郭炜老师2019年一级建造师《建筑工程实务》精讲班课程,本节视频讲解一级建造师《建筑工程实务》1A412000 结构设计与构造--结构工程的安全性,免费试听郭炜老师精讲班课程>>
郭炜老师介绍
土木工程专业博士,全国一级建造师,注册造价工程师,高级经济师,全国多家知名培训机构特聘教学教授,主持教育部多项重点科研项目。理论功底深厚,实践经验丰富,授课时注重理论结合实践;逻辑性强、重点突出、分析透彻、深入浅出,受到了学员的广泛赞誉。
1A412000 结构设计与构造
1A412010 结构可靠性要求
1A412011 结构工程的安全性
一、结构的功能要求
(1)安全性
在正常施工和正常使用的条件下,结构应能承受可能出现的各种荷载作用和变形而不发生破坏;在偶然事件发生后,结构仍能保持必要的整体稳定性。
例如,在遇到强烈地震、爆炸等偶然事件时,容许有局部的损伤,但应保持结构的整体稳定而不发生倒塌。
(2)适用性
在正常使用时,结构应具有良好的工作性能。如吊车梁变形过大会使吊车无法正常运行,水池出现裂缝便不能蓄水等,都影响正常使用,需要对变形、裂缝等进行必要的控制。
(3)耐久性
在正常维护的条件下,结构应能在预计的使用年限内满足各项功能要求,也即应具有足够的耐久性。例如,不致因混凝土的老化、腐蚀或钢筋的锈蚀等影响结构的使用寿命。
安全性、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性。
【2015】某工厂在经历强烈地震后,其结构仍能保持必要的整体性而不发生坍塌,此项功能属于结构的( )。
A.安全性
B.适用性
C.耐久性
D.稳定性
【2017】建筑结构可靠性包括( )。
A.安全性
B.经济性
C.适用性
D.耐久性
E.合理性
二、两种极限状态
【例题】结构安全性要求,对建筑物所有结构和构件都必须按( )进行设计计算。
A.正常使用极限状态
B.承载力极限状态
C.两种极限状态
D.结构平衡状态
【2007】结构正常使用的极限状态包括控制( )。
A.变形
B.倾覆
C.振幅
D.裂缝
E.保温
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
以下五种:拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转。
四、材料强度的基本概念
结构杆件所用材料在规定的荷载作用下,材料发生破坏时的应力称为强度。
在相同条件下,材料的强度高,则结构杆件的承载力也高。
【例题】在相同条件下,材料的( )越高,则结构杆件的承载力也高。
A.塑性
B.刚性
C.强度
D.韧性
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。
工程实例
工程中把承受轴向压力的直杆称为压杆。
1A412012 结构工程的适用性
二、杆件刚度与梁的位移计算
限制过大变形的要求即为刚度要求。
悬臂梁端部的最大位移为:
【2009】有一悬臂梁,受力如图所示,q=1KN/m,EI=2×1011N·mm2,L=2m,则梁端B最大位移f是( )mm。
A.5
B.10
C.15
D.20
EI=2×1011N·mm2=200KN·m2。f=24/(8×200)m=0.01m=10mm
影响位移因素有:
(1)荷载:与荷载大小q成正比;
(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4次方成正比,此因素影响最大。
【2006】关于悬臂梁变形大小的影响因素,下列表述正确的是( )。
A.跨度越大,变形越大
B.截面的惯性矩越大,变形越大
C.截面积越大,变形越小
D.材料弹性模量越大,变形越大
E.外荷载越大,变形越大
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:
(1)构件不出现拉应力;
(2)构件虽有拉应力,但不超过混凝土的抗拉强度;
(3)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。
【例题】混凝土的裂缝控制可分为( )个等级,一般只有预应力构件能达到( )等级。
A.三,构件不出现压应力
B.二,构件不出现弯矩
C.三,构件不出现拉应力
D.三,构件虽有拉应力,但不超过混凝土的抗拉强度
E.二,允许出现裂缝,但裂缝宽度不超过允许值
(1)构件不出现拉应力;
(2)构件虽有拉应力,但不超过混凝土的抗拉强度;
(3)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。