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一建建筑實務教材+筆記
目 錄
..................................................................... 1 1A410000建筑工程技術
1A411000建筑結構與構造 ................................................................. 1
1A411010建筑結構工程的可靠性 ....................................................... 1 1A411020建筑結構平衡的技術 ......................................................... 7 1A411030建筑結構構造要求 .......................................................... 22 1A412000建筑工程材料 .................................................................. 49
1A412010常用建筑結構材料的技術性能與應用 ........................................ 49 1A413020建筑裝飾裝修材料的特性與應用 .............................................. 69 1A412030建筑功能材料的特性與應用 ................................................. 100 1A413000建筑工程施工技術 ............................................................. 106
1A413010施工測量技術 ............................................................. 107 1A413020建筑工程土方工程施工技術 ................................................. 112 1A413030建筑工程地基處理與基礎工程施工技術 ....................................... 125 1A413040建筑工程主體結構施工技術 ................................................. 138 1A413050建筑工程防水工程施工技術 ................................................. 177 1A413060建筑裝飾裝修工程施工技術 ................................................. 187
.......................................................... 235 1A420000建筑工程項目施工管理
1A420010項目施工進度控制方法的應用 ............................................... 236 1A420020項目施工進度計劃的編制與控制 ............................................. 245 1A420030項目質量計劃管理 ......................................................... 250 1A420040項目材料質量控制 ......................................................... 253 1A420050項目施工質量管理 ......................................................... 256 1A420060項目施工質量驗收 ......................................................... 262 1A420070工程質量問題與處理 ....................................................... 275 1A420080工程安全生產管理 ......................................................... 296 1A420090工程安全生產檢查 ......................................................... 303 1A420100工程安全生產隱患防范 ..................................................... 308 1A420110常見安全事故類型及其原因 ................................................. 341 1A420120職業(yè)健康與環(huán)境保護控制 ................................................... 344 1A420130造價計算與控制 ........................................................... 356
1A420140工程價款計算與調整 ....................................................... 364 1A420150施工成本控制 ............................................................. 375 1A420160材料管理 ................................................................. 381 1A420170施工機械設備管理 ......................................................... 385 1A420180勞動力管理 ............................................................... 391 1A420190施工招標投標管理 ......................................................... 397 1A420200合同管理 ................................................................. 402 1A420210施工現場平面布置 ......................................................... 419 1A420220施工臨時用電 ............................................................. 422 1A420230施工臨時用水 ............................................................. 425 1A420240施工現場防火 ............................................................. 429 1A420250項目管理規(guī)劃 ............................................................. 434 1A420260項目綜合管理控制 ......................................................... 438
1A430000建筑工程項目施工相關法規(guī)與標準 .............................................. 446
1A431000建筑工程相關法規(guī) ............................................................. 447
1A431010建筑工程建設相關法規(guī) ..................................................... 447 1A431020建設工程施工安全生產及施工現場管理相關法規(guī) ............................... 460 1A432000建筑工程相關技術標準 ......................................................... 472
