若s＝R，则构件处于即将破坏的边缘状态，称为极限状态。
很明显，S>R是不可靠的，R比S超出很多是不经济的。
我国的设计就是基于极限状态的设计。
推广到一般情况，如结构或构件超过某一特定状态就不能满足上述某项规定的功能要求时，称这一状态为极限状态。
极限状态通常可分为如下两类：
承载力极限状态与正常使用极限状态。
承载能力极限状态是对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形，它包括结构构件或连接因强度超过而破坏，结构或其一部分作为刚体而失去平衡（如倾覆、滑移），在反复荷载下构件或连接发生疲劳破坏等。
这一极限状态关系到结构全部或部分的破坏或倒塌，会导致人员的伤亡或严重的经济损失，所以对所有结构和构件都必须按承载力极限状态进行计算，施工时应严格保证施工质量，以满足结构的安全性。
三、掌握杆件的受力形式
结构杆件的基本受力形式按其变形特点可归纳为以下五种：
拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转。
实际结构中的构件往往是几种受力形式的组合，如梁承受弯曲与剪力；柱子受到压力与弯矩等。
四、材料强度的基本概念
结构杆件所用材料在规定的荷载作用下，材料发生破坏时的应力称为强度，要求不破坏的要求，称为强度要求。
根据外力作用方式不同，材料有抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。
对有屈服点的钢材还有屈服强度和极限强度的区别。
在相同条件下，材料的强度高，则结构的承载力也高。
五、杆件稳定的基本概念
在工程结构中，受压杆件如果比较细长，受力达到一定的数值（这时一般未达到强度破坏）时，杆件突然发生弯曲，以致引起整个结构的破坏，这种现象称为失稳。
因此，受压杆件要有稳定性要求。
辅导用书图1A41101l-3为一个细长的压杆，承受轴向压力P，当压力P增加到Pu时，压杆的直线平衡状态失去了稳定。
Pu具有临界的性质，因此称为临界力。
两端铰接的压杆，临界力的计算公式见考试用书,临界力Pu的大小与下列因素有关：
（1）压杆的材料：
钢柱的Pu比木柱大，因为钢柱的弹性模量E大；
（2）压杆的截面形状与大小：
截面大不易失稳，因为惯性矩大；
（3）压杆的长度L：
长度大，Pu小，易失稳；
（4）压杆的支承情况：
两端固定的与两端铰接的比，前者Pu大。
不同支座情况的l临界力的计箅公式为见辅导用书。
当构件长细比过大时，常常会发生失稳破坏，我们在计算这类柱子的承载能力时，引入一个小于1的系数来反映其降低的程度。
系数值可根据长细比算出来，也可查表得出来。
1A411012掌握房屋结构的适用性要求
一、房屋结构适用性
房屋结构除了要保证安全外，还应满足适用性的要求，在设计中称为正常使用的极限状悉。
这种极限状态相应于结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定的限值，它包括构件在正常使用条件下产生过度变形，导致影响正常使用或建筑外观{构件过早产生裂缝或裂缝发展过宽；在动力荷载作用下结构或构件产生过大的振幅等。
超过这种极限状态会使结构不能正常工作，使结构的耐久性受影响。
二、杆件刚度与梁的位移计算
结构杆件在规定的荷载作用下，虽有足够的强度，但其变形也不能过大，如果变形超过了允许的范围，也会影响正常的使用。
限制过大变形的要求即为刚度要求，或称为正常使用下的极限状态要求。
梁的变形主要是弯矩所引起的，叫弯曲变形。
剪力所引起的变形很小，可以忽略不计。
三、混凝土结构的裂缝控制
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。
1A410lOl3熟悉房屋结构的耐久性要求
一、房屋结构耐久性的含义
房屋结构在自然环境和人为环境的长期作用下，发生着极其复杂的物理化学反应而造成损伤，随着时间的延续，损伤的积累使结构的性能逐渐恶化，以致不再能满足其功能要求。
所谓结构的耐久性是指结构在规定的工作环境中，在预期的使用年限内，在正常维护条件下不需进行大修就能完成预定功能的能力。
房屋结构中，混凝土结构耐久性是一个复杂的多因素综合问题，我国规范增加了混凝土结构耐久性设计的基本原则和有关规定，现简述如下。
二、结构设计使用年限
