混凝土结构抗力的基本原理与统计调查

第一篇：混凝土结构抗力的基本原理与统计调查

Project #4of Loads and Structural Design Methods

Autumn, 2012

荷载与结构设计方法project.4

——混凝土结构抗力的基本原理与统计调查

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混凝土结构抗力的基本原理与统计调查

摘要：建筑结构概率极限状态设计法是以可靠指标β作为衡量结构可靠度的标准。为准确把握当前混凝土结构的可靠度水平, 对影响结构可靠度的基本随机变量进行了调查统计分析。为了确定结构的可靠指标值，需要研究结构抗力的统计参数；根据混凝土结构的特点，提出了混凝土结构抗力的非平稳随机过程模型，并建立了预测抗力平均值和标准差的数学模型。

1.引言

结构在长期使用过程中，由于材料老化、不利环境(如高温、高湿、粉尘及腐蚀介质等)影响、管理使用不当等, 必将造成结构某种程度的损伤, 这种损伤积累将导致结构承载力下降,耐久性能降低。为预测若干年后结构的抗力水平, 则必须建立随时间变化的抗力评价模型。为了研究混凝土抗力的作用原理与建立随时间变化的模型，选取了自2003年1月至2004年12月期间,对西安地区近两年建造的373栋住宅结构进行的抗力的调查数据,取得了一批混凝土强度以及各类钢筋混凝土构件主要几何尺寸的实测数据。应用概率统计方法对钢筋和混凝土强度以及截面尺寸等几何参数进行统计分析, 在抗力基本参数经时变化分析基础上, 进一步考虑构件抗力的不定性, 给出钢筋和混凝土强度以及构件尺寸特征的统计参数与概率分布模型。

2.混凝土结构抗力的基本原理

在我国现行规范中，常用极限状态来衡量结构是否可靠，并将极限状态方程中的基本变量表达为结构抗力R和荷载效应S两个综合基本变量，这种极限状态常用建筑结构的功能函数来表达，即

g(R,S)RS0

式中： R—结构的抗力

S—结构的荷载效应

在设计及评定建筑结构时，按可靠度来控制。在规定的条件下，完成预定功能的概率，称为结构的可 靠度。若仍仅用结构抗力R和荷载效应S两个综合基本变量且均按正态分布时，结构构件的可靠指标可按下式计算。

式中：

RS2R2S

—结构构件的可靠指标

S、S—结构构件作用效应的平均值和标准差 R、R—结构构件抗力的平均值和标准差

这样比较好地考虑了S五种主要的随机因素，即荷载、荷载效应、材料强度、施工误差和抗力分析，在运用概率理论处理结构可靠度问题上已达到了水准的水平，即将荷载效应和抗力的有关基本变量均视为随机变量，并运用一次二阶矩的方法建立二者的联合分布和可靠度的概率卷积。这本是一种严格的概率方法，但在分析中却忽略了基本变量随时间变化的关系，即忽视了基本变量的时变性，从而导致现行结构可靠度的评定方Projects of Undergraduate Course “Loads and Structural Design Methods”

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法是一种近似概率方法，据此求得的结构可靠度也是静态可靠度。单就钢筋混凝土结构而言，在使用早期，可靠度一般比设计值有所提高，这是因为在此期间混凝土强度有较大幅度的提高，但钢筋混凝土存在耐久性问题，即其性能会随时间发生退化，使结构的强度、刚度、可靠度降低。同时，由于结构刚度的变化对结构的动力性能生直接影响，从而使结构的动力荷载效应发生变化，并二次影响到结构可靠度。

材料强度和几何尺寸是影响结构构件抗力的两个重要因素，也是结构设计中最重要、最复杂的两个参数。影响混凝土结构抗力的因素包括很多方面，一般可归纳为三类，即环境因素、自身因素和受荷因素。环境因素常见的有混凝土的碳化，钢筋的锈蚀，侵蚀性气体、液体的腐蚀以及温度变化的影响；自身因素主要是指混凝土及钢筋强度随时间的衰减、碱集料反应、混凝土的收缩与徐变；受荷因素主要是指高应力幅度、疲劳损伤等。

3.混凝土结构抗力的概率模型

1、混凝土结构抗力的不定性

混凝土结构抗力的不定性仍可分为计算模式不定性、材料性能不定性和几何参数不定性。计算模式不定性主要是抗力评价所采用的基本假定等引起的变异性, 如损伤构件平截面假定、混凝土与钢筋之间的粘结力假定等；材料性能不定性和几何参数不定性主要指耐久性损伤的各种变异性, 如锈蚀钢筋的力学性能、混凝土抗压强度、混凝土碳化、钢筋锈蚀截面损失、混凝土保护层剥落等。

2、混凝土结构抗力的随机过程模型

在结构设计时, 采用随机变量作为抗力的概率模型, 并认为抗力服从对数正态分布。由于服役结构的抗力随服役时间变化, 因此采用非平稳随机过程模型描述服役构件的抗力, 并假定服役构件的抗力仍服从对数正态分布。

任意时刻t抗力R(t)的概率密度函数可以表示为

lnrRt2fR(r,t)exp 22R2Rtr1式中Rt和Rt为参数, 由抗力R(t)的平均值R(t)和标准差R(t)确定。

由此可见, 建立抗力概率模型的关键是确定抗力的平均值函数和标准差函数。

3、服役构件抗力统计参数

考虑计算模式不定性, 服役构件抗力可以表示为

R(t)KPRP(t)

式中 KP是计算模式不定性随机变量;R(t)是抗力随机过程;RP(t)是计算抗力。

抗力平均值函数和标准差函数可以表示为

R(t)=K·R(t)

PPR(t)=R(t)·R(t)

22R(t)=K+(t)PRP式中 KP、KP分别为随机变量KP的平均值和变异系数；RP(t)、KP(t)分别为计算抗力RP(t)的平均值函数和变异函数。

24.混凝土结构强度的统计数据

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1、调查概况：对某地区近两年使用的钢材和混凝土强度进行了大量的调查与实测

