建筑结构基础知识简介课件

建筑基础知识简介建筑基础知识简介结构基础与施工技术结构基础与施工技术建筑的组成建筑的组成n基础部分n把上部结构荷载可靠传递到地基n竖向承重系统n梁(梁/桁架)板等水平结构构件,把上部结构自重荷载可靠传递到竖向构件(柱/墙)n水平受力系统n风和地震等水平作用下,通过刚接的梁柱框架/剪力墙/筒体等结构构件,有效抵抗上部结构的水平荷载建筑基础建筑基础一、基础是结构构件，是人工产品；地基是天然状态，表示建筑场地下岩土的特性。基础设计归结构工程师，岩土勘察归岩土工程师。差的地基可以进行地基处理，如；机械压实（杂填土）、堆载预压（淤泥土）、换填垫层（浅层处理）、排水固结（塑料排水带、砂井真空预压）、复合地基（水泥搅拌）二、基础类型刚性基础（无筋扩展基础）用于多层砖混房屋扩展基础，柱下独立基础，墙下条型基础柱下条型基础梁板式或平板式筏板基础桩基础（预制方/管桩，钢桩，人工挖孔/机械钻孔/水冲孔等灌注桩）竖向力估算：12-182土建结构施工土建结构施工n土方和基础工程施工n钢筋工程n模板及脚手架工程施工n混凝土工程和预应力混凝土工程n钢结构制作安装条型基础钢筋梆扎条型基础钢筋梆扎混合结构混合结构n主材包括烧结普通砖、烧结多孔砖（砖）、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖（10-30/5），混凝土或其它改性的砌块（5-20/5）n砂浆M15/10/7.5/5/2.5n五层及以上砖房材料10（7.5）5以上n地面以下（潮湿地区）1510以上n施工质量控制等级必须为B级以上（）直槎处应加设拉结钢筋砌体结构的抗震构造砌体结构的抗震构造n内框架结构不应采用n构造柱在外墙四角、楼（电）梯间四角、大房间内外墙交接处、山墙和内纵墙交接处、内墙和外纵墙交接处、较大洞口两侧n圈梁所有楼盖处的纵横墙上设置（7度7层）n砌体结构设计规范50003-2001n砌体工程施工质量验收规范50203-2002地下室防水和防潮地下室防水和防潮n江苏省工程建设标准设计图集（黄色封面）n地下工程防水做法苏J02-2003非承重墙体材料非承重墙体材料n粘土空心砖（）、矿渣空心砖、陶粒空心砖、页岩模数砖等n加气混凝土砌块、墙板（轻质、隔声、保温）钢筋混凝土框架结构钢筋混凝土框架结构n垂直传力体系为板-梁-柱，水平体系为刚接的框架n混凝土材料强度等级C15/2080（5），表示抗压承载力均值，抗拉承载力低n钢筋强度等级235（Q235，直径8-20），335（20，直径8-50）400（20，直径8-50）n跨越更大的跨度，提供更大的空间钢筋混凝土楼板钢筋混凝土楼板n楼板就是提供建筑空间的结构构件n受力分单向板和双向板（长/宽=2为界限）n受力特性就是受弯构件，单向板跨厚比约为30，双向板跨厚比约为40，重/动荷载要相应增加板厚度n支承边板面受拉，跨中板底受拉，双层双向钢筋并非完全需要（屋面或受力复杂部位除外）n配筋率约0.6-0.8%，用钢量约102梁板钢筋的梆扎梁板钢筋的梆扎标准的梁板式结构标准的梁板式结构框架受力机理（竖向力）框架受力机理（竖向力）框架受力机理（水平力）框架受力机理（水平力）框架构件截面的选择框架构件截面的选择n框架主梁约为跨度的1/81/12，普通钢筋混凝土的最大跨度约为1218m，再大需采用预应力或内配型钢等措施n框架次梁约为跨度的1/101/15n双向井式楼盖约为跨度的1/121/18n无梁楼盖楼板的厚度约为跨度的1/251/30n采用预应力或内配型钢等措施后框架主梁的高跨比可以减小到1/151/20框架板柱结构体系框架板柱结构体系框架结构的适用高度及抗震构造框架结构的适用高度及抗震构造n最大适用高度6-607-558-459-25mn强柱弱梁的抗震原则，控制方法：框架柱控制轴压比，控制横向配箍率n强剪弱弯的控制原则，剪坏是脆性破坏（突然破坏），受弯是延性破坏，有征兆（裂缝开展）n强节点弱构件的原则，节点区的施工质量很重要非结构构件的安全非结构构件的安全n非承重墙体，装饰构件和部件，固定于楼面的大型储物架，支承于楼面的附属机电设备n次生伤害的重要来源高层钢筋混凝土结构型式高层钢筋混凝土结构型式n框架结构n框架-抗震墙结构：部分轴线布置剪力墙，剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位，剪力墙间距不宜过大 n抗震墙结构：剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置；避免仅单向有墙。