我周《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068—2001）首次提出了建筑结构的设计使用年限，见辅导用书表lA411013-1。
设计使用年限是设计规定的一个时期，在这一时期内，只需正常维修（不需大修）就能完成预定功能，即房屋建筑在正常设计、正常施工、正常使用和维护下所应达到的使用年限。
三、混凝土结构耐久性的环境类别
在不同环境中，混凝土的劣化与损伤速度是不一样的，因此应针对不同的环境提出不同要求。
混凝土结构的环境类别见辅导用书表1A411013-2的规定。
四、混凝土结构的耐久性要求
保护层厚度
混凝土保护层厚度是一个重要参数，它不仅关系到构件的承载力和适用性，而且对结构构件的耐久性有决定性的影响，因此，要求设计使用年限为50年的钢筋混凝土及预应力混凝土结构，其纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于钢筋的公称直径，且应符合辅导用书表1A411013-3的规定。
2水灰比、水泥用量的一些要求
对于一类、二类和三类环境中，设计使用年限为50年的结构混凝土，其最大水灰比、最小水泥用量、最低混凝土强度等级、最大氯离子含量以及最大碱含量，按照耐久性的要求应符合辅导用书表1A411013—4的规定。
专业工程管理与实务（建筑工程）（一级建造师）精讲班第3讲讲义
专业工程管理与实务（建筑工程）（一级建造师）精讲班第3讲讲义
房屋结构平衡的技术要求
1A411020房屋结构平衡的技术要求
lA4l102l掌握建筑荷载的分类及装饰装修荷载变动对建筑结构的影响
一、荷载的分类
引起结构失去平衡或破坏的外部作用主要有：
直接施加在结构上的各种力，习惯上亦称为荷载。
例如结构自重（恒载）、活荷载、积灰荷载、雪荷载、风荷载等。
主要是直接作用，另一类是间接作用：
指在结构上引起外加变形和约束变形的其他作用。
例如混凝土收缩、温度变化等。
（一）荷载按时间的变异分类
1．永久作用（永久荷载或恒载）：
在设计基准期内，其值不随时问变化；或其变化可以忽略不计。
如结构自重、土压力、预加应力、混凝土收缩、基础沉降、焊接变形等。
2．可变作用（可变荷载或活荷载）：
在设计基准期内，其值随时间变化。
如安装荷载、屋面与楼面活荷载等。
3．偶然作用（偶然荷载、特殊荷载）：
在设计基准期内可能出现，也可能不出现，而一日出现其值很大，且持续时间较短。
例如爆炸力、撞击力、雪崩、严重腐蚀、地震、台风等。
（二）按结构的反应分类
1．静态作用或静力作用：
不使结构或结构构件产生加速度或所产生的加速度可以忽略。
2．动态作用或动力作用：
使结构或结构构件产生不可忽略的加速度，例如地震作用、吊车设备振动、高空坠物冲击作用等。
（三）按荷载作用面的大小分类
1．均布面荷载
2．线荷载
3．集中荷载
（四）按荷载作用方向分类
l．垂直荷载：
如结构自重、雪荷载等；
2．水平荷载：
如风荷载、水平地震作用等。
二、施工荷载
在施工工程中，将对建筑结构增加一定数量的施工荷载，如电动设备的振动、对楼面或墙的撞击等，带有明显的动力荷载的特性；又如在房间放置大量的砂石、水泥等建筑材料，可能使得建筑物局部面积上的荷载值远远超过设计允许的范围。
三、建筑装饰装修变动对建筑结构的影响及对策
1．建筑装饰装修对建筑结构的影响
在装饰装修过程中，如有结构变动，或增加荷载时，应注意：
（1）在设计和施工时，必须了解结构能承受的荷载值是多少，将各种增加的装修装饰荷载控制在允许范围以内，如果做不到这一点，应对结构进行重新验算，必要时应采取相应的加固补强措施。
（2）建筑装饰装修工程设计必须保证建筑物的结构安全和主要使用功能。
当涉及主体和承重结构改动或增加荷载时，必须由原结构设计单位或具备相应资质的设计单位核查有关原始资料，对既有建筑结构的安全性进行核验、确认。
（3）建筑装饰装修工程施工中，严禁违反设计文件擅自改动建筑主体、承重结构或主要使用功能；严禁未经设计确认和有关部门批准擅自拆改水、暖、电、燃气、通信等配套设施。
2．在楼面上加铺任何材料属于对楼板增加了面荷载
（1）设计人员在确定楼面装修材料前，首先要了解该楼板能够承受多大荷载，住宅、办公楼、学校、旅馆各类建筑楼板承受荷载的标准是不一样的，只有了解清楚后，才能确定选择什么材料作楼面的装修。