（1）混凝土。调查了西安建筑科技大学建筑材料实验室测试的123个工程和陕西航天建筑工程公司施工的85个工程的立方体抗压强度，设计强度等级在C15-C60之间；为了解实际建成结构中混凝土的强度与施工预留试块强度的差异，对陕西航天建筑工程公司施工的7个工程(龄期在30d至60d期间)采用钻芯法测试了实际构件(包括梁、板、柱、墙)的混凝土强度(设计强度等级在C25-C35之间)。

（2）钢筋。调查了陕西航天建筑工程公司施工的158个工程的钢筋屈服强度，钢筋直径在615mm~ 48mm 之间，生产厂家包括首钢、鞍钢和武钢等国内几家大型的钢铁集团公司。

2、调查结果与统计分析

（1）混凝土。本次调查测试取得了混凝土立方体强度数据14562组，芯样强度数据98 个。各混凝土强度等级的统计分析结果如下表所示。

混凝土强度调查统计分析结果

对各强度等级的混凝土立方体强度的子样数据分别进行统计检验, 均能较好的符合正态分布。下图为本次调查的124个工程(设计强度等级为C30)的混凝土立方体强度的直方图, 图中曲线为相应的正态分布曲线.由此可见, 工程上可用正态分布作为混凝土强度的概率分布模型.为分析施工水平对混凝土强度的影响。

混凝土立方体抗压强度直方图

调查了5家建筑公司施工的混凝土强度。从5家建筑公司实测了设计强度等级C30的混凝土强度。结果如下表所示

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钢筋屈服强度表

从上表可以看出，施工单位的不同对混凝土强度的影响较大，虽然平均值都超过了30MPa，但变异较大，有些甚至达不到设计要求。

（2）钢筋。本次调查测试取得了钢筋屈服强度数据5236组。各钢筋种类的统计分析结果如下表所示。

钢筋屈服强度表

对三种类型的钢筋强度分别进行统计检验,较好服从正态分布。下图为本次测试的HPB235钢筋的强度分布直方图，图中曲线为相应的正态分布曲线.由此可见，工程上可用正态分布作为钢筋屈服强度的概率分布模型。

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钢筋屈服强度直方图

5.混凝土结构强度的代表值与抗力系数

（1）强度标准值：为保证设计时材料强度取值的可靠性，一般对同一等级的材料，取具有一定保证率的强度值作为该等级强度的标准值。《规范》规定材料强度的标准值fk应具有不小于95%的保证率, 即

fm：材料强度平均值

：变异系数，C40级以下混凝土，=0.12；对C60级=0.10；对C80级，=0.08。

混凝土立方体强度标准值fcu,k即为混凝土强度等级fcu。《规范》采用如下的折减系数：实际结构与实验室差别的折减系数k1，取k10.88。混凝土脆性折减系数k2，对C40及其以下的混凝土取k20.8，对C80取k20.87，中间线性插值。因此，混凝土轴心抗压强度标准值为fck：

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混凝土轴心抗拉强度标准值ftk为：

（2）强度设计值：为保证结构或构件设计安全性，《规范》进一步引入材料强度分项系数对材料强度标准值进行折减，折减后的强度指标称为材料强度设计值，即

c—混凝土材料分项系数，取1.4 s—钢筋材料分项系数，取1.1

6.结论

对于混凝土结构，钢筋的屈服强度和混凝土的抗压强度为主要强度指标，如果是大体积混凝还需要多轴强度，结构的基本强度必须通过实验获得，如混凝土的立方体抗压强度、钢筋的屈服强度，结构的强度可通过基本强度算出。由于土木结构形式的多种多样，材料性能一般是非线性的，而混凝土结构概率模型基本服从对数正态分布。根据大量施工经验，应加强混凝土强度的施工控制。提出更有效地控制钢筋保护层厚度和箍筋间距等隐性参数的技术措施。以提高钢筋混凝土结构构件的强度。

7.说明（团队的作用、个人的贡献）

在这次对混凝土结构抗力调查分析中，我们利用网络和图书馆查阅了大量的资料，并进行了讨论。我们了解了混凝土结构抗力的作用原理后通过对统计数据的分析及查阅相关资料得到了混凝土结构抗力的概率模型，并进行了相关分析讨论，并得出最终结论。人员具体分工如下：

Xx:通过分析数据查阅资料得到混凝土结构抗力的概率模型并进行分析整理。Xx:对混凝土结构抗力的基本原理进行了解，并整理论文格式。Xx:对查阅的资料进行总结并得出结论供大家讨论。Xx:通过图书馆网站查阅相关资料，分析概率模型。

Xx:查阅资料搜集混凝土结构抗力的统计数据并进行整理分析。

8.参考文献

[1] 牛荻涛,王庆霖,董振平.服役结构抗力的概率模型及其统计参数.西安:西安建筑科技大学学报,1997 [2] 胡晓鹏,牛荻涛,薛国辉.住宅结构抗力的调查与统计分析.哈尔滨:哈尔滨工业大学学报,2008 [3] 张轶鹏,仇月冬.现有钢筋混凝土结构抗力评定方法.有点专用建筑，2001.Projects of Undergraduate Course “Loads and Structural Design Methods”

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第二篇：混凝土与砌体结构（推荐）

１．塑性铰：适筋梁（或柱，当主要是梁）受拉纵筋屈服后，截面可以有较大转角，形成类似于

铰一样的效果。称作塑性铰。

２．塑性铰的特点：1）塑性铰实际上不是集中于一个截面，而是具有一定长度的塑性变形区域，为了简化分析，可认为塑性铰是一个截面。2）塑性铰能承受弯矩，等于截面屈服弯矩，作为理想弹塑性考虑，3）对于单筋受弯构件，塑性铰只能沿弯矩作用方向，绕不断上升的中和轴单向转动，相反方向则不能转动4）塑性铰的转动能力受到配筋率等的限制，与理想铰相比，可

