2A311021 房屋结构平衡技术要求（***）

本小节的主要介绍荷载的分类、平面力系的平衡条件及其应用等内容。

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。荷载有不同的分类方法，具体内容如表2A311021-1所示。

知识拓展

建筑结构设计时不同荷载采用的代表值：对永久荷载应采用标准值作为代表值；对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值，对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。确定可变荷载代表值时应采用50年设计基准期。

【例题1·单选题】（2012年真题）下列各项不属于偶然作用的是（ ）。

A.罕遇地震 B.爆炸力、撞击力

C.施工检修荷载 D.龙卷风

【解析】偶然作用是指在设计基准期内不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间很短的作用，例如爆炸力、撞击力等。罕遇地震（设计基准期的超越概率为2%～3%）、爆炸力、撞击力、龙卷风符合这一含义，属于偶然作用。施工检修荷载在设计基准期出现的概率较大，属于可变作用。

【答案】C

二、平面力系的平衡条件及其应用

平面力系的平衡条件及应用主要应熟悉杆件受力按其变形特点的5种分类，根据示意图判断杆件的受力情况，掌握剪力与弯矩的情况，判断构架弯矩的正负。

（一）平面力系的平衡条件

物体在许多力的共同作用下处于平衡状态时（建筑工程中的杆件或结构一般处于静止状态），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a。

（1）二力的平衡条件：两个力大小相等，方向相反，作用线相重合。

（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：∑X=0和∑Y=0，如图2A311021-1所示。

（3）一般平面力系的平衡条件还要加上力矩的平衡，即作用在物体上的力对某点取矩时，顺时针力矩之和等于反时针力矩之和，所以平面力系的平衡条件是∑X=0，∑Y=0和∑M=0。

（二）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=0和∑Y=0，求未知力T1、T2，如图2A311021-2所示。

（三）结构的计算简化

由于在工程设计中需要一个图形对结构进行力学分析，但实际上不可能做到图形与实际结构完全一样，因此必须对实际结构进行抽象和简化，得到一个计算时所用的计算简图。简化遵循的原则如下：

（1）正确反映结构的实际受力情况，使计算结果与实际情况比较吻合；

（2）略去次要因数，便于分析和计算。

具体结构的计算简化内容如表2A311021-2所示。

（四）杆件的受力与稳定

1.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，如图2A311021-3所示。

名师点拨

实际结构中的构件往往是几种受力形式的组合，如梁承受弯矩与剪力、柱子受到压力与弯矩等。

2.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。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。

名师点拨

在相同条件下，材料的强度高，则结构的承载力也高。

3.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，受压杆件要有稳定的要求。

如图2A311021-4所示一根细长的压杆，承受轴向压力P，当压力P增加到Plj时，压杆突然弯曲，失去了稳定，Plj称为临界力。临界力越大，压杆的稳定性就越好。

【例题2·单选题】（2014年真题）某杆件受力形式示意如下图，该杆件的基本受力形式是（ ）。

A.压缩 B.弯曲 C.剪切 D.扭转

【解析】本题考查的是建筑结构技术要求。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，本题中杆条的受力为剪切力。

【答案】C