剪力墙墙肢截面宜简单、规则。n框架-核心筒结构：核心筒或内筒的外墙与外框柱间的中距，非抗震设计宜不大于12m、抗震设计宜不大于10m时。n筒体结构（框筒、筒中筒、成束筒等）混凝土结构的质量验收混凝土结构的质量验收n依据是混凝土结构工程施工质量验收标准50204-2002n材料关：钢筋进场复验，水泥标号及稳定性，混凝土标准养护和同条件养护试块等n模板的安装、拆除：尺寸偏差、预留预埋、拆模时间（75%=8m）n钢筋制作：下料长度、钢筋接头/焊接、钢筋弯钩等、保护层厚度、锚固/搭接长度n混凝土浇铸：振捣要密实，外观检查有无露筋、蜂窝、孔洞、夹渣、疏松、裂缝、连接部位缺陷、外形缺陷、外表缺陷钢筋混凝土结构的基本构造钢筋混凝土结构的基本构造n混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图系列n03G101-1现浇混凝土框架、剪力墙、框架-剪力墙、框支剪力墙结构n03G101-2现浇混凝土板式楼梯n04G101-3筏型基础n04G101-4现浇混凝土楼面及屋面板n06G101-6独立基础、条形基础、桩基承台多层框架房屋的建筑构造多层框架房屋的建筑构造n江苏省工程建设标准设计图集n苏J01-2005施工说明n苏J02-2003地下工程防水做法n苏J03-2006平屋面建筑构造n苏J04-2005阳台n苏J05-2006楼梯nn苏J07-2005零星建筑配件n苏J08-2006室外工程n常用地面做法常用地面做法n水泥地面/混凝土防潮（水）地面/水磨石地面n60厚C20混凝土，表面撒1:1水泥中粗砂压实抹光n撒绿豆砂一道粘牢n刷冷底子油一道，热沥青两道（两毡三油）防潮层，厚2以上n（防水层可以采用聚氨脂三遍涂膜防水）n60/80/100厚C15混凝土，表面撒1:1水泥中粗砂压实抹光n100厚碎石或碎砖夯实，灌1:5水泥砂浆n素土夯实常用楼面做法常用楼面做法n水泥砂浆/水磨石/地砖/石材/木地板/静电地板n20厚石材楼面/8-10厚地砖楼面/15厚1:2水泥白石子抹光打蜡n8厚1:1水泥细砂浆结合层/撒素水泥面/刷素水泥浆n（30厚C20细石混凝土+防水层）n20厚1:3水泥砂浆找平层n现浇钢筋混凝土楼面（40厚C20细石+预制板）常用屋面做法常用屋面做法n屋面防水等级分25年15105级n屋面防水等级I级要求三道或以上设防两道n卷材-合成高分子/高聚物改性沥青/沥青复合/自粘聚氨脂胎改性沥青/自粘橡胶沥青n涂膜-高聚物改性沥青防水涂料/合成高分子防水涂料/聚合物水泥防水涂料（只用一道）n金属板材n刚性防水屋面-40厚C20细石混凝土，内配D4150双向钢筋钢结构基本知识钢结构基本知识n钢结构自重轻，单位质量的强度比混凝土高很多，因而当承受的荷载和条件相同时，钢结构要比其它结构轻，并可跨越更大的跨度并节省基础费用n钢材的塑性和韧性好，一般不会因为偶然超载或局部超载而突然断裂破坏；韧性好，对动力荷载的适应性较强n钢结构制作工业化程度高，精确度高；n制成的构件运到现场拼装、连接施工方便，施工周期短；易于拆卸、加固或改造n钢结构由于自重轻，相应的地震作用小，韧性好等使其抗震性能优于混凝土结构钢结构的缺点钢结构的缺点n钢结构的耐热性好，但防火性能差：钢材耐热而不耐高温。随着温度的升高，强度就降低。当周围存在着辐射热，温度在150度以上时，就应采取遮挡措施。如果一旦发生火灾，结构温度达到500度以上时，就可能全部瞬时崩溃。