转动的转角值较小。

３．弯矩调幅法进行结构承载能力极限状态计算时,须遵循的规定：1)受力钢筋宜采用HPB235,HRB335,HRB400,RRB400级热轧钢筋；混凝土强度等级宜在C20—C40范围内使用。2）截面的弯矩调幅系数一般不宜超过0.25。3）弯矩调整后的梁端截面受压区高度不应超过0.25，也不宜小于0.10。4）调整后的结构内力必须满足静力平衡条件。5）为了防止内力重分布前发生剪切破坏，在可能产生塑性铰的区段适当增加箍筋数量。6)按弯矩调幅法设计的结构，必须满足正常使用阶段变形及裂缝宽度的要求，在使用阶段不应出现塑性铰。４．厂房整体空间作用的程度主要取决于屋盖的水平刚度，荷载类型，山墙刚度和间距。５．什么情况下设缝，方式有哪些？

变形缝定义

沉降缝、伸缩缝和防震缝统称为变形缝。通常沉降缝、伸缩缝和防震缝被用作将房屋分成若干个独立部分，从而消除沉降差、温度和收缩应力以及体型复杂对结构带来的危害。

沉降缝

沉降缝是将该不同部分的结构从顶到基础整个断开，使各部分自由沉降，以避免由于沉降差引起的附加应力对结构的危害。在下列情况下，宜考虑设置沉降缝：

⑴ 建筑主体结构高度悬殊，重量差别过大；⑵ 地基不均匀；⑶ 同一建筑结构不同的单元采用不同基础形式；⑷ 上部结构采用不同的结构形式或结构体系的交接处。

.伸缩缝 伸缩缝即温度缝，是在建筑物的平面尺寸较大时，为释放结构中由于温度变化和混凝土干缩而产生的内力而设置的。设置伸缩缝的方法，应从基础顶面开始，将两个温度区段的上部结构构件完全分开，并留有一定的宽度，使上部结构在温度变化时，水平方向可以自由的发生变形！

防震缝 为了避免震害，可采用设置防震缝的办法，将平面和体型复杂的高层建筑，分成若干个比较规则、整齐和均匀的独立结构单元。在下列情况下，宜设防震缝：⑴ 当建筑平面突出部分较长，而又未采取有效措施时； ⑵ 房屋有较大错层时；⑶ 房屋各部分结构刚度或荷载相关悬殊时；⑷ 地基不均匀，各部分沉降相差过大时.６．影响墙柱高厚比的因素？

1.）砂浆强度等级2）砌体截面刚度3）砌体类型4）构件重要性和房屋使用情况5）构造柱间距及截面6）横墙间距7）支撑条件 ７．水泥砂浆与混合砂浆的区别？

1)混合砂浆的可塑性要比水泥砂浆的可塑性好

2)水泥砂浆的流动性较差所以同一强度等级的混合砂浆砌筑的砌体强度要比想要纯水泥的砌体高

８． 雨蓬的作用和破坏类型

1）作用：支撑雨蓬板和兼作过梁2)破坏类型：雨篷板在支撑处截面的受弯破坏 雨篷梁受弯剪扭作用发生破坏整体倾覆破坏

９．牛腿柱的破坏形态：弯压破坏斜压破坏剪切破坏１０．为了避免发生冲切破坏基础应该具有足够的高度，使角椎体冲切面以外由地面土净反力所产生的冲切力不应大于冲切面上混凝土所能够承受的冲切力

１１．砂浆的三性：耐久性可塑性保水性 １２．结构的可靠度： 安全性 适用性 和耐久性

１３．砌体局部受压分几种破坏形态1）因纵裂缝发展而引起的破坏2）劈裂破坏3）与垫板直接接触砌体局部破坏

１４．当主梁的负钢筋为单排时h0=h-(50---60)当为双排时取h0=h-(70----80)１５．为了防止局部应力产生的主拉应力在梁部产生斜裂缝，应设置附加吊筋和箍筋

１６．屋盖结构分为有檩体系和无檩体系１７． 活荷载不利的布置情况？

1》求某跨中最大正弯矩时、除必须在该跨布置活荷载外、每个一跨也应布置活荷载、2》求某跨中最小弯矩时（或负弯矩）、该跨不布置活荷载、而在左右跨布置活荷载、然后隔跨布置、3》求某支座截面最大负弯矩时、应在该支座左右两跨布置活荷载、然后隔跨布置、4》求某支座的最大剪力时、应在该支座左右两跨布置活荷载、然后隔跨布置、１８．砌体所用砂浆的基本要求

1》砂浆应符合砌体强度及耐久性要求。

2》砂浆的可塑性应保证在砌筑的时候很容易而且较均匀的铺开、提高砌体的砌体的强度及施工效率、3》砂浆具有足够的保水性、１９． 砌体的受压应力状态？或者 为什么砌体抗压强度低于砌块？

1》由于砖本身的形状不完全规则、平整，灰缝的厚度和密实性不均匀、使得单块砖在砌体内并不是均匀受压，而是处于受弯和受剪状态、2》砌体横向变形时、砖与砂浆存在交互作用、3》弹性地基梁的作用、4》竖向灰缝的应力集中、２０． 影响砌体结构抗压强度的因素

