一级建造师考试备考辅导一级建造师《建筑工程》精讲班讲义第6讲.docx

一级建造师《建筑工程》精讲班讲义(第6讲)桁架结构体系六、桁架结构体系桁架是由杆件组成的结构体系。在进行内力分析时，节点一般假定为铰节点，当荷载作用在节点上时，杆件只有轴向力，其材料的强度可得到充分发挥。桁架结构的优点是可利用截面较小的杆件组成截面较大的构件。单层厂房的屋架常选用桁架结构。屋架的弦杆外形和腹杆布置对屋架内力变化规律起决定性作用。同样高跨比的屋架，当上下弦成三角形时，弦杆内力，当上弦节点在拱形线上时，弦杆内力最小。屋架的高跨比一般为1／6至1／8较为合理。一般屋架为平面结构，平面外刚度非常弱。在制作运输安装过程中，大跨屋架必需进行吊装验算。桁架结构在其他结构体系中也得到采用。如拱式结构单层刚架结构等体系中，当断面较大时，亦可用桁架的形式。七、网架结构网架是由许多杆架按照一定规律组成的网状结构。它改变了平面桁架的受力状态，是高次超静定的空间结构。网架结构可分为平板网架和曲面网架两种。平板网架采用较多，其优点是：空间受力体系，杆件主要承受轴向力，受力合理，节约材料(如上海体育馆，直径1m，用钢量仅49kg／平方米)，整体性能好，刚度大，抗震性能好。杆件类型较少，适于工业化生产。平板网架可分为交叉桁架体系和角锥体系两类。角锥体系受力更为合理，刚度更大。网架的高度主要取决于跨度，网架尺寸应与网架高度配合决定，腹杆的角度以45度为宜。八、拱式结构拱是一种有推力的结构，它的主要内力是轴向压力。由于拱式结构受力合理，在建筑和桥梁中被广泛应用。它适用于体育馆、展览馆等建筑中。巴黎国家工业与技术展览中心，跨度2m，拱式结构，是当今世界有名的大跨度建筑。拱的类型按照结构的组成和支承方式，拱可分为三铰拱、两铰拱和无铰拱。工程中，后两种拱采用较多。拱是一种有推力的结构，解决这个问题非常重要，通常可采用下列措施：1)推力由拉杆承受；2)推力由两侧框架承受。九、悬索结构悬索结构，是比较理想的大跨度结构形式之一，在桥梁中被广泛应用。目前，悬索屋盖结构的跨度已达0m，主要用于体育馆、展览馆中。悬索结构的主要承重构件是受拉的钢索，钢索是用高强度钢绞线或钢丝绳制成。1)悬索结构的受力特点悬索结构包括三部分：索网、边缘构件和下部支承结构。索非常柔软，其抗弯刚度忽略不计。索的形状随荷载性质而变。索是中心受拉构件，既无弯矩也无剪力。水平反力为H，方向是向外的。索的拉力取决于跨中的垂度，，垂度越小拉力越大。索的垂度一般为跨度的1／30。索的合理轴线形状随荷载的作用方式而变化。2)悬索的类型及实例悬索结构可分为单曲面与双曲面两类。单曲拉索体系构造简单，屋面稳定性差。双曲拉索体系，它由承重索和稳定索组成。支承结构可以有很多种，如框架、拱等。北京工人体育馆，为圆形悬索结构，可容纳000名观众。比赛大厅直径94m，周围为四层框架结构，宽7．5m，主要为附属用房及休息廊。十、薄壁空间结构薄壁空间结构，也称壳体结构。它的厚度比其他尺寸(如跨度)小得多，所以称薄壁。它属于空间受力结构，主要承受曲面内的轴向压力，弯矩很小。它的受力比较合理，材料强度能得到充分利用。薄壳常用于大跨度的屋盖结构，如展览馆、俱乐部、飞机库等。薄壳结构多采用现浇钢筋混凝土，费模板、费工时。薄壁空间结构的曲面形式很多。这里讲两种，筒壳和双曲壳。筒壳一般由壳板、边粱和横隔三部分组成。筒壳的空间工作是由这三部分结构协同完成的。它的跨度在30m以内是有利的。当跨度再大时，宜采用双曲薄壳。双曲壳特别适用于大空间大跨度的建筑。双曲壳又分为圆顶壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳。目前园顶的直径已达200多米。圆顶结构可用在大型公共建筑中，如天文馆、展览馆的屋盖。圆顶结构由壳面、支座环组成。通过支座环支于垂直构件上。