二级建造师在结构计算方面需要掌握的内容主要包括以下几个方面:
荷载的计算
包括外部荷载(如风荷载、雪荷载、施工荷载、地下水的荷载、地震荷载、人防荷载等)和内部荷载(如结构的自重荷载、使用荷载、装修荷载等)。
荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。
构件的试算
根据计算出的荷载值、构造措施要求、使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。
内力的计算
根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算,包括弯矩、剪力、扭矩、轴心压力及拉力等。
构件的计算
根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制(比如轴压比、剪跨比、跨高比、裂缝和挠度等)来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。
结构分析方法
在进行力的计算时,通常会采用一些结构分析方法,如简支梁、悬臂梁、框架等。这些方法可以帮助了解在不同荷载作用下结构的受力情况。
静力学平衡条件
根据静力学原理,任何静止物体或匀速运动的物体都处于力的平衡状态。这意味着作用在物体上的所有外力合力为零。对于简单的二维问题,力的平衡可以通过两个方向上的分力来表示:水平和垂直方向。力的计算可以通过牛顿第二定律 F=ma(力等于质量乘以加速度)来进行,但在很多情况下,我们更关心的是静态情况下的力,此时加速度为零,因此 F=mg(力等于质量乘以重力加速度)。
强度理论
材料的强度决定了结构能够承受的最大力。这涉及到材料力学中的强度理论,主要包括最大正应力理论和最大正应变能密度理论。最大正应力理论认为材料在最大正应力作用下发生破坏;而最大正应变能密度理论则考虑了应力和应变之间的关系,认为材料在最大应变能密度下发生破坏。
结构的计算简化
结构的计算可以简化为杆件的简化、节点的简化和支座的简化。杆件可以用轴线来表示,结点分铰结点和刚结点,支座可以简化为可动铰支座、固定铰支座、固定支座等。
建筑高度的控制
实行建筑高度控制区内建筑高度,应按建筑物室外地面至建筑物和构筑物最高点的高度计算。非实行建筑高度控制区内建筑高度:平屋顶应按建筑物室外地面至其屋面面层或女儿墙顶点的高度计算;坡屋顶应按建筑物室外地面至屋檐和屋脊的平均高度计算。下列突出物不计入建筑高度内:局部突出屋面的楼梯间、电梯机房、水箱问等辅助用房占屋顶平面面积不超过1/4者,突出屋面的通风道、烟囱、通信设施和空调冷却塔等。
受弯构件和受压构件的承载力计算
包括正截面承载力计算和斜截面承载力计算。需要掌握截面设计、截面复核(验算)、剪力设计值、箍筋设计、轴力计算等内容。
这些内容涵盖了二级建造师在结构计算方面需要掌握的基本原理和方法,通过系统的学习和实践,可以确保在工程实践中能够准确地进行结构设计和计算。