【基础知识辅导】一级结构师扎实基础，赶紧收下吧~

为了帮助大家更加从容应对2014年结构师考试，特奉献上一级结构师基础知识辅导，希望对大家有所帮助，大家共同努力。

　　 屋面找平层施工

　　 一、沥青油毡防水层施工

　　沥青油毡防水层的施工包括下列施工过程：屋面找平层施工，涂刷冷底子油，铺贴油毡和油毡保护层施工。

　　 (一)屋面找平层施工

　　屋面构件上可以做水泥砂浆找平层或沥青砂浆找平层。后者可以增强油毡与找平层的黏结能力和避免油毡起鼓，冬季施工时可以加快进度，但是需要热施工，一般应用较少。
　　水泥砂浆找平层的配合比为 水泥：砂=1：3。为了防止由于温差及混凝土构件收缩而使防水屋面开裂，找平层应留分格缝，缝宽20mm左右，缝应留在屋架或承重墙土。缝口上宜 空铺一条油毡条，以防拉裂整铺的油毡层。目前，卷材屋面有横向裂缝，多系第一层油毡满铺沥青黏贴所引起。
　　找平层要求平整，没有松动、起壳和翻砂现象。在墙、檐口、天沟等转角处均应做成小圆角，以便铺贴油毡

　　 混凝土的变形

　　混凝土的变形有两类： 一类是受力变形;另一类是 由温度和干湿变化引起的体积变形。
　　1.混凝土单轴向受压时的应力—应变曲线。
　　2.混凝土的弹性模量、变形模量

　 　1)弹性模量ec

　　弹性模量是反映材料的弹性变形的能力。通过曲线上原点o引切线，把此切线的斜率定义为混凝土的弹性模量ec，又称 原始弹性模量。

　　 2)变形模量

　　应力-应变曲线上任一点a与原点相连的割线的斜率称为混凝土的变形模量。

　　 3.混凝土的徐变

　　混凝土的应力不变，应变随时间而增长的现象称为混凝土的徐变。
　　混凝土的徐变对结构既不利，也有利。
　　当应力较小时(例如)，徐变变形与应力成正比，称为线性徐变。
　　当混凝土应力较大(例如)时，徐变变形与应力不成正比，称为非线性徐变。当应力过大时，徐变不再收敛，呈非稳定徐变的现象。

梁、板的构造

　　一、梁、板形式：矩形、t形、工字形、槽形、空心板等;
　　二、梁、板的截面尺寸：符合模数，且截面尺寸统一;
　　三、混凝土的强度等级的选择：常用c20、c25、c30，高强混凝土贡献不显著;
　　四、钢筋强度等级及常用直径：梁纵筋常用ⅱ级、ⅲ级，直径从12到25;
　　梁的箍筋常用ⅰ级、ⅱ级，直径是6、8、10mm;
　　五、混凝土最小保护层厚度：在室内常温下，混凝土最小保护层厚度对梁是25mm，对板是15mm;
　　六、纵向钢筋在梁截面内的布置要求：钢筋间的净距要求;
　　七、纵向受拉钢筋的配筋百分率：配筋率定义。

　 节点设计

　　连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一。在结构分析前，就应该对节点的形式有充分思考与确定。常常出现的一种情况是，最终设计的节点与结构分析模型中使用的 形式不完全一致，这必须避免。按传力特性不同，节点分刚接，铰接和半刚接。初学者宜选择可以简单定量分析的前两者。常用的参考书[2]有丰富的推荐的节点做法及计算公式。
　　连接的不同对结构影响甚大。比如，有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题，但会产生较大转动，不符合结构分析中的假定。会导致实际工程变形大于计算数据等的不利结果。
　　连接节点有等强设计和实际受力设计两种常用的方法，初学者可偏安全选用前者。设计手册[2}中通常有焊缝及螺栓连接的表格等供设计者查用，比较方便。也可以使用结构软 件的后处理部分来自动完成。

　　 具体设计主要包括以下内容：

　　1.焊接：对焊接焊缝的尺寸及形式等，规范有强制规定，应 严格遵守。焊条的选用应和被连接金属材质适应。E43对应Q235，E50对应Q345. Q235与Q345连接时，应该选择低强 度的E43，而不是E50.
　　焊接设计中不得任意加大焊缝。焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近。其他详细内容可查规范关于焊缝构造方面的规定。
　　2.栓接：
　　铆接形式，在建筑工程中，现已很少采用。
　　普通螺栓抗剪性能差，可在次要结构部位使用。
　　高强螺栓，使用日益广泛。常用8.8s和10.9s两个强度等级。根据受力特点分承压型和摩擦型。两者计算方法不同。高强螺栓最小规格M12.常用M16～M30.超大规格的螺栓性能 不稳定，设计中应慎重使用。

　 　构件设计

　　构件的设计首先是材料的选择。比较常用的是Q235(类似A3)和Q345(类似16Mn)。通常主结构使用单一钢种以便于工程管理。经济考虑，也可以选择不同强度钢材的组合截面。当强 度起控制作用时，可选择Q345;稳定控制时，宜使用Q235.
　　构件设计中，现行规范使用的是弹塑性的方法来验算截面。这和结构内力计算的弹性方法并不匹配。

工程判定

　　要正确使用结构软件，还应对其输出结果的做 “工程判定”。比如，评估各向周期、总剪力、变形特征等。根据“工程判定”选择修改模型重新分析，还是修正计算结果。
　　不同的软件会有不同的适用条件。初学者应充分明了。此外，工程设计中的计算和精确的力学计算本身常有一定距离，为了获得实用的设计方法，有时会用误差较大的假定， 但对这种误差，会通过“适用条件、概念及构造”的方式来保证结构的安全。钢结构设计中，“ 适用条件、概念及构造”是比定量计算更重要的内容。
　　工程师们不应该过分信任与依赖结构软件。美国一位学者曾警告说：“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题。”
　　注重概念设计和工程判定是避免这种工程灾难的方法。

　　 预估截面

　　结构布置结束后，需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。
　　钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H型钢截面等。根据荷载与支座情况，其 截面高度通常在跨度的 1/20～1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时，可回 避钢梁的整体稳定的复杂计算，这种方法很受欢迎。确定了截面高度和翼缘宽度后，其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。
　　柱截面按长细比预估。通常50 <λ<150，简单选择值在100附近。根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同，可选择钢管或h型钢截面等。
　　初学者需注意，对应不同的结构，规范中对截面的构造要求有很大的不同。如钢结构所特有的组成构件的板件的局部稳定问题。在普钢规范和轻钢规范中的限值有很大的区别 。
　　除此之外，构件截面形式的选择没有固定的要求，结构工程师应该根据构件的受力情况，合理的选择安全经济美观的截面。
　　 结构分析

　　目前钢结构实际设计中，结构分析通常为线弹性分析，条件允许时考虑 P-Δ，p-δ。
　　新近的一些有限元软件可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能。这为更精确的分析结构提供了条件。并不是所有的结构都需要使用软件：
　　典型结构可查力学手册之类的工具书直接获得内力和变形。
　　简单结构通过手算进行分析。
　　复杂结构才需要建模运行程序并做详细的结构分析。