1》砌块和砂浆的强度等级2》砌块的尺寸和形状3》砂浆的流动性、保水性、及弹性模量的影响4》砌筑质量和灰缝的厚度

２１．内力组合注意事项：

１每次内力组合时，都必须考虑恒荷载产生的内力。

２每次内力组合时，只能以一种内力（如M

可变荷载的取舍，max或Nmax或Ｎ并求得与其相应的其余两种内min）为目标老决定力。

３在吊车竖向荷载中，同一柱的同一侧牛腿上有Dmax或D

min作用，两者只能选择一种参加组合。４吊车横向水平荷载T

内的两个柱子上，向左或向右，组合时只能选取max同时作用在同一跨

其中一个方向。５在同一跨内D

max和D与TD

max不一定同

时发生，故组合时，不一定要组合T

max或Dmin产生的内力

Nmax产生的内力。

６当以为在风荷载及吊车荷载作用下，轴力Ｎ为零，虽max

或Ｎ为目标进行内力组合时，因

然将其组合并不改变组合目标，但可使弯矩Ｍ值增大或减小，故要取相应可能产生的最大正弯矩或最大负弯矩的内力项。

７风荷载有向左，向右吹两种情况，只能选择一种风向参加组合。

８由于多台吊车同事满载的可能性很小，所以那个多台吊车参与组合时，吊车竖向荷载和水平荷载作用下的内力应乘以表３－１１规定的荷载折减系数。

２２．现浇楼盖形式：单向板肋梁楼盖。双向板肋梁楼盖，无梁楼盖，密肋楼盖，井式楼盖。２３．单向板肋梁楼盖平面布置方案：（１）主梁沿横向２）主梁沿纵向３）只布置次梁

２４．单向板计算跨度：１）弹性：支座间距离２）塑性：净跨

２５．采用折算荷载以考虑。支座的转动约束作用

２６．影响塑性铰转动能力的因素：主要为钢筋种类，受拉纵筋配筋率以及混凝土的极限压缩变形

２７．楼梯类型：梁式楼梯，板式楼梯，折板悬挑式和螺旋式楼梯

２８．整体式楼梯：为了防止板面出现裂缝，应在斜板上部布置适量的附加钢筋伸出支座长度为Ｌ/４２９．单厂的支撑作用n

：１）保证厂房结构构件的稳定和日常工作２）增强厂房的整体稳定和空间刚度３）传递水平荷载给主要承重构件。３０．柱间支撑包括：上柱柱间支撑一般设在伸缩区段两端与屋盖横向水平支撑相对应的柱间以及伸缩缝区段中央或邻近中央的柱间。下柱柱间支撑设在伸缩缝区段中部与上柱柱间支撑相应的位置。

３１．屋面板采用三点焊接，形成水平刚度较大的屋盖结构

３２．等高排架：是指各柱的柱顶标高相等，或虽柱顶标高不等，但柱顶由倾斜的横梁相连的排架。

３３．厂房的整体空间作用：排架与排架，排架与山墙之间的相互制约作用。其作用程度主要取决于屋盖的水平刚度，荷载类型，山墙刚度和间距等吊车荷载作用下厂房的内力分析，需考虑其整体空间作用。１．塑性铰：适筋梁（或柱，当主要是梁）受拉纵筋屈服后，截面可以有较大转角，形成类似于

铰一样的效果。称作塑性铰。

２．塑性铰的特点：1）塑性铰实际上不是集中于一个截面，而是具有一定长度的塑性变形区域，为了简化分析，可认为塑性铰是一个截面。2）塑性铰能承受弯矩，等于截面屈服弯矩，作为理想弹塑性考虑，3）对于单筋受弯构件，塑性铰只能沿弯矩作用方向，绕不断上升的中和轴单向转动，相反方向则不能转动4）塑性铰的转动能力受到配筋率等的限制，与理想铰相比，可

转动的转角值较小。

３．弯矩调幅法进行结构承载能力极限状态计算时,须遵循的规定：1)受力钢筋宜采用HPB235,HRB335,HRB400,RRB400级热轧钢筋；混凝土强度等级宜在C20—C40范围内使用。2）截面的弯矩调幅系数一般不宜超过0.25。3）弯矩调整后的梁端截面受压区高度不应超过0.25，也不宜小于0.10。4）调整后的结构内力必须满足静力平衡条件。5）为了防止内力重分布前发生剪切破坏，在可能产生塑性铰的区段适当增加箍筋数量。6)按弯矩调幅法设计的结构，必须满足正常使用阶段变形及裂缝宽度的要求，在使用阶段不应出现塑性铰。４．厂房整体空间作用的程度主要取决于屋盖的水平刚度，荷载类型，山墙刚度和间距。５．什么情况下设缝，方式有哪些？

变形缝定义

沉降缝、伸缩缝和防震缝统称为变形缝。通常沉降缝、伸缩缝和防震缝被用作将房屋分成若干个独立部分，从而消除沉降差、温度和收缩应力以及体型复杂对结构带来的危害。

沉降缝

沉降缝是将该不同部分的结构从顶到基础整个断开，使各部分自由沉降，以避免由于沉降差引起的附加应力对结构的危害。在下列情况下，宜考虑设置沉降缝：

⑴ 建筑主体结构高度悬殊，重量差别过大；⑵ 地基不均匀；⑶ 同一建筑结构不同的单元采用不同基础形式；⑷ 上部结构采用不同的结构形式或结构体系的交接处。

.伸缩缝 伸缩缝即温度缝，是在建筑物的平面尺寸较大时，为释放结构中由于温度变化和混凝土干缩而产生的内力而设置的。设置伸缩缝的方法，应从基础顶面开始，将两个温度区段的上部结构构件完全分开，并留有一定的宽度，使上部结构在温度变化时，水平方向可以自由的发生变形！

防震缝 为了避免震害，可采用设置防震缝的办法，将平面和体型复杂的高层建筑，分成若干个比较规则、整齐和均匀的独立结构单元。在下列情况下，宜设防震缝：⑴ 当建筑平面突出部分较长，而又未采取有效措施时； ⑵ 房屋有较大错层时；⑶ 房屋各部分结构刚度或荷载相关悬殊时；⑷ 地基不均匀，各部分沉降相差过大时.６．影响墙柱高厚比的因素？