（2）装配式楼板结构，为了加强结构的整体性、抗震性能，常在楼板上做现浇的钢筋混凝土叠合层，厚度50～80mm；严禁采用凿掉叠合层以减轻荷载的方法，进行楼面装修。
（3）吊顶通常采用轻钢龙骨石膏板的做法。
施工时，需要在楼板上打洞、下膨胀螺栓、焊钢筋吊杆，需要注意的问题是一般建筑采用预应力钢筋混凝土圆孔板作为楼层的结构，板与板之间的缝隙用现浇钢筋混凝土，以保证装配式楼板的整体性。
在吊顶的过程中，不了解这种结构，把吊点的洞打在圆孔上，膨胀螺栓根本不起作用，而应该在钢筋混凝土的板缝处下膨胀螺栓。
3．在室内增加隔墙、封闭阳台，属于增加的线荷载
（1）在室内增加隔墙，增加的荷载全部传递给楼板或梁。
一般情况下，当采用轻型材料（如石膏板）作隔墙时，对结构的影响不是很大，当采用砌块墙体时，则影响很大。
特别是隔墙的重量全部传递给一块楼板时，将使这块楼板的变形较大，影响结构安全。
这种情况应对楼板进行加固，以满足承载力的要求。
（2）封闭阳台、在阳台四周作储物柜、花盆架，这些做法相当于在一个悬挑构件的最外端增加了连续的线荷载，这是对悬挑结构极为不利的。
阳台装修时改变使用功能，应征求原设计单位的意见，或请有资质的单位重新设计。
4．在室内增加装饰性的柱子，特别是石柱，悬挂较大的吊灯，房间局部增加假山盆景，这些装修做法就是对结构增加了集中荷载，使结构构件局部受到较重荷载作用，引起结构的较大变形，造成不安全的隐患，应采取安全加固措施。
5．变动墙对结构的影响
（1）建筑物的墙体根据其受力特点分为承重墙、非承重墙。
承重墙不得拆除。
（2）在承重墙上开设洞口，将削弱墙体载面，减少墙体刚度，降低墙体的承载能力。
未经结构验算并采取加强措施是不允许随便在承重墙体上开洞的。
（3）墙体开洞时，应经设计确定开洞位置、大小和开洞方法。
6．楼板或屋面板上开洞、开槽对结构的影响
无论发生哪种情况，都将削弱楼板截面、切断或者损伤楼板钢筋，预应力楼板因敲击楼板使混凝土松动，降低楼板的承载能力。
开洞、开槽应经设计单位同意。
7．变动梁、柱对结构的影响
（1）在梁上开洞将削弱梁的截面，降低梁的承载能力。
（2）在原有梁上设置梁、柱、支架等构件时，不得将后加构件的钢筋或连接件与原有粱的钢筋焊接，这将损伤梁的钢筋，降低梁的承戴能力和抵抗变形的能力，是十分危险的。
（3）凿掉梁的混凝土保护层，未能采取有效的补救措施时，梁的截面会受到削弱，钢筋暴露在大气环境中逐渐锈蚀。
此时应采用比原粱混凝土强度高一个等级的细石混凝土，重新浇筑混凝土保护层。
（4）梁下加柱相当于在梁下增加了支撑点，将改变梁的受力状态。
在新增柱的两侧，梁由承受正弯矩变为承受负弯矩，这种变动是危险的。
（5）梁上增设柱子或粱，此种做法除了连接可能带来的结构问题以外，主要问题是增设的梁或柱将对原有的粱增加荷载。
应对原梁进行结构验算。
（6）在柱子中部加梁（包括悬臂梁）将改变柱子的受力状态，增加柱子的荷载以及由此荷载引起的内力（包括轴力、弯矩等），如果不进行必要的结构验算并采用相应的结构措施，盲目地在柱子中部加梁将会引起严重的后果。
（7）在原有建筑的空间里加层，加层的结构，与周围原有的柱梁进行连接，这种做法对原结构增加了相当大的荷载，特别是增加的梁与原有的柱连接时，会造成原结构的受力状态发生改变，与最初计算时考虑的受力状态不相符，是非常危险的。
处理这一类的问题的原则是，任何室内装修的做法，以不改变原结构最初受力状态为基准，加固或新增构件的布置，应避免局部加强导致结构刚度或强度突变。
否则就要重新调整设计方案，以确保结构的安全。
8．房屋增层对结构的影响
房屋增层是对原有结构的根本性的变动。
房屋增层后即形成一种新的结构体系，要保证结构体系的安全必须进行如下几个主要方面的结构计算工作。
（1）验算增层后的地基承载力。
（2）将原结构与增层结构看作一个统一的结构体系，并对此结构体系进行各种荷载作用的内力计算和内力组合。
（3）验算原结构的承载能力和变形。
（4）验算原结构与新结构之间连接的可靠性。
9．桁架、网架结构的受力是通过节点传递给杆件的，不允许将较重的荷载作用在杆件上。
在吊顶装修或悬挂重物时，注意主龙骨和重物的吊点应与桁架的结点采用常温情况的连接，避免焊接，以防止高温影响桁架杆件的受力。
四、建筑结构变形缝的功能及在装饰装修中应予以的维护
（一）伸缩缝
