建筑实务基础精讲班第3讲讲义
1A411000 建筑结构与构造(一)

2014年全国一级建造师执业资格考试
《建筑工程管理与实务》

教材框架知识体系


1A410000建筑工程技术
1A411000建筑结构与构造
1A411010建筑结构工程的可靠性技术要求
1A411011掌握建筑结构工程可靠性
一、结构的功能要求
安全性
适用性
耐久性
安全性、适用性、耐久性概括称为结构的可靠性
1A411000建筑结构与构造
典型考题:有一广告公司与幼儿园协商后,在幼儿园阳台端头梁栏板上加挂了一个灯箱广告牌,但经设计院验算,悬挑梁受力已接近设计荷载,要求将广告牌立即拆除。拆除广告牌,是为了悬挑梁能够满足( )要求。
A.适用性
B.安全性
C.耐疲劳性
D.耐久性
答案:B

典型考题:现行规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,其基本原则是建筑结构工程必须满足( )等要求。
A.安全性、适用性、可靠度
B.安全性、可靠性、耐久性
C.安全性、适用性、耐久性
D.适用性、耐久性、可靠度
答案:C

二、两种极限状态
所谓构件的抵抗能力:结构或构件抵抗上述荷载效应的能力,它与截面的大小和形状及材料的性质分布有关。
S>R,构件破坏,不可靠状态
S<R,可靠状态,R比S超出过多不经济
S=R,即将破坏的边缘状态,称为极限状态
S<R
S>R
S=R
可靠
失效
极限状态

极限状态
承载能力极限状态
结构构件或连接因强度超过而破坏
结构或其一部分作为刚体而失去平衡
发生的疲劳破坏。
正常使用极限状态

典型考题:假定外荷载在某构件内产生的荷载效应为轴向拉力S,构件对此产生的抵抗能力为R,则当( )时,该构件处于即将破坏的边缘极限状态。
A.S>R
B.S<R
C.S≤R
D.S=R
答案:D

三、掌握杆件的受力形式
结构杆件的基本受力形式按其变形特点可归纳为以下五种:拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转。
实际结构中的构件往往是几种受力形式的组合,如梁承受弯矩与剪力;柱子受到压力与弯矩等。

四、材料强度的基本概念
材料破坏时的应力称为强度,要求不破坏的要求,称为强度要求。
根据外力作用方式不同,材料有抗拉强度、抗压强度、抗剪强度。
对有屈服点的钢材还有屈服强度和极限强度的区别。
在相同条件下,材料的强度高,则结构的承载力也高。

五、杆件稳定的基本概念
在工程结构中,受压杆件如果比较细长,受力达到一定的数值(这时一般未达到强度破坏)时,杆件突然发生弯曲,以致引起整个结构的破坏,
这种现象称为失稳。
因此,受压杆件要有稳定的要求。

临界力的大小与下列因素有关:
压杆的材料(弹性模量E);
压杆的截面形状与大小(惯性矩I)
压杆的长度L;
压杆的支承情况。
一端固定一端自由l0=2l;两端固定时l0=0.5l;
一端固定一端铰支l0=0.7l;两端铰支l0=l
长细比:λ=l0/i,长细比λ是影响临界力的综合因素
当构件长细比过大时,常常会发生失稳破坏。
典型考题:同一长度的压杆,截面积及材料均相同,仅两端支承条件不同,则(  )杆的临界力最小。
A.两端铰支
B.一端固定,一端自由
C.一端固定,一端铰支
D.两端固定
答案 :B
典型考题:某受压钢筋混凝土柱,高3.6m,两端铰支,其临界力为50kN,若将此构件改为两端固定,则其临界力为( )kN。
A.50
B.100
C.150
D.200
答案:D
典型考题:下列关于临界力的说法,其中正确的 ( )。
A.压杆截面大不易失稳
B.一根压杆的临界力与作用荷载的大小无关
C.长细比越大,压杆的临界力越大
D.压杆材料的强度越大,其临界力越大
E.对同一根压杆,改变其两端的约束形式,其临界力不发生改变
答案 : A B
典型考题:(2011年)某受压杆件,在支座不同、
其他条件相同的情况下,其临界力最小的支座方式是 ( )。
A.两端铰支
B.一端固定,一端铰支
C.两端固定
D.一端固定,一端自由
答案: D

