二級建造師考試《建筑實務(wù)》章節(jié)要點綱要:房屋結(jié)構(gòu)的安全性、適用性及耐久性要求
二、房屋結(jié)構(gòu)的安全性、適用性及耐久性要求
(一)建筑結(jié)構(gòu)的功能要求(2014多)
建筑結(jié)構(gòu)的功能要求分為安全性、適用性、耐久性,三者概括稱為結(jié)構(gòu)的可靠性(詳見表1-2)。
表1-2建筑結(jié)構(gòu)的功能要求
功能要求 |
功能特點 |
應(yīng)用實例 |
安全性 |
在正常施工和正常使用的條件下,結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受可能出現(xiàn)的各種荷載作用和變形而不發(fā)生破壞; 偶然事件發(fā)生后,結(jié)構(gòu)仍能保持必要的整體穩(wěn)定性 |
房屋結(jié)構(gòu)受自重、吊車、積雪等荷載作用時,應(yīng)堅固不壞。 而遇強震、龍卷風(fēng)等偶然事件時,應(yīng)保持結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定而不發(fā)生倒塌。 |
適用性 |
在正常使用時,結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的工作性能 |
如吊車梁變形過大會使吊車無法正常運行;水池出現(xiàn)裂縫不能蓄水等(過度變形,導(dǎo)致影響正常使用或建筑外觀;構(gòu)件過早產(chǎn)生裂縫或裂縫發(fā)展過寬;在動力荷載作用下結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生過大的振幅) |
耐久性 |
在預(yù)計的使用年限內(nèi)滿足各項功能要求 |
不因混凝土的老化、腐蝕或鋼筋銹蝕等影響結(jié)構(gòu)的使用壽命。 |
(二)結(jié)構(gòu)的安全性要求
1.建筑結(jié)構(gòu)安全等級
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果的嚴(yán)重性,采用不同的安全等級(詳見表1-3)。
表1-3建筑結(jié)構(gòu)的安全等級
安全等級 |
破壞后果 |
建筑物類型 |
一級 |
很嚴(yán)重 |
重要的房屋 |
二級 |
嚴(yán)重 |
一般的房屋 |
三級 |
不嚴(yán)重 |
次要的房屋 |
建筑物中各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級,宜與整個結(jié)構(gòu)的安全等級相同,對其小部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級可進(jìn)行調(diào)整,但不得低于三級。
2.建筑裝飾裝修荷載變動對建筑結(jié)構(gòu)安全性的影響
裝飾裝修施工過程中常見的荷載變動主要有:
(1)在樓面上加鋪任何材料屬于對樓板增加了面荷載;
(2)在室內(nèi)增加隔墻、封閉陽臺屬于增加的線荷載;
(3)在室內(nèi)增加裝飾性的柱子,特別是石柱,懸掛較大的吊燈,房間局部增加假山盆
景,這些裝修做法就是對結(jié)構(gòu)增加了集中荷載。
(三)結(jié)構(gòu)的適用性要求
1.桿件剛度與梁的位移計算
梁是典型的受彎構(gòu)件,其變形主要為彎矩引起的彎曲變形,通常都是計算梁的最大變形(如圖1-2所示)。
其中,跨中最大位移為: ,則影響位移的因素有:(1)荷載:成正比
(2)材料性能:與材料的彈性模量E成反比;
(3)構(gòu)件的截面:與截面的慣性矩I成反比,如矩形截面梁,其截面慣性矩,(4)構(gòu)件的跨度:與跨度l的4次方成正比,此因素影響最大。
2.混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制
混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制主要針對梁(受彎構(gòu)件)及受拉構(gòu)件,裂縫控制分為三個等級:
(1)構(gòu)件不出現(xiàn)拉應(yīng)力;
(2)構(gòu)件雖有拉應(yīng)力,但不超過混凝土的抗拉強度;
(3)允許出現(xiàn)裂縫,但裂縫寬度不超過允許值。
對(1)、(2)等級的混凝土構(gòu)件,一般只有預(yù)應(yīng)力構(gòu)件才能達(dá)到。
(四)結(jié)構(gòu)的耐久性要求(2014單)
1.結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限
設(shè)計使用年限是設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進(jìn)行大修即可按預(yù)定目的使用的年限。我國《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2001給出了建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限(詳見表1-4)。
表1-4房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限
類別 |
設(shè)計使用年限(年) |
示例 |
l |
5 |
臨時性結(jié)構(gòu) |
2 |
25 |
易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件 |
3 |
50 |
普通房屋和構(gòu)筑物 |
4 |
100 |
紀(jì)念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu) |
2.混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別
混凝土在不同的環(huán)境中,其劣化與損傷速度是不一樣的。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》GB/T50476-2008規(guī)定,結(jié)構(gòu)所處環(huán)境按其對鋼筋和混凝土材料的腐蝕機理,可分為如下五類(詳見表1-5)。
表1-5環(huán)境類別
環(huán)境類別 |
名稱 |
腐蝕機理 |
Ⅰ |
一般環(huán)境 |
保護(hù)層混凝土碳化引起鋼筋銹蝕 |
Ⅱ |
凍融環(huán)境 |
反復(fù)凍融導(dǎo)致混凝土損傷 |
Ⅲ |
海洋氯化物環(huán)境 |
氪鹽引起鋼筋銹蝕 |
Ⅳ |
障冰鹽等其他氰化物環(huán)境 |
氯鹽引起鋼筋銹蝕 |
Ⅴ |
化學(xué)腐蝕環(huán)境 |
硫酸鹽等化學(xué)物質(zhì)對混凝土的腐蝕 |
【注意】風(fēng)雪、酸雨作用屬于一般環(huán)境的正常影響。
3.混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的要求
(1)混凝土最低強度等級:
結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強度等級應(yīng)同時滿足耐久性和承載能力的要求!痘炷两Y(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》GB/T5047-2008中對配筋混凝土結(jié)構(gòu)滿足耐久性要求的混凝土最低強度等級作出相關(guān)規(guī)定(見表1-6)。
表1-6滿足耐久性要求的混凝土最低強度等級
環(huán)境類別與作用等級 |
設(shè)計使用年限 | ||
100年 |
50年 |
30年 | |
I-A(一般環(huán)境) |
C30 |
C25 |
C25 |
注:預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的混凝土最低強度等級不應(yīng)低于C40。
(2)保護(hù)層厚度
一般環(huán)境下,設(shè)計使用年限為50年的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑,且應(yīng)符合表1-7的相關(guān)規(guī)定。
表1-7混凝土材料與鋼筋最小保護(hù)層厚度(mm)
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