壳面主要承受压力，支座环承受拉力。北京天文馆顶盖为半球形圆顶，直径25m，壳面厚6cm，结构自重每平方米约200公斤。双曲扁壳是双曲抛物面的一种形式，它由壳板和竖直的边缘构件(横隔构件)组成。因为扁壳的矢高比底面尺寸小得多，大约为1／5，所以叫扁壳。例如北京火车站大厅，35m×35m的双曲面扁壳屋盖，壳板为8cm，宽敞明亮，是一成功的范例。本节内容总结第一二三讲的辅导课程，我们讲的比较细，内容是1A40房屋结构工程技术，下面我们总结一下这部分的内容中考试的要点及分析典型的例题本节考点盘点及预测分析本节内容在新教材中有一些增加和调整。序号考点内容应试要求已考考点分布（分值）1房屋结构的安全性要求（新增）一般掌握√2影响杆件强度、稳定的因素及公式重点掌握3 2 3√3房屋结构的适用性要求（新增）一般掌握√4房屋结构的耐久性要求（新增）重点掌握√5建筑荷载的分类及装饰装修荷载的变动（新增）重点掌握√6杆件的平衡方程及受力分析重点掌握1 1 1√7常见建筑结构体系及应用一般了解3 3 3√重要考点破解考点一房屋结构工程的可靠性技术要求【考点内容】考生应重点掌握的内容总结如下：房屋结构的可靠性安全性、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性两种极限状态承载力极限状态正常使用极限状态细长压杆的临界力公式，L0为压杆的计算长度。影响临界力的因素压杆的支承情况（L0）、材料（E）、截面形状（I）、长度（L）。当柱的一端固定一端自由时，L0=2L，L为杆件的实际长度；两端固定时，L0=0.5L；一端固定一端铰支时，L0=0.7L；两端铰支时，L0=L临界应力的计算公式（其中长细比λ是影响临界应力的综合因素）影响混凝土耐久性因素保护层厚度、水灰比、水泥用量等梁的变形主要是弯矩引起的，主要体现为弯曲变形。影响梁的位移的主要因素：跨度（L）、材料（E）、截面形状（I）、外部荷载（q）。【典型考题】假定外荷载在某构件内产生的荷载效应为轴向拉力S，构件对此产生的抵抗能力为R，则当（D）时，该构件处于即将破坏的边缘极限状态。A．S>RB．SC．S≤RD．S=R答案：D解题思路：当S>R时，构件将破坏，即属于不可靠状态；当S当S=R时，构件处于即将破坏的边缘状态，即极限状态。我国的设计就是基于极限状态的设计。所以正确选项为D。【典型考题】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（）等级。A．2个B．3个C．4个D．5个答案：B解题思路：混凝土结构的裂缝控制可分为三个等级：（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。所以正确选项为B。【典型考题】[真题]关于简支梁变形大小的影响因素，下列表述正确的是（ACE）。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，变形越大答案：ACE解题思路：影响梁变形（位移）的因素有跨度、材料、截面形状、外部荷载、支座情况等。要求考生要掌握均布荷载作用下悬臂梁的变形公式（）中各影响因素与变形的关系，如与梁变形（位移）成正比的因素有跨度、荷载，成反比的因素有惯性矩、弹性模量等，此处知识点可出多选题。而所有因素中影响的是跨度（L），此处也可出计算式的单项选择题，如当梁的跨度增加1倍时，其变形增大到原来的多少倍（倍）。重要考点的多种题型变化在后面每章的同步训练中给出，考生可以边学边练用以检验学习效果。【典型考题】[真题]受压构件，两端铰支，其临界力为５０kN，若将构件改为两端固定，则其临界力为（）kN。A。

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