1.）砂浆强度等级2）砌体截面刚度3）砌体类型4）构件重要性和房屋使用情况5）构造柱间距及截面6）横墙间距7）支撑条件 ７．水泥砂浆与混合砂浆的区别？

1)混合砂浆的可塑性要比水泥砂浆的可塑性好

2)水泥砂浆的流动性较差所以同一强度等级的混合砂浆砌筑的砌体强度要比想要纯水泥的砌体高

８． 雨蓬的作用和破坏类型

1）作用：支撑雨蓬板和兼作过梁2)破坏类型：雨篷板在支撑处截面的受弯破坏 雨篷梁受弯剪扭作用发生破坏整体倾覆破坏

９．牛腿柱的破坏形态：弯压破坏斜压破坏 剪切破坏１０．为了避免发生冲切破坏基础应该具有足够的高度，使角椎体冲切面以外由地面土净反力所产生的冲切力不应大于冲切面上混凝土所能够承受的冲切力

１１．砂浆的三性：耐久性可塑性保水性 １２．结构的可靠度： 安全性 适用性 和耐久性

１３．砌体局部受压分几种破坏形态1）因纵裂缝发展而引起的破坏2）劈裂破坏3）与垫板直接接触砌体局部破坏

１４．当主梁的负钢筋为单排时h0=h-(50---60)当为双排时取h0=h-(70----80)１５．为了防止局部应力产生的主拉应力在梁部产生斜裂缝，应设置附加吊筋和箍筋

１６．屋盖结构分为有檩体系和无檩体系１７． 活荷载不利的布置情况？

1》求某跨中最大正弯矩时、除必须在该跨布置活荷载外、每个一跨也应布置活荷载、2》求某跨中最小弯矩时（或负弯矩）、该跨不布置活荷载、而在左右跨布置活荷载、然后隔跨布置、3》求某支座截面最大负弯矩时、应在该支座左右两跨布置活荷载、然后隔跨布置、4》求某支座的最大剪力时、应在该支座左右两跨布置活荷载、然后隔跨布置、１８．砌体所用砂浆的基本要求

1》砂浆应符合砌体强度及耐久性要求。

2》砂浆的可塑性应保证在砌筑的时候很容易而且较均匀的铺开、提高砌体的砌体的强度及施工效率、3》砂浆具有足够的保水性、１９． 砌体的受压应力状态？或者 为什么砌体抗压强度低于砌块？

1》由于砖本身的形状不完全规则、平整，灰缝的厚度和密实性不均匀、使得单块砖在砌体内并不是均匀受压，而是处于受弯和受剪状态、2》砌体横向变形时、砖与砂浆存在交互作用、3》弹性地基梁的作用、4》竖向灰缝的应力集中、２０． 影响砌体结构抗压强度的因素

1》砌块和砂浆的强度等级2》砌块的尺寸和形状3》砂浆的流动性、保水性、及弹性模量的影响4》砌筑质量和灰缝的厚度

２１．内力组合注意事项：

１每次内力组合时，都必须考虑恒荷载产生的内力。

２每次内力组合时，只能以一种内力（如M

可变荷载的取舍，max或Nmax或Ｎ并求得与其相应的其余两种内min）为目标老决定力。

３在吊车竖向荷载中，同一柱的同一侧牛腿上有Dmax或D

min作用，两者只能选择一种参加组合。４吊车横向水平荷载T

内的两个柱子上，向左或向右，组合时只能选取max同时作用在同一跨

其中一个方向。５在同一跨内D

max和D与TD

max不一定同

时发生，故组合时，不一定要组合T

max或Dmin产生的内力

Nmax产生的内力。

６当以为在风荷载及吊车荷载作用下，轴力Ｎ为零，虽max

或Ｎ为目标进行内力组合时，因

然将其组合并不改变组合目标，但可使弯矩Ｍ值增大或减小，故要取相应可能产生的最大正弯矩或最大负弯矩的内力项。

７风荷载有向左，向右吹两种情况，只能选择一种风向参加组合。

８由于多台吊车同事满载的可能性很小，所以那个多台吊车参与组合时，吊车竖向荷载和水平荷载作用下的内力应乘以表３－１１规定的荷载折减系数。

２２．现浇楼盖形式：单向板肋梁楼盖。双向板肋梁楼盖，无梁楼盖，密肋楼盖，井式楼盖。２３．单向板肋梁楼盖平面布置方案：（１）主梁沿横向２）主梁沿纵向３）只布置次梁

２４．单向板计算跨度：１）弹性：支座间距离２）塑性：净跨

２５．采用折算荷载以考虑。支座的转动约束作用

２６．影响塑性铰转动能力的因素：主要为钢筋种类，受拉纵筋配筋率以及混凝土的极限压缩变形

２７．楼梯类型：梁式楼梯，板式楼梯，折板悬挑式和螺旋式楼梯

２８．整体式楼梯：为了防止板面出现裂缝，应在斜板上部布置适量的附加钢筋伸出支座长度为Ｌ/４２９．单厂的支撑作用n

：１）保证厂房结构构件的稳定和日常工作２）增强厂房的整体稳定和空间刚度３）传递水平荷载给主要承重构件。３０．柱间支撑包括：上柱柱间支撑一般设在伸缩区段两端与屋盖横向水平支撑相对应的柱间以及伸缩缝区段中央或邻近中央的柱间。下柱柱间支撑设在伸缩缝区段中部与上柱柱间支撑相应的位置。

３１．屋面板采用三点焊接，形成水平刚度较大的屋盖结构

３２．等高排架：是指各柱的柱顶标高相等，或虽柱顶标高不等，但柱顶由倾斜的横梁相连的排架。

３３．厂房的整体空间作用：排架与排架，排架与山墙之间的相互制约作用。其作用程度主要取决于屋盖的水平刚度，荷载类型，山墙刚度和间距等吊车荷载作用下厂房的内力分析，需考虑其整体空间作用。