1A432010建筑工程安全防火及室內環(huán)境污染控制的相關規(guī)定 ............................. 472 1A432020建筑工程地基基礎工程的相關標準 ........................................... 493 1A432030建筑工程主體結構工程的相關標準 ........................................... 515 1A432040建筑工程屋面及裝飾裝飾工程的相關標準 ..................................... 534 1A432050建筑工程項目相關管理規(guī)定 ................................................. 546 1A433000一級建造師（建筑工程）注冊執(zhí)業(yè)管理規(guī)定及相關要求 .............................. 564
1A410000建筑工程技術
1A411000建筑結構與構造 1A411010建筑結構工程的可靠性 1A411011建筑結構工程的安全性
一、結構的功能要求（施耐庵）
結構設計的主要目的是要保證所建造的結構安全適用，能夠在規(guī)定的期限內滿足各種預期的功能要求，并且要經濟合理。具體說，結構應具有以下幾項功能：（2014多1）
（1）安全性（自吊風雪強爆菊）（2015單1）
在正常施工和正常使用條件下，結構應能承受可能出現的各種荷載作用和變形而不發(fā)生破壞；在偶然事件發(fā)生后，結構仍能保持必要的整體穩(wěn)定性。例如，廠房結構平時受自重、吊車、風和積雪等荷載作用時，均應堅固不壞，在遇到強烈地震、爆炸等偶然事件時，允許有局部的損傷，但應保持結構的整體穩(wěn)定而不發(fā)生倒塌。
（2）適用性（吊車變形水池裂）
在正常使用時，結構具有良好的工作性能。如吊車梁變形過大會使吊車無法正常運行，水池出現裂縫便不能蓄水等，都影響正常使用，需要對變形、裂縫進行必要的控制。
（3）耐久性（鋼筋銹蝕砼腐化）
在正常維護的條件下，結構應能在預計的使用年限內滿足各項功能要求，也即應具有足夠的耐久性。例如，不致因混凝土的老化、腐蝕或鋼筋的銹蝕等而影響結構的使用壽命。
安全性、適用性和耐久性概括稱為結構的可靠性。 二、兩種極限狀態(tài)（外力為作用、內力為效應）
為了使設計的結構既可靠又經濟，必須進行兩方面的研究：一方面研究各種“作用”在結構中產生的各種效應；另一方面研究結構或構件抵抗這些效應的內在的能力。這里所謂的“作用”主要是指各種荷載，如構件自重、人群重量、風壓和積雪重等；此外，還有外加變形或約束變形，如溫度變化、支座沉降和地震作用等。后者中有一些往往被簡化為等效的荷載作用，如地震荷載等。本書主要討論荷載以及荷載所產生的各種效應，即荷載效應。荷載效應是在荷載作用下結構或構件內產生的內力（如軸力、剪力、彎矩等）、變形（如梁的撓度、柱頂位移等）和裂縫等的總稱。抵抗能力是指結構或構件抵抗上述荷載效應的能力，它與截面的大小和形狀以及材料的性質和分布有關。為了說明這兩方面的相互關系，現舉一個中心受拉構件的例子（圖1A411011-1）。
這里，荷載效應是外荷載在構件內產生的的軸向拉力S。設構件截面積為A，構件材料單位
面積的抗拉強度為f1，則構件對軸向拉力的抵抗能力為R＝f1A。顯然：
若S＞R，則構件將破壞，即屬于不可靠狀態(tài)； 若S＜R，則構件屬于可靠狀態(tài)；
若S＝R，則構件處于即將被破壞的邊緣，稱為極限狀態(tài)。
很明顯，S＞R是不可靠的，R比S超出很多是不經濟的。我國的設計就是基于極限狀態(tài)的設計。
推廣到一般情況，如果結構或構件超過某一特定狀態(tài)就不能滿足上述某項規(guī)定的功能要求時，稱這一狀態(tài)為極限狀態(tài)。極限狀態(tài)通�？煞譃槿缦聝深悾撼休d力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)。（承限：強度極限值外——安全性 正限：強度極限值內——適用性）
承載能力極限狀態(tài)是對應于結構或構件達到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形，它包括結構構件或連接因強度超過而破壞，結構或其一部分作為剛體而失去平衡（如傾覆、滑移）；以及在反復荷載下構件或連接發(fā)生疲勞破壞等。這一極限狀態(tài)關系到結構全部或部分的破壞或倒所以對所有結構和構件都必須按承載力極限狀態(tài)進行塌，會導致人員的傷亡或嚴重的經濟損失，計算，施工時應嚴格保證施工質量，以滿足結構的安全性。
正常使用的極限狀態(tài)說明參見1A411012的內容 三、桿件的受力形式
結構桿件的基本受力形式按其變形特點可歸納為以下五種：拉伸、壓縮、彎曲、剪切和扭轉，見圖1A411011-2。（拉壓彎剪扭）
實際結構中的構件往往是幾種受力形式的組合，如梁承受彎曲與剪力；柱子受到壓力與彎矩等。
四、材料強度的基本概念
結構桿件所用材料在規(guī)定的荷載作用下，材料發(fā)生破壞時的應力稱為強度，要求不破壞的要求，稱為強度要求。根據外力作用方式不同，材料有抗拉強度、抗壓強度、抗剪強度等。對有
屈服點的鋼材還有屈服強度和極限強度的區(qū)別。（達到屈服強度：變形 達到極限強度：破壞）
在相同條件下，材料的強度高，則結構桿件的承載力也高。 五、桿件穩(wěn)定的基本概念
（2005單1）（2006建單1）（2007單1）（2011單6）（2014單1）
在工程結構中，受壓桿件如果比較細長，受力達到一定的數值（這時一般未達到強度破壞）時，桿件突然發(fā)生彎曲，以致引起整個結構的破壞，這種現象稱為失穩(wěn)。因此，受壓桿件要有穩(wěn)定的要求。
圖1A411011-3為一個細長的壓桿，承受軸向壓力P，當壓力P增加到Pij時，壓桿的直線平衡狀態(tài)失去了穩(wěn)定。Pij具有臨界的性質，因此稱為臨界力。兩端鉸接的壓桿，臨界力（理解為抵抗能力）的計算公式為：Pij＝π2EI/l2。
臨界力Pij的大小與下列因素有關：
(1)壓桿的材料：鋼柱的Pij比木柱大，因為鋼柱的彈性模量E大； (2)壓桿的截面形狀與大�。航孛娲蟛灰资Х�(wěn)，因為慣性矩I大； (3)壓桿的長度l，長度大，Pij小，易失穩(wěn)；
(4)壓桿的支承情況：兩端固定的與兩端鉸接的比，前者Pij大。
l0稱壓桿的計算長度。 不同支座情況的臨界力的計算公式為：Pij＝π2EI/l02，
當柱的兩端固定時，l0＝0.5l；一端固定一端鉸支時，l0＝0.7l；兩端鉸支時，l0＝l；一端固定一端自由時，l0＝2l。（固固05、固鉸07、鉸鉸1、固自2）
臨界應力等于臨界力除以壓桿的橫截面面積A。臨界應力σij是指臨界力作用下壓桿仍處于直線狀態(tài)時的應力：
σij＝Pij/A＝（πE/l02）?（I/A）
I/A的單位是長度的平方，i＝I/A是一個與截面形狀尺寸有關的長度，稱作截面的回轉半隹或慣性半徑。矩形截面的i＝h/，圓形截面的i＝d/4。
從上式推出：σij＝πE/（l0/i）＝πE/λ
這里λ＝l0/i，稱作長細比。i由截面形狀和尺寸來確定。所以，長細比λ是影響臨界力的綜合因素。
當構件長細比過大時，常常會發(fā)生失穩(wěn)破壞，我們在計算這類柱子的承載能力時，引入一個＜1的系數φ來反映其降低的程度。φ值可根據長細比λ
算出來，也可查表得出來。
2
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1A411012建筑結構工程的適用性
一、建筑結構的適用性（2007多1）
建筑結構除了要保證安全外，還應滿足適用性的要求，在設計中稱為正常使用的極限狀態(tài)。 這種極限狀態(tài)相應于結構或構件到達正常使用或耐久性的某項規(guī)定的限值，它包括構件在正常使用條件下產生過度變形，導致影響正常使用或建筑外觀；構件過早產生裂縫或裂縫發(fā)展過寬；在動力荷載作用下結構或構件產生過大的振幅等。超過這種極限狀態(tài)會使結構不能正常工作，造成結構的耐久性受影響。
（振裂變——正常使用極限——適用性） （ 承載力極限——安全性）
二、件剛度與梁的位移計算（2006建多1）（2009單5）
結構構件在規(guī)定的荷載作用下，雖有足夠的強度，但其變形也不能過大，如果變形超過了允許的范圍，會影響正常的使用。限制過大變形的要求即為剛度要求，或稱為正常使用下的極限狀態(tài)要求。
梁的變形主要是彎矩所引起的，叫彎曲變形，剪力所引起的變形很小，可忽略不計。 通常我們都是計算梁的最大變形，如圖1A411012所示懸臂梁端部的最大位移為：
f＝ql4/8EI
從公式中可以看出，影響位移因素除荷載外，還有：
（1）材料性能：與材料的彈性模量E成反比；
（2）構件的截面：與截面的的慣性矩I成反比，矩形截面梁慣性矩Iz＝bh3/12；
（3）構件的跨度：與跨度l的n次方成正比，此影響因素最大。 （影響位移因素：跨河劫財 影響臨界力因素：長城劫財）
三、混凝土結構的裂縫控制（無力、有力、有裂縫）
裂縫控制主要針對混凝土梁（受彎構件）及受拉構件，裂縫控制分三個等級： （1）構件不出現拉應力；
（2）構件雖然有拉應力，但不超過混凝土的抗拉強度； （3）允許出現裂縫，但裂縫寬度不超過允許值。
