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2A311012掌握房屋結構的安全性、適用性及耐久性要求

一、結構的功能要求與極限狀態

(1)安全性。(例如，廠房結構平時受自重、吊車、風和積雪等荷載作用時，均應堅固不壞，而在遇到強烈地震、爆炸等偶然事件時，容許有局部的損傷，但應保持結構的整體穩定而不發生倒塌。)

(2)適用性。(如吊車梁變形過大會使吊車無法正常運行，水池出現裂縫便不能蓄水等，都影響正常使用，需要對變形、裂縫等進行必要的控制。)

(3)耐久性。(例如，不致因混凝土的老化、腐蝕或鋼筋的銹蝕等而影響結構的使用壽命。)

安全性、適用性和耐久性概括稱為結構的可靠性。

承載力極限狀態對應于結構或構件達到最大承載能力或不適于繼續承載的變形，它包括結構構件或連接因強度超過而破壞，結構或其一部分作為剛體而失去平衡(如傾覆、滑移)，在反復荷載下構件或連接發生疲勞破壞等，表現為安全性。

正常使用極限狀態相應于結構或構件達到正常使用或耐久性的某項規定的限值，它包括構件在正常使用條件下產生過度變形，導致影響正常使用或建筑外觀;構件過早產生裂縫或裂縫發展過寬;在動力荷載作用下結構或構件產生過大的振幅等。超過這種極限狀態會使結構不能正常工作，也會使結構的耐久性受影響。

典型題型：

下列不屬于構件承載能力極限狀態的是( )。

A.傾覆 B.滑移

C.疲勞破壞 D.過大的振幅

二、結構的安全性要求

(一)桿件的受力形式：拉伸、壓縮、彎曲、剪切和扭轉。

實際結構中的構件往往是幾種受力形式的組合，如梁承受彎矩與剪力;柱子受到壓力與彎矩等。

(二)材料強度

材料有抗拉強度、抗壓強度、抗剪強度等。

(三)桿件穩定的基本概念

桿件失穩，兩端鉸接的壓桿，臨界力的計算公式為： 臨界力Plj的大小與下列因素有關：

(1)壓桿的材料：鋼柱的Plj比木柱大，因為鋼柱的彈性模量E大;

(2)壓桿的截面形狀與大小：截面大不易失穩，因為慣性矩I大;同樣面積的截面，做成管形(環形截面)就比實心圓形的壓桿不易失穩;

(3)壓桿的長度l：長度大，Plj小，易失穩;

(4)壓桿的支承情況：兩端固定的與兩端鉸接的比，兩端固定的Plj最大;兩端鉸接的與一端固定一端自由的比，兩端鉸接的Plj大。(兩端固定>兩端鉸接>一端固定一端自由)

(四)建筑裝飾裝修荷載變動對建筑結構安全性的影響

(1)在樓面上加鋪任何材料屬于對樓板增加了面荷載;

(2)在室內增加隔墻、封閉陽臺屬于增加的線荷載;

(3)在室內增加裝飾性的柱子，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構增加了集中荷載。

在裝飾裝修過程中，如有結構變動或增加荷載時，應注意：

當涉及主體和承重結構改動或增加荷載時，必須由原結構設計單位或具備相應資質的設計單位核查有關原始資料，對既有建筑結構的安全性進行核驗、確認。

三、結構的適用性要求

(一)桿件剛度與梁的位移計算

簡支梁最大位移為： 從公式中可以看出，影響位移因素除荷載外，還有：

(1)材料性能：與材料的彈性模量E成反比;

(2)構件的截面：與截面的慣性矩I成反比，如矩形截面梁，其截面慣性矩 (3)構件的跨度：與跨度l的4次方成正比，此因素影響最大。

梁的變形主要是彎矩引起的，叫彎曲變形。剪力所引起的變形很小，一般忽略不計。(桁架內力可以是拉力或壓力)

(二)混凝土結構的裂縫控制分為三個等級：

(1)構件不出現拉應力;

(2)構件雖有拉應力，但不超過混凝土的抗拉強度;

(3)允許出現裂縫，但裂縫寬度不超過允許值。

四、結構的耐久性要求

結構的耐久性是指結構在規定的工作環境中，在預期的使用年限內，在正常維護條件下不需進行大修就能完成預定功能的能力。

結構設計使用年限分類：

可分為1級，設計使用年限為5年(臨時性結構)

可分為2級，設計使用年限為25年(易于替換的結構構件)

可分為3級，設計使用年限為50年(普通房屋和構筑物)

可分為4級，設計使用年限為100年(紀念性建筑和特別重要的建筑結構)

混凝土結構的環境類別可分為五類，一般環境為I 類。

混凝土結構耐久性的要求

1.混凝土最低強度等級

預應力混凝土構件的混凝土最低強度等級不應低于C40。。

2.保護層厚度

表2A311012—5的規定中，只需要關注一下15、25、30三個最小厚度即可。

基礎中縱向受力鋼筋的混凝土保護層厚度不應小于40mm;當無墊層時，不應小于70mm。

典型題型：

1.易于替換的結構構件的正常設計使用年限為(B)年。

A.10 B.25

C.50 D.100

2.普通房屋和構筑物的設計使用年限為(D)年。

A. 5 B. 15

C. 25 D.50

3.安全性、適用性和耐久性概括為結構的(C)。

A.可靠度 B.安全度

C.可靠性 D.技術性

4.下列屬于混凝土結構的裂縫控制等級的為(B C D )。

A.構件不受任何力 B.構件不出現拉應力

C.構件雖有拉應力，但不超過混凝土的抗拉強度

D.允許出現裂縫，但裂縫寬度不超過允許值

E.允許出現裂縫，裂縫寬度無限制

5.相同材料和長度的細長壓桿，兩端均為固定支承，隨著壓桿長度的增大，壓桿的臨界力(B)。

A.變大 B.變小

C.無關 D.難以確定

6.相同材料和截面的壓桿，兩端支承情況相同，壓桿的長度(B)，壓桿的臨界力越大。

A.越大 B.越小

C.無關 D.不一定

7.關于壓桿穩定，正確的說法是(B)。

A.桿件短粗容易失穩 B.桿件細長容易失穩

C.桿件彈性模量大容易失穩 D.桿件截面的慣性矩大容易失穩

8.同一長度的壓桿，截面積及材料均相同，僅兩端支承條件不同，則(D)桿的臨界力最大。

A.兩端鉸支 B.一端固定，一端自由

C.一端固定，一端鉸支 D.兩端固定

9.當受均布荷載作用的簡支梁的跨度增大1倍時，其最大變形f(D)。

A.將增大到原來的4倍 B.將增加到原來的8倍

C.將增大到原來的12倍 D.將增加到原來的16倍

10.一受均布荷載作用的簡支梁，已知矩形截面梁的高度h是寬度b的二倍，其他條件都不變，現將其旋轉90度(寬變成高，高變成寬)時，最大變形是原來的(A)倍。

A.4 B.2

C.1/4 D.1/2