1A411012 熟悉建筑结构工程的适用性要求
一、建筑结构工程的适用性:
除了要保证安全外,还应满足适用性要求,在设计中称为正常使用的极限状态。
正常使用的极限状态包括:
在正常使用条件下产生过度变形
过早裂缝或裂缝发展过宽
在动力荷载作用下结构或构件产生过大的振幅。

典型考题:结构正常使用的极限状态包括控制( )。
A.变形 B.位移
C.振幅 D.裂缝 E.保温
答案:ACD
思路:结构正常使用状态包括构件在正常使用条件下产生过度变形,导致影响正常使用或建筑外观;构件过早产生裂缝或裂缝发展过宽;在动力荷载作用下结构或构件产生过大的振幅等。

1A411000建筑结构与构造

二、杆件刚度与梁的位移计算

 


影响位移的因素:
(1)荷载
(2)材料性能:与材料的弹性模量E成反比;
(3)构件的截面:与截面的惯性矩I成反比
(4)构件的跨度:与跨度l的n次方成正比,此因素影响最大。
1A411000建筑结构与构造

典型考题:(2009真题)有一悬臂梁,受力如图所示,q=1 kN/m, E=2×1011 N·mm2 , L = 2 m,则梁端B最大位移是( )mm。
A. 5 B. 10 C. 15 D. 20

答案:B

典型考题:下列关于提高梁的刚度的措施不正确的是( )。
A.其它条件相同时,在相同荷载作用下,将矩形梁竖着放置比横着放置有利于提高刚度
B.合理布置支座位置,减小梁的跨度
C.采用强度等级高的低合金钢可以比采用普通碳索钢提高梁的刚度
D.增大截面惯性矩
答案:C

三、混凝土结构的裂缝控制
裂缝控制主要针对混凝土梁(受弯构件)及受拉构件。裂缝控制分为三个等级:
构件不出现拉应力;
构件虽有拉应力,但不超过混凝土的抗拉强度;
允许出现裂缝,但裂缝宽度不超过允许值。
对(1)、(2)等级的混凝土构件,一般只有预应力构件才能达到。

典型考题:裂缝控制主要针对混凝土梁(受弯构件)及受拉构件。裂缝控制分为( )等级。
A.2个
B.3个
C.4个
D.5个

答案:B

1A411013 熟悉建筑结构的耐久性要求
一、耐久性的含义
所谓结构的耐久性是指结构在规定的工作环境中,在预期的使用年限内,在正常维护条件下不需进行大修就能完成预定功能的能力。
二、结构设计使用年限

二、结构设计使用年限
三、混凝土结构的耐久性要求
1.混凝土最低强度等级
2.一般环境中混凝土材料与钢筋最小保护层厚度
混凝土保护层厚度是一个重要参数,它不仅关系到构件的承载力和适用性,而且对结构构件的耐久性有决定性的影响,因此,要求设计使用年限为50年的钢筋混凝土及预应力混凝土结构,其纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于钢筋的公称直径。
3.最大水灰比

典型考题: 一般环境中,要提高混凝土结构的设计使用年限,对混凝土强度等级和水胶比的要求是( )。

A.提高强度等级,提高水胶比
B.提高强度等级,降低水胶比
C.降低强度等级,提高水胶比
D.降低强度等级,降低水胶比
答案: B
典型考题: (2011年)根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010---2002),混凝土梁钢筋保护层的厚度是指( )的距离。
A.箍筋外表面至梁表面
B.箍筋形心至梁表面
C.主筋外表面至梁表面
D.主筋形心至梁表面
答案: C