對（1）、（2）等級的混凝土構件，一般只有預應力構件才能達到。
一、建筑結構耐久性的含義
建筑結構在自然環(huán)境和人為環(huán)境的長期作用下，發(fā)生著極其復雜的物理化學反應而造成損傷，隨著時間的延續(xù)，損傷的積累使結構的性能逐漸惡化，以致不再能滿足其功能要求。所謂結構的耐久性是指結構在規(guī)定的工作環(huán)境中，在預期的使用年限內，在正常維護條件下不需進行大修就能完成預定功能的能力。建筑結構中，混凝土結構耐久性是一個復雜的多因素綜合問題，我國規(guī)范增加了混凝土結構耐久性設計的基本原則和有關規(guī)定，現簡述如下。
二、設計使用年限分類（2007單2）
我國《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準》GB50068—2001首次提出了建筑結構的設計使用年限，見表1A411013-1。設計使用年限是設計規(guī)定的一個時期，在這一時期內，只需正常維修（不需大修）就能完成預定功能，即房屋建筑在正常設計、正常施工、正常使用和維護下所應達到的使用年限。
設計使用年限分類 表1A411013-1
類別 1 2 3 4
設計使用年限（年）
5 25 50 100
示例 臨時性結構 易于替換的結構構件 普通房屋和構筑物
紀念性建筑和特別重要的建筑結構
三、混凝土結構耐久性的環(huán)境類別
在不同環(huán)境中，混凝土的劣化與損傷速度是不一樣的，因此應針對不同的環(huán)境提出不同要求。根據《混凝土結構耐久性設計規(guī)范》GB/T50476—2008規(guī)定，結構所處環(huán)境按其對鋼筋和混凝土材料的腐蝕機理，可分為如下五類，見表1A411013-2。
環(huán)境類別 表1A411013-2
環(huán)境類別 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
名稱 一般環(huán)境 凍融環(huán)境 海洋氯化物環(huán)境 除冰鹽等其他氯化物環(huán)境
化學腐蝕環(huán)境
腐蝕機理
保護層混凝土碳化引起鋼筋銹蝕 反復凍融導致混凝土損傷 氯鹽引起鋼筋銹蝕 氯鹽引起鋼筋銹蝕
硫酸鹽等化學物質對混凝土的腐蝕
注：一般環(huán)境系指無凍融、氯化物和其他化學腐蝕物質作用。
四、混凝土結構環(huán)境作用等級
根據《混凝土結構耐久性設計規(guī)范》GB/T50476—2008規(guī)定，環(huán)境對配筋混凝土結構的作用程度見表1A411013-3。
環(huán)境作用等級
環(huán)境類別 環(huán)境類別
一般環(huán)境 凍融環(huán)境
Ⅰ-A
Ⅰ-B
表14411013-3 C
中度 Ⅰ-C Ⅱ-C
D 嚴重 Ⅱ-D
E F 非常嚴重 極端嚴重
Ⅱ-E
A 輕微 B 輕度
海洋氯化物環(huán)境 除冰鹽等其他級化物環(huán)境
化學腐濁環(huán)境
Ⅲ-C Ⅳ-C Ⅴ-C
Ⅲ-D Ⅳ-D Ⅴ-D
Ⅲ-E Ⅳ-E Ⅴ-E
Ⅲ-F
當結構構件受到多種環(huán)境類別共同作用時，應分別滿足每種環(huán)境類別單獨作用下的耐久性要求。
五、混凝土結構耐久性的要求
1.混凝土最低強度等級（2013單1）（2014單2）
結構構件的混凝土強度等級應同時滿足耐久性和承載能力的要求，故《混凝土結構耐久性設計規(guī)范》GB/T50476—2008中對配筋混凝土結構滿足耐久性要求的混凝土最低強度等級作出相應規(guī)定，見表1A411013-4。
滿足耐久性要求的混凝土最低強度等級 表1A411013-4
設計使用年限
環(huán)境類別與作用等級
100年
Ⅰ-A Ⅰ-B Ⅰ-C Ⅱ-C Ⅱ-D Ⅱ-E
Ⅲ-C、IⅣ-C、Ⅴ-C、Ⅲ-D、Ⅳ-D
Ⅴ-D、Ⅲ-E、Ⅳ-E Ⅴ-E、Ⅲ-F
C30 C35 C40 Ca35、C45 Ca40 Ca45 C45 C50 C55
50年 C25 C30 C35 Ca30、C45 Ca35 Ca40 C40 C45 C50
30年 C25 C25 C30 Ca30、C40 Ca35 Ca40 C40 C45 C50
注：預應力混凝土構件最低強度等級應≥C40；Ca為引氣混凝土。
2.一般環(huán)境中混凝土材料與鋼筋最小保護層
一般環(huán)境中的配筋混凝土結構構件，其普通鋼筋的保護層最小厚度與相應的混凝土強度等級、最大水膠比應符合表1A411013-5的要求。（2011單7）
一般環(huán)境中混凝土材料與鋼筋最小保護層厚度 表1A411013-5
Ⅰ-A
梁、柱等Ⅰ-B
C30 ≥C35 C35 ≥C40 C40 C45 ≥C50
0.55 0.50 0.50 0.45 0.45
0.40 0.36
25 20 35 30 45 40 35
C25 ≥C30 C30 ≥C35 C35 C40 ≥C45
0.60 0.55 0.55 0.50 0.50 0.45 0.40
25 20 30 25 40 35 30
≥C25 C25 ≥C30 C30 C35 ≥C40
0.60 0.60 0.55 0.55 0.50 0.45
20 30 25 35 30 25
Ⅰ-C
注：
① Ⅰ-A環(huán)境中使用年限低于100年的板、墻.當混凝土骨料最大公稱粒徑≤15mm時，保護層最小厚度可降為15mm.但最大水膠比不應大于0.55；
② 年平均氣溫＞20℃且年平均溫度＞75%的環(huán)境，除I-A環(huán)境中的板，墻構件外，混凝土最低強度等級應比表中規(guī)定提高一級，或將保護層最小厚度增大5mm；
③ 直接接觸土體澆筑的構件，其混凝土保護層厚度應≥70mm，有混凝土墊層時.可按上表確定； ④ 處于流動水中或同時受水中泥沙沖刷的構件。其保護層厚度宜增加10?20mm； ⑤ 預制構件的保護層厚度可比表中規(guī)定減少5mm；
⑥ 當膠凝材料中粉煤灰和礦渣等滲量＜20%時，表中水膠比低于0.45的，可適當增加。
大截面混凝土墩柱在加大鋼筋混凝土保護層厚度的前提下，其混凝土強度等級可低于表1A411013-5的要求，但降低幅度應≤兩個強度等級，且設計使用年限為100年和50年的構件，其強度等級應≥C25和C20。
當采用的混凝土強度等級比表1A411013-5的規(guī)定低一個等級時，混凝土保護層厚度應增加5mm；當低兩個等級時，混凝土保護層厚度應增加10mm。
具有連續(xù)密封套管的后張預應力鋼筋，其混凝土保護層厚度可與普通鋼筋相同且應≥孔道直徑的1/2；否則應比普通鋼筋增加10mm。
先張法構件中預應力鋼筋在全預應力狀態(tài)
下的保護層厚度可與普通鋼筋相同，否則應比普通鋼筋增加10mm。
直徑＞16mm的熱軋預應力鋼筋保護層厚度可與普通鋼筋相同。 1A411020建筑結構平衡的技術 1A411021結構平衡的條件
一、力的基本性質（2010單2） (1)力的作用效果
促使或限制物體運動狀態(tài)的改變，稱力的運動效果；促使物體發(fā)生變形或破壞，稱力的變形效果。
(2)力的三要素
力的大小、力的方向和力的作用點的位置稱力的三要素。 (3)作用與反作用原理
力是物體之間的作用，其作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，沿同一作用線相互作用于兩個物體。
(4)力的合成與分解
作用在物體上的兩個力用一個力來代替稱力的合成。力可以用線段表示，線段長短表示力的大小，起點表示作用點，箭頭表示力A的作用方問。力的合成可用平行四邊形法則，見圖1A411021-1，P1與P2合成R。利用平行四邊形法則也可將一個力分解為兩個力，如將R分解為P1、P2。但是力的合成只有一個結果，而力的分解會有多種結果。
（5）約束與約束反力
工程結構是由很多桿件組成的一個整體，其中每一個桿件的運動都要受到相連桿件、節(jié)點或支座的限制或稱約束。約束桿件對被約束桿件的反作用力，稱約束反力。
二、平面力系的平衡條件及其應用（2006建單2）（2007單3） （一）物體的平衡狀態(tài)
物體相對于地球處于靜止狀態(tài)和等速直線運動狀態(tài)，力學上把這兩種狀態(tài)都稱為平衡狀態(tài)。 （二）平衡條件
物體在許多力的共同作用下處于平衡狀態(tài)時，這些力（稱為力系）之間必須滿足一定的條件，這個條件稱為力系的平衡條件。
1. 二力的平衡條件
作用于同一物體上的兩個力大小相等，方向相反，作用線相重合，這就是二力的平衡條件。2. 平面匯交力系的平衡條件
一個物體上的作用力系，作用線都在同一平面內，且匯交于一點，這種力系稱為平面匯交力系。平面匯交力系的平衡條件是，∑X＝0和∑Y＝0，見圖1A411021-2。
3. —般平面力系平衡條件
一般平面力系的平衡條件還要加上力矩的平衡，所以平面力系的平衡條件是∑X＝0，∑Y＝O和∑M＝0。
（三）利用平衡條件求未知力
一個物體，重量為W，通過兩條繩索AC和BC吊著，計算AC、BC拉力的步驟為：首先取隔
離體，作出隔離體受力圖；然后再列平衡方程，∑X＝0，∑Y＝0，求未知力T1、T2。見圖1A411021-3。
