘局部稳定

(3)腹板的局部稳定

图 4。4.17  加劲肋的布置

图4。4.18  组合应力作用下的腹板

4。4.5.2  腹板加劲肋的配置和构造尺寸

(2) 加劲肋的构造尺寸

图4。4.19 腹板加劲肋的构造

同时用横向加劲肋和纵向加劲肋

4。4.5.3  支承加劲肋的计算

图4。4.20 支承加劲肋的构造

支承加劲肋的计算

第二十五课

【例 4。4.5】

图4。4.21  例4.4.5附图

图4。4.22 例4.4.5附图

【例 4。4.5】解(1)

【例 4。4.5】解(2)

【例 4。4.5】解(3)

【例 4。4.5】解(4)

4。4.6 梁的支座与主次梁连接

图4。4.23  梁的支座

4。4.6.2  主梁与次梁连接

图4。4.24  主、次梁的铰接

第五节 偏心受力构件

4。5.1 偏心受力构件的强度与刚度

图4。5.1 压弯构件截面形式

4。5.1.2  拉弯和压弯构件的强度计算

强度计算

翼缘局部稳定性

疲劳计算

【例 4。5.1】

图4。5.2  例4.5.1附图

【例 4。5.1】解

4。5.2 压弯构件的整体稳定

二、弯矩作用平面外的稳定性

腹板宽厚比

4。5.2.2  格构式压弯构件的整体稳定

图4。5.3  双肢格构柱的稳定计算

4。5.2.2.2  弯矩绕虚轴作用

图4。5.4  分肢轴心力计算

4。5.3 压弯构件的截面设计

(2) 验算截面

4。5.3.2  格构式压弯构件的截面设计

【例 4。5.2】

图4。5.5  例4.5.2附图

【例 4。5.2】解(1)

【例 4。5.2】解(2)

【例 4。5.2】解(3)

授课教师

邹昀 详情

邹昀,女,1967年12月出生于安徽省淮南市。现任江南大学...