一、概述
(一)建筑工程結(jié)構(gòu)荷載
1. 荷載的概念及分類
(1)、荷載按隨時間變化可分為:
永久荷載如建筑結(jié)構(gòu)自重、構(gòu)造層自重及不均勻下沉產(chǎn)生的作用。
可變荷載:活荷載、雪荷載、風(fēng)荷載、吊車荷載
偶然荷載:爆炸力、撞擊力、雪崩、大地震等。
(2)、荷載按作用位置可分為:
固定荷載:自重、雪荷載等。
可移動荷載:樓上的人群、家具、設(shè)備等。
(3)、荷載按分布情況可分為:集中荷載,分布荷載。
(4)荷載按結(jié)構(gòu)類型分:靜力荷載、動力荷載
2、荷載的表示方法
荷載是用荷載簡圖表示,即把一個構(gòu)件抽象成一條粗實線,把構(gòu)件上受的荷載,抽象成一個或多個箭桿,并標(biāo)出其值大小、方向及作用點位置。
集中荷載:抽象成一個箭桿或幾個箭桿;
均布荷載:抽象成一排等高的箭桿線;
非均布的荷載:可抽象成一排不等高的箭桿線。
以上 內(nèi)容,可以用圖表表示如下
荷載:直接施加在結(jié)構(gòu)上,并使結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。如自重、雪荷載、活荷載及風(fēng)載力。
沉降作用(不均勻)
作用:又稱間接荷載。 溫差作用
地震作用(地震荷載)
永久荷載(恒載)自重、不均勻下沉。
荷載 可變荷載:施工荷載、活荷載、風(fēng)雪荷載、溫差作用。
偶然荷載:爆炸力、撞擊力、雪崩、大地震。
分類:
1) 固定、移動
2) 集中、分布(均布、非均布)
3) 靜力荷載:不使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生加速度:自重、活荷載、穩(wěn)定風(fēng)壓。
動力荷載:使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不可忽略的加速度:地震、設(shè)備震動、脈動風(fēng)載。
(二)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強度、剛度和穩(wěn)定性
1.強度要求:一定荷載作用下不破壞;(強度也即抵抗破壞的能力)
2.剛度要求:一定荷載作用下不不易變形;(剛度也即抵抗變形的能力)
3.穩(wěn)定性要求:一定荷載作用下不失穩(wěn);(穩(wěn)定性也即失穩(wěn)的能力)
(三)建筑工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本變形和受力分析
1. 建筑工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本變形
(1)、軸向拉(壓)變形
(2)、剪切
(3)、扭轉(zhuǎn)
(4)、彎曲
2. 建筑構(gòu)件的基本變形受力分析
決定構(gòu)件在受力狀態(tài)下能否安全工作的主要因素有三方面:
l 作用在構(gòu)件上力的大小;
l 構(gòu)件的橫截面面積(又稱載面積)的大。
l 構(gòu)件本身材料的力學(xué)性能(材質(zhì))的好壞。
(1)、軸向拉(壓)構(gòu)件桿件
受拉(壓)構(gòu)件的內(nèi)力(軸力)。
受拉(壓)構(gòu)件的內(nèi)應(yīng)力。
作用在桿件單位橫截面積上的內(nèi)力大小稱之為內(nèi)應(yīng)力。
內(nèi)應(yīng)力可用公式表示:σ=n/a
n——內(nèi)力合力;
a——受力桿件截面面積;
σ——內(nèi)應(yīng)力(n/mm2)。
把拉力產(chǎn)生的應(yīng)力稱之為拉應(yīng)力。
相反,如果對桿件施加軸向壓力,截面上產(chǎn)生的應(yīng)力為壓應(yīng)力。
在拉(壓)外力作用下,只要桿件內(nèi)產(chǎn)生最大應(yīng)力σmax,小于拉(壓)容許強度指標(biāo)
桿件就不會破壞,就是安全的。