（四）靜定桁架的內力計算[如圖1A411021-4（a）所示]（2004單6）（2006建多2） 1.桁架的計算簡圖[如圖1A411021-4（b）所示]（2011單8） 首先對桁架的受力圖進行如下假設： （1）桁架的節(jié)點是鉸接；
（2）每個桿件的軸線是直線，并通過鉸的中心；
（3）荷載及支座反力都作用在節(jié)點上，如圖
1A411021-4（c）所示。
2.用節(jié)點法計算桁架軸力
先用靜定平衡方程式求支座反力XA、YA、YB，再截取節(jié)點A為隔離體進行受力平衡，利用∑X＝O和∑Y＝O求桿1和桿2的未知力。
二力桿：力作用于桿件的兩端并沿桿件的軸線，稱軸力。軸力分拉力和壓力兩種。只有軸力的桿稱為二力桿。
3.用截面法計算桁架軸力
截面法是求桁架桿件內力的另一種方法，見圖
1A411021-5。
首先，求支座反力YA、YB、XA；然后，在桁架中作一截面，截斷三個桿件，出現三個未知力：N1、N2、N3�？衫谩芚＝0，∑Y＝O和∑MG＝0求出N1、N2、N3。
（五）用截面法計算單跨靜定梁的內力
桿件結構可以分為靜定結構和超靜定結構兩類�？梢杂渺o力平衡條件確定全部反力和內力的結妹叫靜定結構。
1.梁在荷載作用下的內力（2005單2）
圖1A411021-6為一簡支梁。梁受彎后，上部受壓，產生壓縮變形；下部受拉，產生拉伸變形。V為1-1截面的剪力，∑Y＝0，V＝YA。1-1截面上有一拉力N和一壓力N，形成一力偶M，此力偶稱1-1截面的彎矩。根據∑M0＝O，可求得M＝YA?a。梁的截面上有兩種內力，即彎矩M和剪力
V。
2.剪力圖和彎矩圖（2005單17）（2007單4）（2014單3）
如圖1A411021-7所示，為找出懸臂梁上各截面的內力變化規(guī)律，可取距A點為x的任意截面進行分析。首先取隔離體，根據∑Y＝0，剪力V（x）＝P；∑M＝0，彎矩M（x）＝－P?X。不同荷載下、不同支座梁的剪力圖（V）和彎矩圖（M），見圖1A411021-8和圖
1A4110214-9。
（懸角距 簡弓叉）
1A411022防止結構傾覆的技術要求
一、力偶、力矩的特性 1.力矩的概念
力使物體繞某點轉動的效果要用力矩來度量�！傲兀搅Α亮Ρ邸�，即M＝P?a。轉動中心稱力矩中心，力臂是力矩中心O點至力P的作用線的垂直距離a，見圖14411022-1。力矩的單位是，N?m或kN?m。
2.力矩的平衡
物體繞某點沒有轉動的條件是，對該點的順時針力矩之和等于逆時針力矩之和，即∑M＝0，稱力矩平衡方程。
3.力矩平衡方程的應用（2004單5）（2015單2） 利用力矩平衡方程求桿件的未知力，見圖
1A411022-2。
∑MA＝0，求RB； ∑MB＝0，求RA。 4.力偶的特性
兩個大小相等方向相反，作用線平行的特殊力系稱為力偶，如圖1A411022-3所示。力偶矩等于力偶的一個力乘力偶臂，即時M＝±P×d。力偶矩的單位是N?m或kN?m。
5.力的平移法則
作用在物體某一點的力可以平移到另一點，但必須同時附加一個力偶，使其作用效果相同，如圖A411022-4
所示。
二、防止構件（或機械）傾覆的技術要求
對于懸挑構件（如陽臺、雨篷、探頭板等）、擋土墻、起重機械防止傾覆的基本要求是：引起傾覆的力矩M（傾）應＜抵抗傾覆的力矩M（抗）。為了安全，可取M（抗）≥（1.2～1.5）M（傾）。 1A411023荷載對結構的影響
一、荷載的分類
引起結構失去平衡或破壞的外部作用主要有：直接施加在結構上的各種力，習慣上亦稱為荷載，例如結構自重（恒載）、活荷載、積灰荷載、雪荷載、風荷載等；另一類是間接作用，指在結構上引起外加變形和約束變形的其他作用，例如混凝土收縮、溫度變化、焊接變形、地基沉降等。荷載有不同的分類方法。
（一）荷載按時間的變異分類：
1.永久作用（永久荷載或恒載）（沉重預壓收焊久）
在設計基準期內，其值不隨時間變化；或其變化可以忽略不計。如結構自重、土壓力、預加應力、混凝土收縮、基礎沉降、焊接變形等。
2.可變作用（可變荷載或活荷載）（風雪灰面吊裝活）（2013多1）
在設計基準期內，其值隨時間變化。如安裝荷載、屋面與樓面活荷載、雪荷載、風荷載、吊車荷載、積灰荷載等。
3.偶然作用（偶然荷載、特殊荷載）（地蹦臺腐暴擊偶）
在設計基準期內可能出現，也可能不出現，而一旦出現其值很大，且持續(xù)時間較短。例如爆炸力、撞擊力、雪崩、嚴重腐蝕、地震、臺風等。
（二）按結構的反應分類 1.靜態(tài)作用或靜力作用
不使結構或結構構件產生加速度或所產生的加速度可以忽略不計，如結構自重、住宅與辦公樓的樓面活荷載、雪荷載等。
2.動態(tài)作用或動力作用
使結構或結構構件產生不可忽略的加速度，例如地震作用、吊車設備振動、高空墜物沖擊作用等。
（三）按荷載作用面的大小分類： 1.均布面荷載Ｑ
建筑物樓面上均布荷載，如鋪設的木地板、地磚、花崗石、大理石面層等重量引起的荷載。均布面荷載Ｑ值的計算，可用材料單位體積的重度γ乘以面層材料的厚度d，得出增加的均布面荷載值，Ｑ＝γ?d。
2.線荷載
建筑物原有的樓面或層面上的各種面荷載傳到梁上或條形基礎上時，可簡化為單位長度上的分布荷載，稱為線荷載q。
3.集中荷載
指荷載作用的面積相對于總面積而言很小，可簡化為作用在一點的荷載。 （四）按荷載作用方向分類 1. 垂直荷載
如結構自重、雪荷載等。 2. 水平荷載
如風荷載、水平地震作用等。 （五）施工和檢修荷載
在建筑結構工程施工和檢修過程中引起的荷載，習慣上稱施工和檢修荷載。施工荷載包括施工人員和施工工具、設備和材料等重量及設備運行的振動與沖擊作用。檢修荷載包括檢修人員和所攜帶檢修工具的重量。一般作為集中荷載。
二、荷載對結構的影響
荷載對結構的影響主要是安全性和適用性。對于結構形式、構造及經濟性也有很大影響。 （一）永久荷載對結構的影響
永久荷載也可稱為恒載，特點是對結構的永久作用，在設計基準期內，荷載值的大小及其用位置不隨時間的變化而變化，并且作用時間長。它會引起結構的徐變，致使結構構件的變形和裂縫加大，引起結構的內力重分布。在預應力混凝土結構中，由于混凝土的徐變，鋼筋的預應力會有相應的損失。只有全面并正確計算預應力鋼筋的預應力損失值，才會在混凝土中建立相應的有效預應力。
（二）可變荷載對結構的影響
可變荷載的特點是，在設計基準期內，其荷載值的大小和作用位置等經常變化，對結構構件的作用時有時無。荷載對構件作用位置的變化，可能引起結構各部分產生不同影響，甚至產生完全相反的效應。所以，在連續(xù)梁的內力計算中；在框架結構的框架內力計算中；在單層排架的內力計算中都要考慮活荷載作用位置的不利組合，找出構件各部分最大內力值，以求構件的安全。
（三）偶然荷載對結構的影響
偶然荷載的特點是在設計基準期內，可能發(fā)生也可能不發(fā)生，而一旦發(fā)生其值可能很大，而持續(xù)時間很短。結構材料的塑性變形來不及發(fā)展，材料的實際強度表現會略有提高。另一方面，這種荷載發(fā)生的概率較小，對于結構是瞬時作用，結構的可靠度可適當地取得小一點。
地震荷載與臺風荷載也有不同的特點。地震力是地震時，地面運動加速度引起的建筑質量的慣性力。地震力的大小與建筑質量的大小成正比。所以，抗震建筑的材料最好選用輕質高強的
材料。這樣不僅可以降低地震力，結構的抗露能力還強。
在非地震區(qū)，風荷載是建筑結構的主要水平力。建筑體型直接影響風的方向和流速，改變著風壓的大小。實驗證明，平面為圓形的建筑比方形或矩形建筑，其風壓可減小近40%。所以在高層建筑中，�？吹綀A形建筑。它不僅風壓小，而且各向的剛度比較接近，有利于抵抗水平力的作用。（2011單9）
（四）地面的大面積超載對結構的影響
在土質不太好的地區(qū)地面上堆土和砂、石等重物時，不要靠近已有建筑，且不可堆得太重，以免造成大面積超載，致使地面下沉，給鄰近已建房屋的地基造成很大的附加應力。如若靠得太近還有可能造成嚴重不良后果。
（五）裝修對結構的影響及對策（2012多4）
（1）裝修時不能自行改變原來的建筑使用功能。如若必要改變時，應該取得原設計單位的許可。
（2）在進行樓面和屋面裝修時，新的裝修構造做法產生的荷載值不能超過原有建筑裝修構造做法荷載值。如若超過，應對樓蓋和屋蓋結構的承載能力進行分析計算 ，控制在允許的范圍內。
（3）在裝修施工中，不允許在原有承重結構構件上開洞鑿孔，降低結構構件的承載能力。如果實在需要，應該經原設計單位的書面有效文件許可，方可施工。
（4）裝修時，不得自行拆除任何承重構件，或改變結構的承重體系；更不能自行做夾層或增加樓層。如果必須增加面積，使用方應委托原設計單位或有相應資質的設計單位進行設計。改建結構的施工也必須有相應的施工資質。
（5）裝修施工時，不允許在建筑內樓面上堆放大量建筑材料，如水泥、砂石等，以免引起結構的破壞。
（6）在裝修施工時，應注意建筑結構變形縫的維護：
1）變形縫間的模板和雜物應該清除干凈，確保結構的自由變形。
2）關于沉降縫現在常采用后澆帶的處理方式來解決沉降差異的問題。但有時仍會產生微小的沉降差，為了防止裝修做法的開裂，最好還設縫。
3）防震縫的寬度應滿足相鄰結構單元可能出現方向相反的振動而不致相撞的要求。當房屋高度在15m以下時，其寬度也應≥5cm。
建筑結構變形縫的裝修構造，必須滿足建筑結構
單元的自由變形，以防結構的破壞。
1A411024常見建筑結構體系和應用
