篇建築結構概論

第1章建築結構緒論2

1.1建築和建築結構2

1.1.1建築的概念2

1.1.2建築結構2

1.2建築結構的類型3

1.2.1建築結構按材料分類3

1.2.2建築結構按受力性能分類7

1.3建築結構構件體繫12

1.3.1基本構件及傳力途徑12

1.3.2基本構件受力分類13

1.4課程的特點和學習要求14

1.4.1課程特點14

1.4.2學習要求15

練習題15

第2章建築結構設計基礎16

2.1建築結構設計基本規定16

2.1.1結構的安全等級16

2.1.2結構的設計基準期17

2.1.3結構的設計使用年限17

2.2建築結構上的作用17

2.2.1建築結構上的作用分類18

2.2.2建築結構上的永久荷載19

2.2.3建築結構上的可變荷載20

2.2.4建築結構上的地震作用22

2.3結構可靠度理論25

2.3.1結構的功能要求25

2.3.2結構功能的極限狀態25

2.3.3結構的可靠度27

2.4結構極限狀態設計方法29

2.4.1材料強度設計值29

2.4.2承載能力極限狀態設計30

2.4.3正常使用極限狀態設計33

練習題33

第3章建築結構材料35

3.1鋼材35

3.1.1鋼材的力學性能35

3.1.2普通鋼筋的品種和規格38

3.1.3結構鋼的品種和規格39

3.2混凝土43

3.2.1混凝土的強度等級43

3.2.2混凝土的力學性能44

3.2.3混凝土和鋼筋之間的黏結47

3.3砌體49

3.3.1砌體的材料組成49

3.3.2磚砌體軸心受壓力學性能52

3.3.3砌體結構材料選用要求55

練習題55

第二篇鋼筋混凝土結構

第4章鋼筋混凝土受彎構件58

4.1鋼筋混凝土受彎構件的一般構造要求58

4.1.1截面形式和幾何尺寸58

4.1.2板的配筋構造要求59

4.1.3梁的配筋構造要求61

4.1.4截面的有效高度63

4.2鋼筋混凝土受彎構件正截面受力特點65

4.2.1適筋梁純彎曲試驗65

4.2.2梁的正截面破壞特征67

4.2.3正截面承載力簡化計算方法68

4.3鋼筋混凝土受彎構件正截面承載力70

4.3.1單筋矩形截面70

4.3.2單筋T形截面74

4.3.3雙筋矩形截面79

4.4鋼筋混凝土受彎構件斜截面承載力80

4.4.1鋼筋混凝土受彎構件斜截面破壞特點80

4.4.2鋼筋混凝土受彎構件斜截面受剪承載力81

4.5鋼筋混凝土受彎構件裂縫寬度驗算85

4.5.1裂縫的出現和開展85

4.5.2裂縫寬度驗算86

4.6鋼筋混凝土受彎構件撓度驗算88

4.6.1鋼筋混凝土受彎構件截面抗彎剛度88

4.6.2鋼筋混凝土受彎構件撓度驗算89

練習題90

第5章鋼筋混凝土受壓構件94

5.1鋼筋混凝土受壓構件及其構造要求94

5.1.1鋼筋混凝土受壓構件分類94

5.1.2鋼筋混凝土受壓構件的截面形式和尺寸95

5.1.3鋼筋混凝土受壓構件的配筋構造要求95

5.2鋼筋混凝土軸心受壓構件正截面承載力計算97

5.2.1鋼筋混凝土軸心受壓構件的破壞特征98

5.2.2普通箍筋柱正截面承載力計算99

5.3鋼筋混凝土偏心受壓構件正截面承載力計算101

5.3.1鋼筋混凝土偏心受壓構件的破壞特征101

5.3.2偏心受壓構件的撓曲二階效應103

5.3.3對稱配筋矩形截面偏心受壓構件正截面承載力104

5.4鋼筋混凝土偏心受壓構件斜截面承載力計算108

5.4.1軸向壓力對斜截面受剪承載力的影響108

5.4.2偏心受壓構件斜截面受剪承載力計算108

5.5鋼筋混凝土偏心受壓構件裂縫寬度驗算109

5.5.1鋼筋混凝土偏心受壓構件的裂縫規律109

5.5.2鋼筋混凝土偏心受壓構件裂縫寬度驗算109

練習題110

第6章鋼筋混凝土梁板結構112

6.1鋼筋混凝土梁板結構概述112

6.1.1梁板結構組成和類型112

6.1.2單向板與雙向板113

6.1.3樓蓋梁板截面尺寸113