第三篇：混凝土结构设计规范

《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2010 《砌体结构设计规范》 GB 50003-2001 《建筑结构荷载规范》 《建筑抗震设计规范》 《构筑物抗震设计规范》 《建筑内部装修设计防火规范》 《建筑设计防火规范》

GB 50009-2001（2006年版）GB 50011-2010（2008年版）GB 50191-2012 GB 50222-95 GB50016-2006 《建筑地基基础设计规范》 GB 50007-2002 《建筑地基处理技术规范》 《钢结构设计规范》

JGJ 79-2002 GB 50017-2003 《钢—混凝土组合结构设计规程》 DL/T 5085-1999 《工业企业设计卫生标准》 《屋面工程质量验收规范》 《屋面工程技术规范》 《建筑地面设计规范》

（GBZ1-2010）（GB50207-2002）

（GB50245-2004）

（GB50037-96）

《电力工程制图标准》 《砼结构工程施工质量验收规范》 《钢结构工程施工质量验收规范》

《建筑基桩检测技术规范》

DL 5028-93（GB50204-2002）（GB50205-2001）

（JGJ106-2003）

(2)IEC6173O.l 光伏组件的安全性构造要求(3)IEC6173O.2 光伏组件的安全性测试要求

(4)GB/T18479-2001《地面用光伏（PV）发电系统 概述和导则》(5)SJ/T11127-1997《光伏（PV）发电系统过电压保护—导则》(6)GB/T 19939-2005《光伏系统并网技术要求》

(7)GB/T 19964-2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》(8)Q/SPS 22-2007《并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法》(9)CSCS85:1996《太阳光伏电源系统安装工程施工及验收技术规范》(10)GB 50794-2012《光伏发电站施工规范》(11)GB/T50796-2012《光伏发电工程验收规范》(12)GB/T50795-2012《光伏发电工程施工组织设计规范》(13)GB50797-2012《光伏发电站设计规范》

(14)<<南方电网公司10KV及以下业扩工程典型设计图册》(15)《电网建设施工作业指导书》

(16)《南方电网公司分布式光伏发电系统接入电网技术规范》(17)《南方电网公司光伏发电站接入电网技术规范》

GB/T 20046-2006 光伏（PV）系统电网接口特性（IEC 61727:2004,MOD）GB/Z 19964-2012 光伏发电站接入电力系统技术规定

GB/T 2423.1-2008 电工电子产品基本环境试验规程 试验A：低温试验方法 GB/T 2423.2-2008 电工电子产品基本环境试验规程 试验B：高温试验方法 GB/T 2423.9-2008 电工电子产品基本环境试验规程 试验Cb：设备用恒定湿热试验方法

GB 4208-2008 外壳防护等级（IP代码）（IEC 60529:1998）GB 3859.2-1993 半导体变流器 应用导则 GB/T 14549-1993 电能质量 公用电网谐波 GB/T 15543-1995 电能质量 三相电压允许不平衡度 GB/T12325-2003 电能质量 供电电压允许偏差 GB/T15945-1995 电能质量 电力系统频率允许偏差 GB/T 19939-2005 太阳能光伏发电系统并网技术要求 SJ 11127-1997 光伏（PV）发电系统的过电压保护——导则 GB 20513-2006 光伏系统性能监测 测量、数据交换和分析导则 GB 20514-2006光伏系统功率调节器效率测量程序 GB 4208-2008 外壳防护等级（IP代码）GB/T4942.2-1993 低压电器外壳防护等级 GB 3859.2-1993 半导体变流器 应用导则

Q/SPS 22-2007 并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法 NB/T 32004-2013《光伏发电并网逆变器技术规范》 电磁兼容性相关标准：EN50081或同级以上标准 EMC相关标准： EN50082或同级以上标准 电网干扰相关标准： EN61000或同级以上标准 电网监控相关标准： UL1741或同级以上标准 电磁干扰相关标准： GB9254或同级以上标准 GB/T14598.9 辐射电磁场干扰试验 GB/T14598.14 静电放电试验 GB/T17626.8 工频磁场抗扰度试验 GB/T14598.3-93 6.0 绝缘试验

1)《火力发电厂与变电站设计防火规范》（GB50229-2006）(2)《建筑设计防火规范》（GB50016-2012）(2006年版)(3)《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140－2005）（2005年版)

第四篇：混凝土与砌体结构课程设计要求

单向板肋梁楼盖设计计算任务书

一、设计资料

1、某钢筋混凝土整浇楼盖平面如图1所示。

2、楼面作法：20mm厚水泥砂浆面层；80mm厚钢筋混凝土现浇板；15mm厚板底抹灰。

3、混凝土、钢筋等级自选。

4、楼面活荷q学号kN/m2（保留两位小数）。学号取本人完整学号的后一位数(1~9号)、或后两位数（10～99号）、或后三位数（100号～）。

5、沿纵向布置次梁，间距1800mm。沿横行布置主梁，间距3900mm。板伸入墙内120mm，梁伸入墙内240mm。

二、设计内容及要求

1、板、次梁按塑性内力重分布方法设计，主梁按弹性方法设计。

2、设计成果：计算说明书一份（包括必要的计算简图），必须为手写（一律用碳素笔书写，字迹工整）。手工绘制A1施工图纸1张（包括板、次梁、主梁配筋图，材料表等）（施工图按制图标准折叠与计算书装订后上交）。

3、必须独立、认真完成设计，设计成果严禁抄袭，如有抄袭按不及格记分。

三、课程设计目的

1、了解单向板肋形楼盖的荷载传递关系及其计算简图的确定；

2、通过板、次梁的计算，掌握考虑塑性内力重分布的计算方法；

3、通过主梁的计算，掌握考虑弹性理论分析的计算方法，并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法；