一、混合結構體系（2012單3）
混合結構房屋一般是指樓蓋和屋蓋采用鋼筋混凝土大多用或鋼木結構，而墻和柱采用砌體結構建造的房屋，在住宅、辦公樓、教學樓建筑中。因為砌體的抗壓強度高
而抗拉強度很低，所以住宅建筑最適合采用混合結構，一般在6層以下。混合結構不宜建造大空間的房屋�；旌辖Y構根據承重墻所在的位置，劃分為縱墻承重和橫墻承重兩種方案�？v墻承重方案的特點是樓板支承于梁上，梁把荷載傳遞給縱墻。橫墻的設置主要是為了滿足房屋剛度和整體性的要求。其優(yōu)點是房屋的開間相對大些，使用靈活。橫墻承重方案的主要特點是樓板直接支承在橫墻上，橫墻是主要承重墻。其優(yōu)點是房屋的橫向剛度大，整體性好，但平面使用靈活性差。
二、框架結構體系（2011單10） 框架結構是利用梁、柱組成的縱、橫兩個方向的框架形成的結構體系。它同時承受豎向荷載和水平荷載。其主要優(yōu)點是建筑平面布置靈活，可形成較大的建筑空間，建筑立面處理也比較方便；主要缺點是側向剛度較小，當層數較多時，會產生過大的側移，易引起非結構
性構件（如隔墻、裝飾等）破壞，而影響使用。在非地震區(qū)，框架結構一般不超過15層�？蚣芙Y構的內力分析通常是用計算機進行精確分析。常用的手工近似法是：豎向荷載作用下用分層計算法；水平荷載作用下用反彎點法。風荷載和地震力可簡化成節(jié)點上的水平集中力進行分析。
框架結構梁和柱節(jié)點的連接構造直接影響結構安全、經濟及施工的方便。因此，對梁與柱節(jié)點的混凝土強度等級，梁、柱縱向鋼筋伸人節(jié)點內的長度，梁與柱節(jié)點區(qū)域的鋼筋的布置等，都應符合規(guī)范的構造規(guī)定。
三、剪力墻體系
剪力墻體系是利用建筑物的墻體（內墻和外墻）做成剪力墻來抵抗水平力。剪力墻一般為鋼筋混凝土墻，厚度≥160mm。剪力墻的墻段長度不宜＞8m，適用于小開間的住宅和旅館等。在180m高度范圍內都可以適用。剪力墻結構的優(yōu)點是側向剛度大，水平荷載作用下側移��；缺點是剪 力墻的間距小，結構建筑平面布置不靈活，不適用于大空間的公共建筑，另外結構自重也較大。
因為剪力墻既承受垂直荷載，也承受水平荷載。對高層建筑主要荷載為水平荷載，墻體既受剪又受彎，所以稱剪力墻。
剪力墻按受力特點又分為兩種： 1.整體墻和小開口整體墻
沒有門窗洞口及洞口較小可以忽略其影響的墻稱為整體墻，門窗洞口稍大一點的墻，可稱為小開口整體墻。整體墻和小開口整體墻基本上可以采用材料力學的計算公式進行內力分析。
2.雙肢剪力墻和多肢剪力墻
開一排較大洞口的剪力墻叫雙肢剪力墻。開多排較大洞口的剪力墻叫多肢剪力墻。由于洞口開得較大，截面的整體性已經破壞，通常用計算機進行剪力墻的分析，精確度較高。剪力墻成片狀（高度遠遠＞厚度），兩端配置較粗鋼筋并配箍筋形成暗柱，并應配置腹部分布鋼筋。暗柱的豎筋和腹部的豎向分布筋共同抵抗彎矩。水平分布筋抵抗剪力。當剪力墻的厚度＞160mm時應采用雙層雙向配筋，鋼筋直徑應≥8mm。
連梁的配筋非常重要，縱向鋼筋除滿足配筋量外還要有足夠的錨固長度。箍筋除滿足配筋量以外，還有加密的要求。（縱筋錨固、箍筋加密）
四、框架-剪力墻結構 框架-剪力墻結構是在框架結構中設置適當剪力墻的結構。它具有框架結構平面布置靈活，有較大空間的優(yōu)點，又具有側向剛度較大的優(yōu)點。框
架-剪力墻結構中，剪力墻主要承受水平荷載，豎向荷載主要由框架承擔（平剪豎框）�？蚣�-剪力墻結構可以適用于不超過170m高的建筑。
橫向剪力墻宜均勻對稱布置在建筑物端部附近、平面形狀變化處�？v向剪力墻宜布置在房屋兩端附近。在水平荷載的作用下，剪力墻好比固定于基礎上的懸臂梁，其變形為彎曲型變形，框架為剪切型變形�？蚣芘c剪力墻通過樓蓋連系在一起，并通過樓蓋的水平剛度使兩者具有共同的變形。在一般情況下，整個建筑的全部剪力墻至少承受80%的水平荷載。
五、筒體結構（2010單3）（2012單1）
在高層建筑中，特別是超高層建筑中，水平荷載愈來愈大，起著控制作用。筒體結構便是抵抗水平荷載最有效的結構體系。他的受力特點是，整個建筑猶如一個固定于基礎上的空心封閉筒
式懸臂梁來抵抗水平力，見圖1A411024-1。筒體結構可分為框架-核心筒結構、筒中筒結構及
多
筒結構等，見圖1A411024-2�？蛲矠槊芘胖痛跋氯沽航M成，亦可視為開窗洞的筒體。內筒一般由電梯間、樓梯間組成。內筒與外筒由樓蓋連接成整體，共同抵抗水平荷載及豎向荷載。這種結構體系適用于高度不超過300m的建筑。多筒結構是將多個筒組合在一起，使結構具有更大的抵抗水平荷載的能力。美國芝加哥西爾斯大樓就是9個筒結合在一起的多筒結構。該建筑總局為
442m，為鋼結構。
砌體結構 混合體系 框架體系 剪力墻體系 框-剪結構 筒體結構
適用建筑 15m 6層 15層 180m 170m 300m
優(yōu)點
縱墻方案開間大、靈活，橫墻方案整體好、不靈
活
較大空間、靈活、立面處理方便
側向剛度大、側移小 靈活、剛大、空間大
缺點 空間小
側向剛度小、側移大 間距小、不靈活、空間小、
自重大
六、桁架結構體系
桁架是由桿件組成的結構體系。在進行內力分析時，節(jié)點一般假定為鉸節(jié)點，當荷載作用在節(jié)點上時，桿件只有軸向力，其材料的強度可得到充分發(fā)揮。桁架結構的優(yōu)點是可利用截面較小的桿件組成截面較大的構件。單層廠房的屋架常選用桁架結構，見圖1A411024-3。 （拱形b受力最均勻、矩形d安全度最高）
屋架的弦桿外形和腹桿布置對屋架內力變化規(guī)律起決定性作用。同樣高跨比的屋架，當上下弦成三角形時，弦桿內力最大；當上弦節(jié)點在拱形線上時，弦桿內力最小。屋架的高跨比一般為1/6?1/8較為合理。一般屋架為平面結構，平面外剛度非常弱。在制作運輸安裝過程中，大桁架結構在其他結構體系中也得到采用。如拱式結構單層剛架結構等跨屋架必須進行吊裝驗算。
體系中，當斷面較大時，亦可用桁架的形式，見圖
1A411024-4。
七、網架結構
網架結構可分為平板網架和曲面網架。它網架是由許多桿件按照一定規(guī)律組成的網狀結構。
改變了平面桁架的受力狀態(tài)，是高次超靜定的空間結構。平板網架采用較多，其優(yōu)點是：空間受 力體系，桿件主要承受軸向力，受力合理，節(jié)約材料（如上海體育館，直徑110m，用鋼量僅49kg/m2），整體性能好，剛度大，抗露性能好。桿件類型較少，適于工業(yè)化生產。
平板網架可分為交叉桁架體系和角錐體系兩類。角錐體系受力更為合理，剛度更大，見圖1A411024-5。
網架的高度主要取決于跨度，網架尺寸應與網架高度配合決定，腹桿的角度以45°為宜。網架的高度與短跨之比一般為1/15左右。網架桿件一般采用鋼管，節(jié)點一般采用球節(jié)點。網架制作精度要求高。安裝方法可分為高空拼裝和整體安裝兩類。
八、拱式結構（2010單4）（2011多4）
1.拱的受力特點與適用范圍
拱是一種有推力的結構，它的主要內力是軸向壓力。從圖1A411024-6可以看出，梁在荷載P的作用下，向下彎曲；拱在P的作用下，拱腳產生支座水平反力H，也叫推力。水平反力H起著減少荷載P引起的彎曲作用。以三鉸拱為例，拱桿的內力為：
M＝M－H?y （1A411024-1）
N＝V0?sina＋H?cosa （1A411024-2）
V＝V0?cosa－H?sina （1A411024-3）
式中M0與V0——相應的簡支梁的彎矩和剪力。
H?y的值愈大，拱桿截面的彎矩愈小。我們可以改變拱桿的軸線，使拱桿各截面的這樣就可使拱桿只受軸力。
拱式結構的主要內力為壓力，可利用抗壓性能良好的混凝土建造大跨度的拱式結構。
由于拱式結構受力合理，在建筑和橋梁中被廣泛應用。
它適用于體育館、展覽館等建筑中。巴黎國家工業(yè)與技術展
覽中心的拱式結構跨度206m，當今世界有名的大跨度建筑。
2.拱的類型
按照結構的組成和支承方式，拱可分為三鉸拱、兩鉸拱
和無鉸拱，見圖1A411024-7。工程中，后兩種拱采用較多。
拱是一種有推力的結構，拱腳必須能夠可靠地傳承水平推力。解決這個問題非常重要，通常可采
用下列措施： 0
（1）推力由拉桿承受； （2）推力由兩側框架承受。
九、懸索結構
懸索結構，是比較理想的大跨度結構形式之一，在橋梁中被廣泛應用。目前，懸索屋蓋結構的跨度已達160m，主要用于體育館、展覽館中。索是中心受拉構件，既無彎矩也無剪力。懸索結構的主要承重構件是受拉的鋼索，鋼索是用高強度鋼絞線或鋼絲繩制成。
1.懸索結構的受力特點
懸索結構包括三部分：索網、邊緣構件和下部支承結構。
懸索的受力分析見圖1A411024-8。邊梁是索的不動鉸
支座，跨度為l，索上荷載為g。索非常柔軟，其抗彎剛
度忽略不計。索的形狀隨荷載性質而變。索是中心受拉構
件，既無彎矩也無剪力。水平反力為H，方向是向外的。 1?q?l 2
H＝M0/y
N＝H/cosa R＝
1M0＝?q?l2（與索跨度相同的簡支梁跨中彎矩） 8
索的拉力取決于跨中的垂度y，垂度越小拉力越大。索的垂度一般為跨度的1/30。索的合理軸線形狀隨荷載的作用方式而變化。
2.懸索的類型及實例
懸索結構可分為單曲面與雙曲面兩類。單曲拉索體系構造簡單，屋面穩(wěn)定性差。雙曲拉索體系，它由承重索和穩(wěn)定索組成。支承結構可以有很多種，如框架、拱等。