6.1.4梁板結構內力分析方法114

6.2現澆鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋設計115

6.2.1單向板肋形樓蓋結構平面布置115

6.2.2按彈性理論計算結構內力116

6.2.3按塑性內力重分布計算結構內力120

6.2.4單向板肋形樓蓋配筋計算和構造要求122

6.2.5單向板肋形樓蓋設計典型例題127

6.3現澆鋼筋混凝土雙向板肋形樓蓋設計135

6.3.1雙向板的受力特征135

6.3.2按彈性理論計算雙向板的內力136

6.3.3雙向板的配筋計算與構造要求137

6.3.4雙向板樓蓋設計典型例題138

6.4現澆鋼筋混凝土樓梯設計140

6.4.1樓梯的結構形式140

6.4.2現澆板式樓梯的計算與構造要求141

6.4.3現澆梁式樓梯的計算與構造要求144

6.4.4樓梯設計典型例題145

練習題150

第7章鋼筋混凝土框架結構152

7.1鋼筋混凝土框架結構的適用範圍和結構布置152

7.1.1框架結構組成與分類152

7.1.2框架結構設計規定和適用高度152

7.1.3框架結構柱網布置153

7.1.4框架結構的承重方案154

7.1.5框架結構變形縫設置156

7.2框架結構內力和側移計算157

7.2.1框架梁柱截面尺寸擬定157

7.2.2框架結構的計算簡圖159

7.2.3豎向荷載作用下的內力近似計算160

7.2.4水平力作用下的內力近似計算163

7.2.5水平力作用下的框架側移168

7.3鋼筋混凝土框架梁柱截面設計171

7.3.1框架結構內力組合171

7.3.2框架梁柱截面承載力計算173

7.3.3框架梁柱節點構造174

7.4鋼筋混凝土柱下獨立基礎178

7.4.1基礎底面尺寸178

7.4.2基礎衝切計算179

7.4.3基礎底板配筋181

7.5鋼筋混凝土框架結構的抗震構造措施183

7.5.1框架梁的抗震構造措施184

7.5.2框架柱的抗震構造措施185

7.5.3框架梁柱節點的抗震構造措施186

練習題188

第三篇砌體結構

第8章砌體構件的受壓承載力191

8.1無筋砌體構件整體受壓承載力計算191

8.1.1牆柱高厚比191

8.1.2受壓構件影響繫數192

8.1.3無筋砌體構件受壓承載力193

8.2無筋砌體局部受壓承載力194

8.2.1砌體局部均勻受壓承載力195

8.2.2梁端下砌體局部非均勻受壓承載力197

8.2.3剛性墊塊下砌體局部非均勻受壓承載力198

8.2.4墊梁下砌體局部非均勻受壓承載力199

8.3網狀配筋磚砌體受壓構件承載力200

8.3.1網狀配筋磚砌體的構造要求200

8.3.2網狀配筋磚砌體的適用條件201

8.3.3網狀配筋磚砌體受壓承載力201

練習題203

第9章混合結構房屋205

9.1混合結構房屋抗震概念設計205

9.1.1承重結構布置方案205

9.1.2房屋的適用高度和層數207

9.1.3房屋的高寬比和層高208

9.1.4抗震橫牆的間距208

9.1.5房屋的局部尺寸209

9.1.6結構材料的強度等級209

9.2混合結構房屋的靜力計算方案209

9.2.1房屋的空間工作性能209

9.2.2房屋的靜力計算方案211

9.3牆柱高厚比驗算212

9.3.1允許高厚比的影響因素212

9.3.2允許高厚比的取值213

9.3.3高厚比驗算方法214

9.4多層砌體房屋牆體計算216

9.4.1多層砌體房屋承重縱牆計算216

9.4.2多層砌體房屋承重橫牆計算219

9.5砌體房屋的挑梁和過梁219

9.5.1鋼筋混凝土挑梁219

9.5.2鋼筋混凝土過梁224

9.6磚砌體房屋的抗震構造措施226

9.6.1設置鋼筋混凝土構造柱226

9.6.2設置鋼筋混凝土圈梁227

9.6.3樓梯間的構造要求228

9.6.4樓蓋（屋蓋）的構造要求229