4、熟悉现浇梁板的有关构造要求；

5、握钢筋混凝土结构施工图的表达方式、制图规定，近一步提高制图的基本技能；

6、学会编制钢筋材料表。

图1 钢筋混凝土单层厂房排架结构课程设计任务书

一、设计资料

1、某金工车间单跨无天窗厂房。跨度15m，柱距6m，车间总长度90m，中间设一道变形缝，厂房的横剖面如图2所示。屋盖构造自行设计。

2、车间内设有两台200 / 50 kN中级工作制吊车。吊车轨顶标高+8.4m。

3、建筑地点：学生所在地。屋面活荷载标准值取学号 kN/m2（保留两位小数）。学号取本人完整学号的后一位数(1~9号)、或后两位数（10～99号）、或后三位数（100号～）。

4、厂区地基均为粘性土，修正后的地基承载力特征值为220kN/m2。

5、材料：柱混凝土强度等级C30，受力纵筋HRB400级，箍筋HRB335级；基础混凝土强度等级C20，钢筋HRB335级。

6、厂房中拟选用的标准构件：（1）屋面板采用G410

（一）1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，包括灌缝在内板重标准值为1.4kN/m2。

（2）屋面梁采用G41

4（四）预应力钢筋混凝土工字形屋面梁，跨度18m，梁端部高度905mm，跨中高度1800mm，梁自重标准值68.2kN。

（3）吊车梁采用G425预应力钢筋混凝土吊车梁,梁高900㎜，梁自重标准值30.4kN，轨道及零件重0.8kN/m。

二、设计内容及要求

1、结构计算（交一份计算书，必须手写，一律用碳素笔书写，字迹工整）（1）确定计算简图；

（2）荷载计算：屋面恒荷、活荷，吊车荷载，风荷载；

（3）内力计算；求出各种荷载单独作用下的排架内力，并绘出各柱M、V、N图；

（4）对柱进行内力最不利组合；

（5）柱设计：上、下柱配筋设计、牛腿设计及柱吊装运输阶段验算；（6）基础设计：柱下单独杯形基础底板、基础高度尺寸确定，底板配筋设计及构造设计。

2、手工绘制A1施工图1张（内容包括排架柱模板和配筋详图、基础模板及配筋详图、支撑布置图等），（施工图按制图标准折叠与计算书装订后上交）。

三、课程设计目的

1、了解单层厂房的结构型式，熟悉各类构件的选型及所处位置和作用；

2、掌握排架结构计算简图的确定、各类荷载的计算、内力计算、内力组合、柱的配筋计算及构造、牛腿和基础设计与构造；

3、掌握结构施工图的绘制和要求。

图2

课程设计评分标准

1、优秀：独立完成设计任务书规定的全部内容，设计思路明确，各项设计计算正确，计算说明书完整，字迹清晰工整。施工图表达准确，符合制图标准要求。

2、良好：完成设计任务书规定的全部内容，各项设计计算基本正确，计算说明书完整。施工图表达基本准确，符合制图标准要求。

3、中等：基本能够完成设计任务书规定的全部内容，各项设计计算有一般性小错误，计算说明书完整。施工图表达基本准确，基本符合制图标准要求。

4、及格：基本能够完成设计任务书规定的内容，各项设计计算有错误，计算说明书基本完整。施工图表达尚可，基本符合制图标准要求。

5、不及格：抄袭雷同或未能完成设计任务书规定的全部内容或各项设计计算错误太多或未按任务书规定的题目作。

参考文献：

[1] GB50010-2002.混凝土结构设计规范[S].北京：中国建设工业出版社，2002.[2] GB50009-2001.建筑结构荷载规范[S].北京：中国建设工业出版社，2002.[3] 沈浦生.混凝土结构设计（第3版）[M].北京：高等教育出版社，2007.[4] 哈尔滨工业大学等.混凝土及砌体结构（上册）[M].北京：中国建设工业出版社，2002.[5] 哈尔滨工业大学等.混凝土及砌体结构（下册）[M].北京：中国建设工业出版社，2003.

第五篇：混凝土与砌体结构实习报告

实习目的： 1.现场实习，将理论结合实际，使知识更加灵活的运用。

2.了解理论与现场实际的差距以及实际操作过程中的灵活对

待，使书本知识更加深化。3.通过接触和参加实际工作，充实和扩大自己的知识面，培养综合应用的能力，为以后课程以及日后走上工作岗位打下基础。

实习地点：安康院新校区逸夫科技楼、宝业集团御公馆。实习时间：2011-5-14—2011-5-18 实习人员：刘康（09级建筑经济管理01班）实习岗位介绍：安康学院经济与管理系。实习内容：1.了解梁、柱、板的基本结构。

2.了解钢筋的基本配置情况，以及如何正确合理的去搭配钢筋。

3.学会计算梁、柱、板的大致配筋情况。

4.了解实践和理论之间的差距。

5.了解混凝土结构和砌体结构的基本构造，以及如何

配置合适的混凝土.6.了解混凝土的配置工序，以及浇筑混凝土的基本过

程。

实习单位工程概况： 1.安康学院新校区逸夫科技楼：（1）建筑面积：20478.7m2.(2)建筑面积层数：A楼地上9层，B楼地上5层（局部带负一层）。（3）建筑高度:37.950m.(4)抗震设防烈度：7度，设计基本地震加速度值为0.10g，抗震设防列别为丙类。（5）结构类型：框架结构。（6）基本风压：0.45kN/m2.（7）地面粗糙度类别：B类。（8）幕墙设计使用年限：25年（9）施工进度：正在进行主体工程施工。

2.宝业集团御公馆：（1）总体概况：总体工程有两期，一期工程有4栋楼，二期工程有1东楼。（2）设计层数：每栋楼有十九层。（3）结构类型：1号楼最下面7层采用框架结构，用于公共建筑—陕西信合，后几层采用框架剪力墙结构，用于住宅楼;其他各楼采用框架剪力墙结构。（4）工程用途;2号楼底为整个小区的车库，4号楼底为整个小区的消防积水和生活给水;内部设计合理,下面设计为一梯两户，每户面积约为120平米（2厅4室1橱3卫），17、18、19层为一户，设计合理.实习的具体过程：