北京工人體育館為圓形懸索結構，可容納15000名觀眾，比賽大廳直徑94m；周圍為四層框架結構，寬7.5m，主要為附屬用房及休息廊，見圖
1A411024-9。
十、薄壁空間結構（2011多4）
薄壁空間結構，也稱殼體結構。它的厚度比其他尺寸（如跨度）小得多，所以稱薄壁。 它屬于空間受力結構，主要承受曲面內的軸向壓力，彎矩很小。它的受力比較合理，材料
強度能得到充分利用。薄殼常用于大跨度的屋蓋結構，如展覽館、俱樂部、飛機庫等。
薄殼結構多采用現澆鋼筋混凝土，費模板、費工時。
薄壁空間結構的曲面形式很多。這里講兩種，筒殼和雙曲殼。
筒殼一般由殼板、邊梁和橫隔三部分組成。筒殼的空間工作是由這三部分結構協(xié)同完成的。它的跨度在30m以內是有利的。當跨度再大時，宜采用雙曲薄殼。
雙曲殼適用于大空間大跨度的建筑。雙曲殼又分為圓頂殼、雙曲扁殼和雙曲拋物面殼。目前圓頂的直徑可達200多米。圓頂結構可用在大型公共建筑中，如天文館、展覽館的屋蓋。圓頂結構由殼面、支座環(huán)組成。通過支座環(huán)支于垂直構件上。殼面主要承受壓力，支座環(huán)承受拉力。北京天文館頂蓋為半球形圓頂，直徑25m，殼面厚6cm，結構自重
約200kg/m2。雙曲扁殼是雙曲拋物面的一種形式，它由殼板和豎
直的邊緣構件（橫隔構件）組成。因為扁殼的矢高比底面尺寸小
得多，大約為1/5，所以叫扁殼。例如北京火車站大廳，35m×35m
的雙曲面扁殼屋蓋，殼板為8cm，寬敞明亮，是一成功的范例。
桁網：拉或壓 混框剪組筒：支撐體系 平面結構：桁架、拱架、單索
拱薄：壓、剪 桁網拱索�。焊采w體系 空間結構：網架、索網、薄殼 索：拉
混凝土結構缺點：是自重大，抗裂性較差，施工復雜，工期較長。
由于鋼筋混凝土結構有很多優(yōu)點，適用于各種結構形式，因而在房屋建筑中得到廣泛應用。
2.鋼筋和混凝土的材料性能：
（1）鋼筋
我國普通鋼筋混凝土中配置的鋼筋主要是熱軋鋼筋，預應力筋常用中、高強鋼絲和鋼絞線。
1）熱軋鋼筋是普通低碳鋼（含碳量≤0.25%）和普通低合金鋼（合金元素≤5%）制成。其常用種類、代表符號和直徑范圍見表1A411031-1。
鋼筋常用種類、代表符號和直徑范圍 表1A411031-1
強度等級代號
HPB300
HRB335
HRB400
HRB400 鋼種 Q300 20MnSi 20MnSiV，20MnSiNb，20MnTi K20MnSi 符號 R d（mm） 8～20
6～50 6～50 8～40
2）鋼筋的力學性能：
建筑鋼筋分兩類，一類為有明顯流幅的鋼筋，另一類為沒有明顯流幅的鋼筋。
有明顯流幅的鋼筋含碳量少，塑性好，延伸率大。
無明顯流幅的鋼筋含碳量多，強度高，塑性差，延伸率小，沒有屈服臺階，脆性破壞。 對于有明顯流幅的鋼筋，其性能的基本指標有屈服強度、延伸率、強屈比和冷彎性能四項。冷彎性能是反映鋼筋塑性性能的另一個指標。（流幅：強彎伸屈 復試：拉彎伸屈）
3）鋼筋的成分：
鐵是主要元素，還有少量的碳、錳、硅、釩、鈦等；另外，還有少量有害元素，如硫、磷。
（2）混凝土（2005單3）（2006建單3）
1）抗壓強度：立方體強度fcu作為混凝土的強度等級，單位是N/mm2，C20表示抗壓強度為
20N/mm2。規(guī)范共分十四個等級，C15～C80，級差為5N/mm2。
2）棱柱體抗壓強度fc，該強度是采用150mm×150mm×300mm的棱柱體作為標準試件試驗所
得。
3）抗拉強度ft，是計算抗裂的重要指標。混凝土的抗拉強度很低。
（3）鋼筋與混凝土的共同工作
鋼筋與混凝土的相互作用叫粘結。鋼筋與混凝土能夠共同工作是依靠它們之間的粘結強度�；炷僚c鋼筋接觸面的剪應力稱粘結應力。
影響粘結強度的主要因素有混凝土的強度、保護層的厚度和鋼筋之間的凈距離等。
3.極限狀態(tài)設計方法的基本概念
我國現行規(guī)范采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計方法，其基本原則如下：
（1）結構功能：建筑結構必須滿足安全性、適用性和耐久性的要求。
（2）可靠度：結構在規(guī)定的時間內，在規(guī)定的條件下，完成預定功能要求的能力，稱為結構的可靠性，可靠度是可靠性的定量指標。
（3）極限狀態(tài)設計的實用表達式：為了滿足可靠度的要求，在實際設計中采取如下措施： （荷載分項系數：和內乘大1 材料分項系數：材抗除大1）
1）一般情況下在計算桿件內力時，對荷載標準值乘以一個＞1的系數，稱荷載分項系數。
2）在計算結構的抗力時，將材料的標準值除以一個＞1的系數，稱材料分項系數。
3）對安全等級不同的建筑結構，采用一個重要性系數進行調整。
在采用上述措施后，可靠度指標便得到了滿足。這就是以分項系數表達的極限狀態(tài)設計方法。
4.鋼筋混凝土梁的配筋原理及構造要求
（1）筋梁正截面受力階段分析（見圖
1A411031-1）
第Ⅰ階段：M很小，混凝土、鋼筋都處在彈性工作階段。第Ⅰ階段結束時拉區(qū)混凝土到達ft，混凝土開裂。（拉區(qū)砼開裂→壓區(qū)砼塑變、筋屈服→砼壓碎破壞）
第Ⅱ階段：M增大，拉區(qū)混凝土開裂，逐漸退出工作。中和軸上移。壓區(qū)混凝土出現塑性變形，壓應變呈曲線，第Ⅱ階段結束時，鋼筋應力剛到達屈服。此階段梁帶裂縫工作，這個階段是計算正常使用極限狀態(tài)變形和裂縫寬度的依據。
第Ⅲ階段：鋼筋屈服后，應力不再增加，應變迅速增大，混凝土裂縫向上發(fā)展，中和軸迅速
上移，混凝土壓區(qū)高度減小，梁的撓度急劇增大。當混凝土達到極限壓應變時，混凝土被壓碎，梁即破壞。此階段是承載能力的極限狀態(tài)計算的依據。
（2）梁的正截面受力簡圖（見圖1A411031-2）
正截面承載力的計算是依據上述第Ⅲ階段的截面受力狀態(tài)建立的。為了簡化計算，壓區(qū)混凝土的應力圖形用一等效（合力C的高度位置不變）矩形應力圖形代替。同時，引入了截面應變保持平面的假定及不考慮混凝土抗拉強度的假定
。
（3）梁的正截面承載力計算公式
根據靜力平衡條件，建立平衡方程式
ΣN＝0 a1fc?b?x＝fy?As （1A411031-1）
對受拉區(qū)縱向受力鋼筋的合力作用點取矩
ΣMS＝0 Ｍ≤a1fc?b?x（h0-x/2） （1A411031-2）
對壓區(qū)混凝土壓應力合力作用點取矩
ΣMS＝0 Ｍ≤fy?As（h0-x/2） （1A411031-3）
式中M——荷載在該截面產生的彎矩設計值；
a1——等效矩形應力系數。
對梁的配筋量在規(guī)范中明確地作出規(guī)定，不允許設計成超筋梁和少筋梁，對最大、最小配筋率均有限值，它們的破壞是沒有預兆的脆性破壞。
梁正截面破壞：彎矩引起 最大因素配筋率
梁斜截面破壞：剪力引起 最大因素配箍率
（4）梁的斜截面承載能力保證措施
受彎構件截面上除作用彎矩Ｍ外，通常還作用有剪力Ｖ。在彎矩Ｍ和剪力Ｖ的共同作用下，有可能產生斜裂縫，并沿斜裂縫截面發(fā)生破壞。
影響斜截面受力性能的主要因素：（2跨強彎箍）
1）剪跨比和高跨比；
2）混凝土的強度等級；
3）腹筋的數量，箍筋和彎起鋼筋統(tǒng)稱為腹筋。
為了防止斜截面的破壞，通常采用下列措施：（截彎箍）（2005多1）
1）限制梁的截面最小尺寸，其中包含混凝土強度等級因素；
2）適當配置箍筋，并滿足規(guī)范的構造要求；
3）當上述兩項措施還不能滿足要求時，可適當配置彎起鋼筋，并滿足規(guī)范的構造要求。
5.單向板和雙向板的受力特點
梁、板按支承情況分，有簡支梁、板與多跨連續(xù)梁、板之分。板按其受彎情況又有單向板與雙向板之分。
（1）單向板與雙向板的受力特點（兩邊承：單向板 四邊承：雙向板）
兩對邊支承的板是單向板，一個方向受彎；而雙向板為四邊支承，雙向受彎。當長邊與短邊之比≤2時，應按雙向板計算；當長邊與短邊之比＞2但＜3時，宜按雙向板計算；當按沿短邊方向受力的單向板計算時，應沿長邊方向布置足夠數量的構造筋；當長邊與短邊長度之比≥3時，可按沿短邊方向受力的單向板計算。
（長短比≤2：應雙向 2＜長短比＜3：宜雙向 長短比≥3：單向）
（2）連續(xù)梁、板的受力特點（2011單1）（2009單4）
現澆肋形樓蓋中的板、次梁和主梁，一般均為多跨
連續(xù)梁（板）。連續(xù)梁（板）的內力計算是主要內容，
配筋計算與簡支梁相同。內力計算有兩種方法。主梁按
彈性理論計算，次梁和板可考慮按塑性變形內力重分布
的方法計算。彈性理論的計算是把材料看成彈性的，用
結構力學的方法，考慮荷載的不利組合，計算內力，并
畫出包絡圖，進行配筋計算。（主彈次板塑）
均布荷載下，等跨連續(xù)板和逄續(xù)次梁的內力計算，可考慮塑性變形的內力重分布。允許支座出現塑性鉸，將支座截面的負彎矩調低，即減少負彎矩，調整的幅度，必須遵守一定的原則。
連續(xù)梁、板的受力特點是（2013單3），跨中有正彎矩，支座有負彎矩。因此，跨中按最大正彎矩計算正筋，支座按最大負彎矩計算負筋。鋼筋的截斷位置按規(guī)范要求截斷。
板的配筋構造如圖1A411031-3所示。
當時，p/g≤3時，a＝l0/4；p/g＞3時，a＝l0/3。
p和q均布活載和恒載（kN/m）。