9.6.5牆體的加強措施229

9.6.6其他構造要求230

練習題230

第四篇鋼結構

第10章鋼結構連接233

10.1鋼結構的連接方法233

10.1.1焊縫連接233

10.1.2螺栓連接235

10.1.3鉚釘連接236

10.2焊縫連接236

10.2.1焊縫連接的構造要求237

10.2.2對接焊縫計算239

10.2.3角焊縫計算242

10.3螺栓連接245

10.3.1螺栓連接的構造要求246

10.3.2普通螺栓連接計算247

10.3.3高強度螺栓連接計算251

練習題253

第11章鋼結構構件255

11.1鋼結構軸心受力構件255

11.1.1軸心受力構件的截面形式255

11.1.2軸心受力構件的強度計算256

11.1.3軸心受力構件的剛度計算257

11.1.4軸心受壓構件的整體穩定258

11.1.5軸心受壓構件的局部穩定260

11.2鋼結構受彎構件（鋼梁）261

11.2.1鋼梁的截面形式261

11.2.2鋼梁的強度262

11.2.3鋼梁的剛度264

11.2.4鋼梁的整體穩定265

11.2.5鋼梁的局部穩定267

11.3鋼結構拉彎（壓彎）構件269

11.3.1拉彎（壓彎）構件的強度和剛度269

11.3.2實腹式壓彎構件的穩定性270

練習題273

第12章鋼結構房屋275

12.1鋼結構單層廠房275

12.1.1普通鋼結構單層廠房275

12.1.2輕型鋼結構單層廠房280

12.2鋼結構多層和高層房屋282

12.2.1鋼結構多層和高層房屋的結構體繫283

12.2.2鋼結構多層和高層房屋的結構布置286

12.2.3鋼結構多層和高層房屋的樓蓋288

12.3鋼結構大跨度房屋289

12.3.1網架結構289

12.3.2網殼結構293

12.3.3立體桁架結構295

12.3.4懸索結構296

練習題298

附錄300

附表1混凝土強度標準值300

附表2混凝土強度設計值300

附表3混凝土的彈性模量300

附表4普通鋼筋強度標準值300

附表5普通鋼筋強度設計值300

附表6普通鋼筋彈性模量300

附表7混凝土保護層的小厚度c301

附表8縱向受力鋼筋的小配筋百分率ρmin301

附表9混凝土受彎構件撓度限值301

附表10結構構件的裂縫控制等級及裂縫寬度的限值301

附表11每米板寬內的鋼筋截面面積302

附表12鋼筋的公稱直徑，公稱截面面積及理論質量302

附表13等截面等跨連續梁在常用荷載作用下按彈性分析的內力繫數302

附表14雙向板按彈性分析的計算繫數表310

附表15框架柱反彎點高度比313

附表16部分城市基本風壓和基本雪壓值317

附表17風壓高度變化繫數μz318

附表18部分城市抗震設防烈度318

附表19燒結普通磚和燒結多孔磚砌體的抗壓強度設計值319

附表20混凝土普通磚和混凝土多孔磚砌體的抗壓強度設計值319

附表21蒸壓灰砂普通磚和蒸壓粉煤灰普通磚砌體的抗壓強度設計值320

附表22砌體的彈性模量320

附表23無筋砌體受壓構件承載力影響繫數φ同其他影響繫數φ（砂漿強度等級≥M5）320

附表24鋼材的強度設計值321

附表25焊縫的強度設計值322

附表26螺栓連接的強度設計值322

附表27鋼材和鋼鑄件的物理性能指標323

附表28鋼結構軸心受壓構件截面分類323

附表29鋼結構軸心受壓構件的穩定繫數324

附表30截面塑性發展繫數γx，γy326

附表31鋼結構受彎構件撓度容許值327

附表32軋制普通工字鋼簡支梁的φb327

附表33等邊角鋼截面尺寸，截面面積，理論質量及截面特性328

附表34不等邊角鋼截面尺寸，截面面積，理論質量及截面特性331

附表35槽鋼截面尺寸，截面面積，理論質量及截面特性334

附表36工字鋼截面尺寸，截面面積，理論質量及截面特性335

附表37熱軋H型鋼截面尺寸，截面面積，理論質量及截面特性336

參考文獻340