（1）结构形式: 当今的建筑主要采用的是框架结构或者是框架剪力墙结构，砖混结构业采用但用的比较少。我们所参观的两个施工工地都采用的是框架---剪力结构。它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合，吸取了各自的长处，既能为建筑平面布置提供较大的使用空间，又具有良好的抗侧力性能。这种结构是在框架结构中布 置墙，构成灵活自由不同建筑功能的要的剪力墙，有相当

一定数量的剪力的使用空间，满足求，同样又有足够大的刚度，框剪结构的受力特点，是由框架和剪力墙结 构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式，所以它的框架不同于纯框架结构中的框架，剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙。（2）构造柱: 砖混结构设计中,为了加强建筑物的空间刚度和整体性,使建筑物在地震中避免或减轻破坏,根据抗震规范,我们设置一定数量的圈梁和构造柱,来增强和提高建筑物的抗拉、抗裂性能构造柱的设置位置的规定：规范规定无论房屋的层数和地震烈度是多少，均应在外墙四角、错层部位横墙与纵墙交界处、较 大洞口两侧、大房交接处。.楼梯间四屋面的女儿墙也应度比较大的梁，如

间外墙和内横墙角最好设置。上人设置构造柱。.跨果不设置墙垛或垫块，也应有构造柱。而在框架剪力墙结构中，为了加强砌块隔墙的整体性，应在砌块隔墙的适当位置设置构造柱或圈梁，具体设置位置和砖混结构的一样。(3)施工缝、变形缝和后浇带: A)施工缝：受到施工工艺的限制，按计划中断施工而形成的接缝，被称为施工缝。混凝土结构由于分层浇筑，在本层混凝土与上一层混凝土之间形成的缝 隙，就是最常见的施工缝。所以并不是真正意义上的缝，而应该是一个面。因混凝土先后浇注形成的结合面容易出现各种隐患及质量问题，因此，不同的结构工程对 施工缝的处理都需要慎之又慎。

B)变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝:他们的作用是保证房屋在正常温度变化、基础不均匀沉降或地震时有一些自由伸缩，以防止墙体开裂，结构带是在高层建筑中来做法。其做法是每30道缝宽为800毫米到

破坏。而后浇代替变形缝的米到40米留一1000毫米的缝隙暂时不浇注混凝土。缝中钢筋可采用搭接 接头，等荷载差不多稳定时，一般是结构封顶两个月后再浇注混凝土。后浇带都是用于建筑长度大于50米的建筑。而当建筑长度小于50米时并且是框架结构，这 时为了保证建筑物的整体性和一定的刚度，就的设置单元墙来增加建筑物的整体性和刚度 C)沉降缝：为克服结构不均匀沉降而设置的缝。如上部结构各部分之间，因层数差异较大，或使用荷重相差较大；或因地基压缩性差异较大，等可能使地基 发生不均匀沉降时，都需要设缝将结构分为几部分，使其每一部分的沉降比较均匀，避免在结构中产生额外的应力，该缝就是“沉降缝”。须从基础到上部结构完全 分开.D)伸缩缝：若建筑物平面尺寸过长，因热胀冷缩的缘故，可能导致在结构中产生过大在结构一定长度位置成几部分，该缝即为 的结构体系，伸缩缝的温度应力，需设缝将建筑分温度缝。对不同间的距离不同，我国现行规范《混凝土结构设计规范》gb50010-2002对此有专门规定。伸缩缝在基础可不断开； E)抗震缝：为使建筑物较规则，以期有利于结构抗震而设置的缝，基础可不断开。现在多用3缝合一只有沉降缝能满足这个要求，所以多用沉降缝来代替其他缝来使用。(4)梁：按梁的常见支承方式可分为：简支梁、悬臂梁、一端简支另一端固定梁、两端固定梁、连续梁。梁按其在结构中的位置可分为主梁、次梁、连梁、圈梁、过梁等A)门窗过梁:门窗洞口上的横梁,支撑洞口上部砌体传来的荷载;传递荷载的窗间.常用形式:砖砌过梁,钢筋砖过梁和钢筋混凝土过梁.B)圈梁:砌体结构房屋中,在砌体内沿水平方向设置封闭的钢筋砼梁.在砌体结构房屋中设置圈梁可以增强房屋的整体和空间刚度,防止由于地基示均匀沉降或较大振动荷载.为了保证砌体的稳定而在砌体顶部或底凝土浇灌的构造封闭梁梁）。它采用钢筋混凝般同墙厚，在寒冷地区

部用钢筋混（非承重土其厚度一可略小于墙厚，但不宜小于墙后2/3，高度不小于120mm，常见的有180mm和240mm.在非抗震设防区，圈梁的主要作用是加强砌体结构房屋的整体刚度，防止由于地基的不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋的不得影响。在地震区，圈梁的主要作用有：增强纵、横墙的连结，提高房屋整体性；作为楼盖的边缘构件，提高楼盖的水平刚度；减小墙的自由长度，提高墙体的稳定性；限制墙体斜裂缝的开展和延伸，提高墙体的抗剪强度；减轻地震时地基不均匀沉降对房屋的影响。

实习的收获和体验：通过这一次认识实习，我对相关的专业知识有更进一步的了解，也学到了很多之前未曾接触的东西，受益颇丰。深地一线的参观，使够将所学理 论的与实践相结合，系巩固所学的理论知识，深化了对

入工我能知识统地所学理论知识的理解，初步体会到建筑工程的设计与施工的工作特点，熟悉了工程设计与施工现场的 各种技术和管理工作，在实习中，我发觉自己的分析解决问题的能力得到了很好的锻炼和培养，为未来走向工作岗位做好思想准备。此外，通过实习，我开阔了视 野，增加了对建筑施工的理性认识.