（3）梁、板的構造要求
梁最常用的截面形式有矩形和T形。梁的截面高度一般按跨度來確定，寬度一般是高度的1/3。梁的支承長度不能＜規(guī)范規(guī)定的長度�？v向受力鋼筋宜優(yōu)先選用HRB335、HRB400鋼筋，常用直徑為10?25mm，鋼筋之間的間距應≥25mm，也應≥直徑。保護層的厚度與梁所處環(huán)境有關，一般為25?40mm。
板的厚度與計算跨度有關，屋面板一般≥60mm，樓板一般≥80mm，板的支承長度不能＜規(guī)范規(guī)定的長度，板的保護層厚度一般為15?30mm。受力鋼筋直徑常用6、8、10、12mm。間距宜≤250mm。（2015單3）
梁、板混凝土的強度等級一般采用C20以上。
二、砌體結構受力特點
采用磚、砌塊和砂漿砌筑而成的結構稱為砌體結構。
砌體結構有以下優(yōu)點：砌體材料抗壓性能好，保溫、耐火、耐久性能好；材料經濟，就地取材；施工簡便，管理、維護方便。砌體結構的應用范圍廣，它可用作住宅、辦公樓、學校、旅館、跨度＜15m的中小型廠房的墻體、柱和基礎。
砌體的缺點：砌體的抗壓強度相對于塊材的強度來說還很低，抗彎、抗拉強度則更低；黏土磚所需土源要占用大片良田，更要耗費大量的能源；自重大，施工勞動強度高，運輸損耗大。
1.砌體材料及砌體的力學性能
（1）砌塊
磚、砌塊根據其原料、生產工藝和孔洞率來分類。由黏土、石巖、煤矸石或粉煤灰為主要原料，經焙燒而成的實心或孔洞率≤規(guī)定值且外形尺寸符合規(guī)定的磚，稱為燒結普通磚；孔洞率＞25%，孔的尺寸小而數量多，主要用于承重部位的磚稱為燒結多孔磚，簡稱多孔磚。燒結普通磚又分為燒結黏土磚、燒結頁巖磚、燒結煤矸石磚和燒結粉煤灰磚。以石灰和砂為主要原料，或以
粉煤灰、石灰并摻石膏和骨料為主要原料，經坯料制備、壓制成型、高壓蒸汽養(yǎng)護而成的實心磚，稱為蒸壓灰砂磚或蒸壓粉煤灰磚，簡稱灰砂磚或粉煤灰磚。
磚的強度等級用“ＭＵ”表示，單位為MPa（N/mm2）。燒結普通磚、燒結多孔磚等的強度等級分ＭＵ30、ＭＵ25、ＭＵ20、ＭＵ15和ＭＵ10五級。承重結構的蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚的強度等級分ＭＵ25、ＭＵ20、ＭＵ15三級。（三蒸五燒）
（2）砂漿
砂漿可使砌體中的塊體和砂漿之間產生一定的粘結強度，保證兩者能較好地共同工作，使砌體受力均勻，從而具有相應的抗壓、抗彎、抗剪和抗拉強度。砂漿按組成材料的不同，可分為：水泥砂漿；水泥混合砂漿；石灰、石膏、黏土砂漿。
砂漿強度等級符號為“M”。規(guī)范給出了五種砂漿的強度等級，即M15、M10、M7.5、M5和當驗算正在砌筑或砌完不久但砂漿尚未硬結，以及在嚴寒地區(qū)采用凍結法施工的砌體抗壓M2.5。
強度時，砂漿強度取0。
（3）砌體
按照標準的方法砌筑的磚砌體試件，軸壓試驗分三個階段：
第Ⅰ階段，從加載開始直到在個別磚塊上出現初始裂縫，該階段屬彈性階段，出現裂縫時的荷載約為0.5～0.7倍極限荷載；
第Ⅱ階段，繼續(xù)加載后個別磚塊的裂縫陸續(xù)發(fā)展成少數平行于加載方向的小段裂縫，試件變形增加較快，此時的荷載不到極限荷載的0.8倍；
第Ⅲ階段，繼續(xù)加載時小段裂縫會較快沿豎向發(fā)展成上下貫通整個試件的縱向裂縫。試件被分割成若干個小的磚柱，直到小磚柱因橫向變形過大發(fā)生失穩(wěn)，體積膨脹，導致整個試件破壞。
由于砂漿鋪砌不均，磚塊不僅受壓，還受彎、剪、局部壓力的聯合作用；另外，磚和砂漿受壓后橫向變形不同，還使磚處于受拉狀態(tài)；同時，因為有豎縫存在，磚塊在該處又有一個較高的應力區(qū)。因此，砌體中磚所受的應力十分復雜，特別是拉、彎作用產生的內力使磚較早出現豎向裂縫。以上原因正是砌體抗壓強度比磚抗壓強度小得多的原因。規(guī)范根據試驗資料給出了不同砌體的強度設計值。
影響磚砌體抗壓強度的主要因素包括：磚的強度等級：砂漿的強度等級及其厚度；砌筑質
量，包括飽滿度、砌筑時磚的含水率、操作人員的技術水平等。（1磚2漿3砌筑）（2011多5）
2.砌體結構靜力計算的原理
（1）靜力計算的原理
房屋的砌體墻、柱靜力計算的支承條件和基本計算方法是根據房屋的空間工作性能確定的。
空間工作性能與下列因素有關：屋蓋或樓蓋類別、橫墻間距�！镀鲶w結構設計規(guī)范》GB50003—2011對砌體房屋靜力計算方案的規(guī)定見表1A411031-2和表1A411031-3。剛性、剛彈性、彈性方
案的計算簡圖見圖1A411031-4。（方案選擇以橫墻間距大小確定 剛性方案：抗震性能最好）
砌體結構房屋靜力計算方案的橫墻間距L（m） 表1A411031-2 樓蓋或屋蓋類別
整體式、裝配整體和裝配式無檁體系鋼筋混凝土屋蓋或
鋼筋混凝土樓蓋
裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋、輕鋼屋蓋和有密鋪望
板的木屋或木樓蓋
瓦屋面的木屋蓋和輕鋼屋蓋
柱
排架方向
1.5H
1.2H
1.25H
1.1H
1.0H 垂直排架方向 1.0H 1.0H 1.0H 1.0H 1.0H 1.0H S＞2H 剛性方案 s＜32 s＜20 s＜16 剛彈性方案 32≤s≤72 20≤s≤48 16≤s≤36 彈性方案 s＞72 s＞48 s＞36 砌體受壓構件的計算高度H0（S為壁柱之間的距離） 表1A411031-3 房屋跨度和靜力計算方案
單跨 兩跨或多跨 彈性方案 剛彈性方案 彈性方案 剛彈性方案 帶壁柱墻或周邊拉結的墻 2H≥S＞H 1.5H 1.2H 1.25H 1.10 0.4S＋0.2H 0.6S S≤3H 剛性方案
砌體的受力特點是抗壓強度較高而抗拉強度很低，所以砌體結構房屋的靜力計算簡圖大多設計成剛性方案。因為這種方案的砌體受的拉力較小，壓力較大，可以很好地發(fā)揮砌體的受力特點。開間較小的住宅、中小型辦公樓即屬于這類結構。
（2）墻、柱高厚比驗算（2004單2）
高厚比β是指墻、柱的計算高度H0與其相應厚度h的比值，β＝H0/h
1）墻、柱的允許高厚比[β]
《砌體結構設計規(guī)范》GB50003—2011所確定的墻、柱高厚比[β]是總結大量工程實踐經驗并經理論校核和分析得出的，見表1A411031-4。
墻、柱的允許高厚比[β]值 表1A411031-4
砂漿強度等級
m2.5
M5.0
≥M7.5 墻 22 24 26 柱 15 16 17
影響允許高厚比的主要因素有：砂漿強度；構件類型；砌體種類；支承約束條件、截面形
式；墻體開洞、承重和非承重。對上述因素的影響通過相應的修正系數對允許高厚比[β]予以降低和提高。（2支3墻漿骨構 截面形式、墻開洞影響最大）（2004多1）
2）墻、柱的高厚比驗算
矩形截面墻、柱高厚比驗算應滿足下式：
β＝H0/h≤?1?2[β] （1A411031-4）
式中H0——墻、柱的計算高度，見表1A411031-3；
h——墻厚或矩形柱與相對應的邊長；
?1——自承重墻允許高厚比的修正系數；
?2——有門窗洞口墻允許高厚比的修正系數。
因為表1A411031-4中的允許高厚比[β]值是按沒有開洞的承重墻制定的。因此非承重的允許高厚比[β]，可乘以＞1的修正系數化，有門窗洞口的墻的[β]可乘以＜1的修正系數?2。?1和?2的具體數值可按規(guī)范的規(guī)定確定出來。
（3）墻體受壓承載力計算
砌體受壓構件的承載力的計算用下式表示
N≤ψ?f?A （1A411031-5）
式中N——軸向力設計值；
ψ——高厚比[β]和軸向力的偏心距對受壓構件承載力的影響系數；
f——砌體的抗壓強度設計值；
A——砌體的截面面積。
墻體作為受壓構件的驗算分三個方面：
1）穩(wěn)定性。通過高厚比驗算滿足穩(wěn)定性要求，按式（1A411031-4）驗算。
2）墻體極限狀態(tài)承載力驗算。按式（1A411031-5）驗算。
3）受壓構件在梁、柱等承壓部位處的局部受壓承載力驗算。按式（1A411031-6）驗算。
（4）砌體局部受壓承載力計算
當砌體局部受壓時，由于受周圍非受荷砌體對其的約束作用，其局部抗壓強度有所提高。當受到均勻的局部壓力時，砌體截面的局部受壓承載力按下式計算：
N1≤γ?f?A1 （1A411031-5）
式中N1——局部受壓面積上的軸向力設計值；
f——砌體的抗壓強度設計值；
A1——局部受壓面積。
砌體局部抗壓強度提高系數γ值，可按現行規(guī)范確定。
一般情況下，只有砌體基礎有可能承受上部墻體或柱傳來的均勻局部壓應力。在大多數情況下，擱置于砌體墻或柱上的梁或板，由于其彎曲變形，使得傳至砌體的局部壓應力均為非均勻分布。當梁端下砌體的局部受壓承載力不滿足要求時，常采用設置混凝土或鋼筋混凝土墊塊的方法。 3.砌體房屋結構的主要構造要求
砌體結構的構造是確保房屋結構整體性和結構安全的可靠措施。墻體的構造措施主要包括三個方面，即伸縮縫、沉降縫和圈梁。（全成神）（2006建多3）
由于溫度改變，容易在墻體上造成裂縫，可用伸縮縫將房屋分成若干單元，使每單元的長度限制在一定范圍內�！镀鲶w結構設計規(guī)范》GB50003—2011稱此長度為溫度收縮縫的最大間距，詳見表1A411031-5。伸縮縫應設在溫度變化和收縮變形可能引起應力集中、砌體產生裂縫的地方。伸縮縫兩側宜設承重墻體，其基礎可不分開。
