建筑实务教材精讲班第1讲讲义
建筑结构与构造(一)

2015年全国一级建造师执业资格考试 《建筑工程管理与实务》
(教材精讲班)


考试题型分析

题 型

数 量

分 数

单选题

20

20

多选题

10

20

案例题

5

120

 

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
1A411011 建筑结构工程的安全性

一、结构的功能要求
(1)安全性
(2)适用性
(3)耐久性
安全性、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性 。
二、两种极限状态
(1)承载能力极限状态
(2)正常使用极限状态
三、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五种 :拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转。
五、杆件稳定的基本概念
1.概念:
受压的长细杆件,在构件没有达到强度,杆件突然发生纵向弯曲,使整个结构丧失承载能力而破坏,这种现象叫失稳—失去稳定。因此受压构件除满足强度、刚度要求外尚应满足稳定的要求。
失稳破坏承载能力的大小不取决于材料的强度,而取决于杆件的刚度、支座约束情况及长细比。工程中失稳破坏往往比强度破坏损失更惨重,因为这种破坏具有突然性,没有预兆。
2.临界荷载
对于一根细长受压构件,承受轴向压力,随着压力的增加,构件即将失稳、但尚未失稳的一瞬间,称之为临界状态,此时的荷载叫临界荷载,用Pij


式中:L0 ──受压杆件的计算长度。
是受压杆件变形曲线正弦半波的长度。

3.影响临界荷载的因素是:
(1)杆件的材料──体现在弹性模量(E)
(2)杆件的截面形状及尺寸──体现在截面惯性矩
上(I),EI──称之为刚度
(3)杆件的长度
(4)杆件的支承情况

1A411012建筑结构工程的适用性
一、建筑结构的适用性
建筑构除了要保证安全外,还应满足适用性的要求,在设计中称为正常使用极限状态。
二、杆件刚度与梁的位移计算
1.刚度
在荷载作用下,杆件会产生一定的变形,构件抵抗荷载作用的变形能力叫刚度。
梁的变形主要是弯矩引起的,叫弯曲变形,通常叫挠度。

悬臂梁在均布荷载作用下:


2. 影响挠度的因素是:
(1)材料性能
(2)构件的截面形状及尺寸
(3)构件的跨度
(4)荷载大小及作用形式
在四个影响因素中,跨度是主要影响因素。

1A411013建筑结构工程的耐久性
二、结构设计使用年限
1、临时结构:5年
2、易于替换的结构构件:25年
3、普通房屋和构筑物:50年
4、纪念性建筑和特别重要的建筑结构100年
五、混凝土结构耐久性的要求
1.混凝土最低强度等级
I-A 情况下(一般环境对混凝土的轻微影响):
100年的结构不低于C30
50年的结构不低于C25
预应力混凝土构件的混凝土最低强度等级不应低于 C40 。
2.钢筋最小保护层厚度
大截面混凝土墩柱在加大钢筋混凝土保护层厚度的前提下,其混凝土强度等级可低于表 1A411013-5 的要求,但降低幅度不应超过两个强度等级,且设计使用年限为 100 年和50 年的构件,其强度等级不应低于 C25 和 C20 。

1A411020建筑结构平衡的技术
1A411021结构平衡的条件

一、力的基本性质
(1)力的作用效果
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,称力的变形效果。
(2)力的三要素
力的大小、方向和作用点是力的三要素。其中任意一个要素改变,都将改变力的作用效果。
(3)作用与反作用原理
力是物体之间的相互作用。作用力与反作用总是大小相等,方向相反,沿同一作用线相互作用,分别作用在两个物体上。
(4)力的合成与分解
作用在物体上的两个力可以用一个力来代替,称之为力的合成。力的合成可用平行四边形法则进行。利用平行四边形法则也可将一个力分解为两个力。但是力的合成只有一个结果,而力的分解会有多种结果。
(5)约束与约束反力
工程结构是由多个杆件组成的,其中每一个杆件的运动都受到相联杆件的限制──约束。约束杆件对被约束杆件的反作用力叫约束反力。
二、平面力系的平衡条件及其应用
作用在一个物体上的平面力系,若物体保持平衡状态的必要条件──平衡条件是:
∑X=0
∑Y=0
∑M=0

三、平面汇交力系的平衡方程及其应用
平面上所有力的作用线都汇交于一点,这样的力系叫平面汇交力系。

其平衡条件是:
∑x =0 ; ∑y =0
应用:利用平衡条件可以求未知力。
如图所示重量为W=600N的物体由两根绳索悬吊,绳索AC的拉力多大?

题解 ∑Y=0 NBC·sin45°=600N
∴NBC =600N / s in45°
∑ X=0 NAC =NBC·cos45°
= cos45°* 600N / s in45°
=600N
四、力偶、力矩的特征及应用
1、力矩:力与力臂的乘积叫力矩。
2、力矩的平衡:
物体绕某点没有转动(平衡)的条件是:对该点的顺时针力矩之和等于逆时针力矩之和,即∑M=0。
3、力矩平衡方程的应用
可以用来求杆件的未知力或支座反力。
如:

∑MA=0 P· a-RB (a+b)=0
∴RB= a/(a+b)· P
∑MB=0 RA· (a+b)-P· b=0
∴RA=b/(a+b) · P
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( )。

【解题思路】
A支座不产生反力即是 A支座反力为0,然后利用力矩平衡条件对B支座取距 即∑ MB=0
∑ MB=0 1.5 * 8 * 1/2 * 8 = P * 4
P = 12 KN
五、弯矩图和剪力图

弯矩:以下侧受拉为正,上侧受拉负;
剪力: 以顺时针为正,逆时针为负。