需进行防火保护（涂料、外包裹）n钢材在潮湿环境中，特别是处于有腐蚀介质的环境中容易锈蚀，必须刷涂料或镀锌，而且在使用期间还应定期维护 钢结构体系钢结构体系n楼板采用压型钢板加混凝土组合楼板，一般为单向，跨度约24mn梁、柱采用工字型型钢，柱还可采用箱型型钢n抗侧力体系可采用框架结构、框架支撑体系或者钢框架+钢筋混凝土筒体的组合n钢结构主体结构造价约为普通钢筋混凝土结构的1.4倍，只增加全部建设投资的约1020%单层钢结构厂房示意单层钢结构厂房示意多高层钢结构多高层钢结构空间钢结构空间钢结构n以机场、会展中心、体育场馆等公共建筑可采用大跨度空间桁架、网架等型式的钢结构现有房屋加固现有房屋加固n按现行新规范和国家标准执行n结构加固前需进行可靠性鉴定n建议同抗震加固同时进行n加固的主要内容：承载能力的加固、抗变形能力的加固、抗震能力的加固n加固的主要方法：直接加固和间接加固（体外预应力、外加支承等）直接加固法直接加固法n增大截面：梁、板叠合层，柱外包加厚，厚度不小于40（板）、60（梁、柱）n置换混凝土：用于承重构件受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的局部加固n外粘型钢：需大幅提高截面承载能力和抗震能力的钢筋混凝土梁、柱结构n外粘钢板：用于钢筋混凝土受弯、大偏心受压及受拉构件的加固n粘贴纤维复合材料：用于钢筋混凝土受弯、轴心受压、大偏心受压及受拉构件的加固n绕丝：轴心受压的构件n高强度钢丝绳网片-聚合物砂浆外加层：墙体加固通信机房的加固通信机房的加固n楼板的加固：现在设计使用荷载从正常厂房52提高到10-162，抗弯承载能力严重不足n框架主、次梁的加固：板增大的荷载相应导致主次梁抗弯、剪的能力不足n框架柱的加固：竖向荷载明显加大，抗压能力不足n抗震加固：结构自身质量增大，地震作用相应增大，导致抗震能力严重不足电信的抗震设防电信的抗震设防n一、建筑工程抗震设防分类标准50223-2008规定应根据其在整个信息网络中的地位和保证信息网络通畅的作用划分抗震设防类别，其配套的供电、供水建筑应与主体建筑的抗震设防类别相同n重点设防类应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施，特殊设防类提高一度。n新建、改建、扩建的建筑工程。n二、抗震设防分类n特殊设防类：国际出入口局，国际无线电台，国家卫星通信地球站，国际海缆登陆站。n重点设防类：省中心及省中心以上通信枢纽楼、长途传输一级干线枢纽站、国内卫星通信地球站、本地网通枢纽及通信生产楼、应急通信用房。n市、县局中本地网通枢纽及通信生产楼、应急通信用房均在列。钢筋混凝土楼板的加固钢筋混凝土楼板的加固n增加楼板厚度叠合楼板受力：增加一层不小于40厚的钢筋混凝土并内配钢筋，用于层高富余，且原设计板底钢筋较富余的情况，造价较低n板底板面粘贴纤维复合材料：抗拉强度非常高，可多层粘贴，价格约为400-1000每平米/层（国产/进口，纤维按单位面积质量厚度分级和配套胶）n粘钢板加固：3600元/平米，4700元/平米n电信机房可采用板面叠合受力，板底粘贴碳纤维或钢板的加固方案，结构胶和使用年限有很大关系。n质量控制：材料和胶的品质及施工质量框架梁的加固框架梁的加固n增大梁截面叠合受力：可增大梁宽和高，不小于60厚的钢筋混凝土并内配纵向钢筋和U型箍筋，用于层高富余的情况，造价较低，负弯矩区可粘贴n梁底粘贴纤维复合材料：梁底/顶纵向粘贴提高抗弯能力，横向粘贴提高抗剪能力，但承载力受梁截面限制，提高值有一定限度n粘钢板加固：梁底/顶纵向粘贴提高抗弯能力，横向粘贴U型钢板箍n电信机房可采用增大截面法加固框架柱的加固框架柱的加固n增大柱截面法：可增大柱宽和高，不小于60厚的钢筋混凝土并外配纵向钢筋和箍筋，造价较低，节点区要加强构造措施n柱四周粘贴纤维复合材料：通过外加的环形箍，提高柱中心约束混凝土的抗压强度n外包型钢加固：柱四角加角钢，加横向缀条，形成格构的钢柱，外喷砂浆保护n电信机房可采用外包型钢加固n质量控制：型钢应穿越楼板节点区连续，型钢应紧贴原结构柱加固工程示意图加固工程示意图加固工程实例加固工程实例n碳纤维的梁板加固工程实例加固工程实例加固工程实例加固工程实例加固工程实例加固工程实例加固工程实例加固工程实例