第9講 建筑工程評估
一、學習內(nèi)容
(一)建筑荷載
(二)建筑構(gòu)件受力狀態(tài)
二、重點與難點分析
(一)、建筑荷載
1、 荷載的分類
(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)、荷載按移動狀況可分為:
靜荷載: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。
2、荷載規(guī)定與表示方法
(1)荷載的有關(guān)規(guī)定
①恒載:一般為構(gòu)件及建筑構(gòu)造層的自重加在結(jié)構(gòu)上的力。這種荷載的確定,是由構(gòu)件自身的體積乘以構(gòu)件所用材料的單位體積重量而得到。
木結(jié)構(gòu)建筑物 5-7kn/m2
鋼結(jié)構(gòu)建筑物 6-8kn/m2
鋼筋混凝土和砌體結(jié)構(gòu)建筑物 9-11kn/m2
②、樓面活荷載:
住宅、辦公室 取1.5kn/m2
教室、會議室 取2.0kn/m2
③、雪荷載:雪荷載即作用在建筑物和構(gòu)筑物上的計算雪壓。
④、風荷載:風荷載即作用在建筑物和構(gòu)筑物上的計算風壓。
⑤、地震荷載:地震荷載即由地震引起對建筑物的動態(tài)作用。
地震荷載與建筑物總重力和地震影響系數(shù)有關(guān)。
地震影響系數(shù)又與地震烈度、建筑物自身的自振周期、建筑物所在地的地基軟硬程度有關(guān)。
地震烈度與震級的概念不同,震級是指地震發(fā)生時所釋放出來的能量大小,震級最高為8級。地震烈度是指建筑物或構(gòu)筑物在地震力作用下遭受破壞的程度,我國地震裂度最高為12度。
(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。
(二)建筑構(gòu)件受力狀態(tài)
構(gòu)件是建筑物上獨立桿件,結(jié)構(gòu)則是由構(gòu)件相互連接,構(gòu)成的平面或立體幾何形體。構(gòu)件承受荷載的能力與其材料的性能,斷面幾何尺寸有關(guān)。而結(jié)構(gòu)的承載力,主要與整體組合形式有關(guān)
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:作用在構(gòu)件上力的大小;構(gòu)件的橫截面面積(又稱載面積)的大小;構(gòu)件本身材料的力學性能(材質(zhì))的好壞。
1、直桿軸向受拉(壓)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
桿件就不會破壞,就是安全的。
2、剪切構(gòu)件受力狀態(tài)
與截面平行的內(nèi)力我們稱之為剪力,剪力用q表示。
剪力q與軸向拉力n一樣,都是斷面上的內(nèi)力。所不同的是,n內(nèi)力的方向與截面是垂直的。而q內(nèi)力與截面是平行的。
我們把單位截面上的剪力稱之為剪應(yīng)力。剪應(yīng)力的單位,是n/mm2或(mpa)(兆帕斯卡)
要保證構(gòu)件有足夠的抗剪強度,必須滿足:小于容許抗剪強度指標。