是为了避免温度变化引起结构伸缩应力，使房屋构件产生裂缝而设置的。
基础受温度影响小，不用断开设缝，地上建筑部分应设缝。
（二）沉降缝
是为了避免地基不均匀沉降时，在房屋构件中产生裂缝而设置的。
从基础到上部结构，全部断开设缝。
现在经常采用后浇带的处理方式，对建筑防水、装修有利。
特别注意后浇带处，仍有微小沉降变形。
此处的墙、地面的装修应考虑可能开裂，需设缝。
（三）防震缝
当房屋外形复杂或者房屋各部分刚度、高度和重量相差悬殊时，在地震力作用下，由于各部分的自振频率不同，在各部分连接部位．必然会引起相互推拉挤压，产生附加拉力、剪力和弯矩引起震害，防震缝就是为了避免由这种附加应力和变形引起震害而设置的。
基础受地震影响位移小，不用断开设缝，地上建筑部分设缝。
在建筑变形缝处的装修构造，必须满足于各自所在建筑主体的自由变形。
专业工程管理与实务（建筑工程）（一级建造师）精讲班第4讲讲义
专业工程管理与实务（建筑工程）（一级建造师）精讲班第4讲讲义
1A411022掌握结构平衡的条件
1A411022掌握结构平衡的条件
一、力的基本性质
（1）力的作用效果
促使或限制物体运动状态的改变，称力的运动效果；促使物体发生变形或破坏，称力的变形效果。
（2）力的三要素
力的大小、力的方向和力的作用点的位置称力的三要素。
（3）作用与反作用原理
力是物体之间的作用，其作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，沿同一作用线相互作用于两个物体。
（4）力的合成与分解
作用在物体上的两个力用一个力来代替称力的合成。
力可以用线段表示，线段长短表示力的大小，起点表示作用点，箭头表示力的作用方向。
力的合成可用平行四边形法则。
利用平行四边形法则也可将一个力分解为两个力。
但是力的合成只有一个结果，而力的分解会有多种结果。
（5）约束与约束反力
工程结构是由很多杆件组成的一个整体，其中每一个杆件的运动都要受到相联杆件、节点或支座的限制或称约束。
约束杆件对被约束杆件的反作用力，称约束反力。
二、平面力系的平衡条件及其应用
（一）物体的平衡状态
物体相对于地球处于静止状态和等速直线运动状态，力学上把这两种状态都称为平衡状态。
（二）平衡条件
物体在许多力的共同作用下处于平衡状态时，这些力（称为力系）之间必须满足一定的条件，这个条件称为力系的平衡条件。
1．二力的平衡条件：
作用于同一物体上的两个力大小相等，方向相反，作用线相重台，这就是二力的平衡条件。
2．平面汇交力系的平衡条件：
一个物体上的作用力系，作用线都在同一平面内，且汇交于一点，这种力系称为平面汇交力系。
平面汇交力系的平衡条件是，EX=O和EY=O。
3．一般平面力系的平衡条件还要加上力矩的平行，所以平面力系的平衡条件是∑x=0，∑Y=O和∑M=0。
（三）利用平衡条件求未知力
一个物体，重量为w，通过两条绳索AC和BC吊着，计算AC、BC拉力的步骤为；首先取隔离体，作出隔离体受力图；然后再列平衡方程，∑X=o，∑Y=o，求未知力。
见辅导用书10页。
（四）静定桁架的内力计算
1．桁架的计算简图，先进行如下假设。
（1）桁架的节点是铰接；
（2）每个杆件的轴线是直线，井通过铰的中心；
（3）荷载及支座反力都作用在节点上。
2．用节点法计算桁架轴力：
先用静定平衡方程式求支座反力，再截取节点,为隔离体作为平衡对象，求杆件的未知力。
二力杆：
力作用于杆件的的两端并沿杆件的轴线，称轴力。
轴力分拉力和压力两种。
只有轴力的杆称二力杆。
3．用截面法计算桁架轴力：
截面法是求桁架杆件内力的另一种方法，首先，求支座反力,然后在桁架中作一截面，截断三个杆件，出现三个未知力,可利Ex=0，EY=0,Em=0,求出未知力。
（五）用截面法计算单跨静定梁的内力
杆件结构可以分为静定结构和超静定结构两类。
可以用静力平衡条件确定全部反力和内力的结构叫静定结构。
1A411023掌握防止结构倾覆的技术要求
（一）力偶、力矩的特性
（二）防止构件（或机械）倾覆的技术要求
对于悬挑构件（如阳台、雨篷、探头板等）、挡土墙、起重机械防止倾覆的基本要求是,引起倾覆的力矩应小于抵抗倾覆的力矩。
1A411024熟悉结构
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