砌體結構房屋伸縮縫的最大間距（m） 表1A411031-5 屋蓋或樓蓋類別
整體式或裝配整體式鋼筋混凝土結構
裝配式無檁體系鋼筋混凝土結構
裝配式有檫體系鋼筋混凝土結構 有保溫層或隔熱層的屋蓋、樓蓋 無保溫層或隔熱層的屋蓋
有保溫層或隔熱層的屋蓋、樓蓋 無保溫層或隔熱層的屋蓋 有保溫層或隔熱層的屋蓋
無保溫層或隔熱層的屋蓋 間距 50 40 60 40 75 60
100 瓦材屋蓋、木屋蓋或樓蓋、輕鋼屋蓋
當地基土質不均勻，房屋將引起過大不均勻沉降造成房屋開裂，嚴重影響建筑物的正常使用，甚至危及其安全。為防止沉降裂縫的產生，可用沉降縫在適當部位將房屋分成若干剛度較好的單元，沉降縫的基礎必須分開。（2009多3）（2010單1）（2013單2）
墻體的另一構造措施是在墻體內設置鋼筋混凝土圈梁。圈梁可以抵抗基礎不均勻沉降引起墻體內產生的拉應力，同時可以增加房屋結構的整體性，防止因振動（包括地震）產生的不利影響。因此，圈梁宜連續(xù)地設在同一水平面上，并形成封閉狀。
縱橫墻交接處的圈梁應有可靠的連接。剛彈性和彈性方案房屋，圈梁應與屋架、大梁等構件可靠連接。鋼筋混凝土圈梁的寬度宜與墻厚相同，當墻厚h≥240mm時，其寬度宜≥2h/3。圈梁高度應≥120mm�？v向鋼筋應≥4根，直徑≥10mm，綁扎接頭的搭接長度按受拉鋼筋考慮，箍筋間距應≤300mm。
三、掌握鋼結構構件的受力特點及其連接類型
鋼結構的抗拉、抗壓強度都很高，構件斷面小，自重較輕，結構性能好，所以它適用于多種結構形式，如梁、桁架、剛架、拱、網架、懸索等，應用非常廣泛。在高層建筑及橋梁中的應用愈來愈多。用作鋼結構的材料必須具有較高的強度、塑性韌性較好、適宜于冷加工和熱加工；同時，還必須具有很好的可焊性。鋼結構的鋼材宜采用Q235、Q345（16Mn）、Q390（15MnⅤ）和Q420。
1.鋼結構的連接
鋼結構是由鋼板、型鋼通過必要的連接形成的結構。鋼結構的連接方法可分為焊縫連接、鉚釘連接和螺栓連接三種，見圖
1A411031-5。
（1）焊縫連接：焊縫連接是目前鋼結構的主要連接方法。其優(yōu)點是構造簡單，節(jié)約鋼材，加工方便，易于采用自動化操作，在直接承受動力荷載的結構中，垂直于受力方向的焊縫不宜采用部分焊頭的對接焊縫。
（2）鉚釘連接：鉚接由于構造復雜，用鋼量大，現已很少采用。因為鉚釘連接的塑性和韌性較好，傳力可靠，易于檢查，在一些重型和直接承受動力荷載的結構中，有時仍然采用。
（3）螺栓連接：螺栓連接又分為普通螺栓和高強度螺栓兩種。普通螺栓施工簡單，拆、裝
方便。普通螺栓一般由Q235制成。高強度螺栓用合金鋼制成，高強度螺栓制作工藝精準，操作工序多，要求高。目前，在我國橋梁及大跨度結構房屋及工業(yè)廠房中已廣泛采用。
2.鋼結構的受力特點
（1）受彎構件
鋼梁是最常見的受彎構件。
1）鋼梁的截面形式
鋼梁的截面形式一般有型鋼和鋼板組合梁兩類。型鋼梁多采用工字鋼和H型鋼，鋼板組合梁常采用焊接工字形截面。
2）鋼梁的強度、剛度和穩(wěn)定性計算
取梁內塑性發(fā)展到一定深度作為極限狀態(tài)。① 抗彎強度計算：對需
要計算疲勞的梁，不考慮梁塑性發(fā)展。
為保證梁的受壓翼緣不致產生局部失穩(wěn)，應限制其自由外伸寬度b1
與其厚度t之比。見圖1A411031-6。
② 抗剪強度計算：梁的抗剪強度按彈性設計。
③ 剛度計算：梁必須具有一定的剛度才能有效地工作，剛度不足將導致梁撓度太大，影響結構正常使用。因此，設計鋼梁除應滿足各項強度要求之外，還應滿足剛度要求。（通過限制細長比保證）
梁的撓度計算時采用荷載標準值，可不考慮螺栓孔引起的截面削弱。
④ 鋼梁的整體穩(wěn)定計算：當有鋪板（各種鋼筋混凝土板或鋼板）密鋪在梁的受壓翼緣上與其牢固相連，能阻止梁受壓翼緣的側向位移時，或者工字形截面簡支梁受壓翼緣的自由長度l1，與其寬度b1之比滿足相應要求時，梁的整體穩(wěn)定可不計算。除此之外，應驗算梁的整體穩(wěn)定性。
⑤ 鋼梁的局部穩(wěn)定計算：梁腹板通常采用加勁肋來加強腹板的局部穩(wěn)定性，梁翼緣的局部穩(wěn)定一般是通過限制板件的寬厚比來保證的。軋制的工字鋼和槽鋼等型鋼一般不會發(fā)生局部失穩(wěn)。（通過限制寬厚比保證）
（2）受拉構件、受壓構件
1）受拉構件根據受力情況，可分為軸心受拉和偏心受拉構件（拉彎構件）。
① 軸心受拉構件：軸心受拉構件常見于桁架中。軸心受拉構件須按凈截面面積進行強度計算。構件的剛度是通過限制長細比來保證的。
② 偏心受拉構件：偏心受拉構件應用較少，桁架受拉桿同時承受節(jié)點之間橫向荷載時為偏心受拉構件。
2）受壓構件
柱、桁架的壓桿等都是常見的受壓構件。根據受力情況，受壓構件可分為軸心受壓和偏心受壓構件（壓彎構件）。主要介紹軸心受壓鉤件。
按截面構造形式，受壓構件可分為實腹式和格構式兩類。前者構造簡單、制作方便；后者制作費工，但節(jié)省鋼材。當構件比較高大時，可采用格構式，增加截面剛度，節(jié)省鋼材。
和軸心受拉構件一樣，軸心受壓構件的截面設計也需要滿足強度和剛度要求。除此以外，軸心受壓構件還要進行整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定計算：通過考慮整體穩(wěn)定系數迸行軸心受壓構件的整體穩(wěn)定計算，通過限制板件的寬厚比來保證局部穩(wěn)定。
（3）梁柱節(jié)點
梁和柱連接時，可將梁支承在柱頂上或連接于柱的側面。二者均可做成鉸接或剛接。
1）梁柱鉸接節(jié)點：圖1A411031-7（a）、（b）梁鉸接支承于柱頂的構造。圖1A411031-7（a）中當兩相鄰梁的反力不等時，柱將偏心受壓；圖1A411031-7（b）中，即使兩相鄰梁反力
不等，柱仍接近于軸心受壓。
當梁連續(xù)設置時，梁柱也可以形成柱頂剛接節(jié)
點。
圖1A411031-7（c）中，梁鉸接支承于柱側面
的牛腿上。為了防止梁端頂部向側方向偏移或發(fā)生
扭轉，梁端靠近頂部處設鋼板并用構造螺栓將梁和
柱相連。梁支座反力較大時，梁端用突緣支座板，
柱側面焊以厚鋼板制成的承托，突緣支座板下端與
承托上喘刨平頂緊，傳遞梁端反力。
2）梁柱剛接節(jié)點：圖1A411031-8是梁和柱剛接的構造示例，翼緣通過連接板或直接用全焊透的坡口焊縫與柱連接，腹板通過連接板用高強度螺栓與柱連接。一般可以考慮梁端的彎矩由翼緣連接承受，梁端剪力由腹板連接承受，或考慮由翼緣和腹板連接共同承受梁端彎矩。
（4）柱腳節(jié)點
如圖
1A411031-9，柱腳節(jié)點通常由底板、中間傳力結構（包括靴梁、肋板和隔板）和錨銓
組成。底板承受柱腳反力。底板較大時，須設置中間傳力結構以降低底板厚度，
圖1A411031-9（a）為鉸接柱腳，常用于軸心受壓柱，錨栓只起固定位置和安裝的作用，可按構造設置。為接近鉸接的假設，錨栓應盡量布置在底板中央部位。
圖
1A411031-9（b）為剛接柱腳，一般用于偏心受壓柱，錨栓須按計算確定。
3.鋼結構構件制作、運輸、安裝、防火與防銹
（1）制作：鋼結構制作包括放樣、號料、切割、校正等諸多環(huán)節(jié)。高強度螺栓處理后的摩擦面，抗滑移系數應符合設計要求。
制作質量檢驗合格后進行除銹和涂裝。一般安裝焊縫處留出30?50mm暫不涂裝。 （2）焊接：焊工必須經考試合格并取得合格證書方可在其證書項目范圍內施焊。焊縫施焊后須在工藝規(guī)定的焊縫及部位打上焊工鋼印。
焊接材料與母材應匹配，全焊透的一、二級焊縫應采用超聲波探傷進行內部缺陷檢驗，超聲波探傷不能對缺陷作出判斷時，采用射線探傷。（先操后射）
施工單位首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法等，應進行焊接工藝評定。
（3）運輸：運輸鋼構件時，要根據鋼構件的長度和重量選用車輛。鋼構件在車輛上的支點、兩端伸出的長度及綁扎方法均應保證構件不產生變形、不損傷涂層。
（4）安裝：鋼結構安裝要按施工組織設計進行，安裝程序須保證結構的穩(wěn)定性和不導致永久性變形。安裝柱時，每節(jié)柱的定位軸線須從地面控制軸線直接引上（防止誤差積累）。鋼結
構的柱、梁、屋架等主要構件
安裝就位后，須立即進行校正、
固定。
由工廠處理的構件摩擦
面，安裝前須復驗抗滑移系數，
合格后方可安裝。
（5）防火與防銹：（先腐
后火）
1）鋼結構防火性能較差。當溫度達到550℃時，鋼材的屈服強度大約降至正常溫度時屈服強度的0.7，結構即達到它的強度設計值而可能發(fā)生破壞。（2009單20）
設計時應根據有關防火規(guī)范的規(guī)定，使建筑結構能滿足相應防火標準的要求。在防火標準要求的時間內使鋼結構的溫度不超過臨界溫度，以保證結構正常承載能力。
2）外露的鋼結構可能會受到大氣，特別是被污染的大氣的嚴重腐蝕，最普通的是生銹。這就必須對構件的表面進行防腐蝕處理，以保證鋼結構的正常使用。防腐處理方法根據構件表面條件及使用壽命的要求決定。
在進行構造設計時，應對構造做法妥善處理，避免諸如將槽鋼槽口朝上放置，造成積水等情況；大型構件應有人能進入的觀察口，以便檢查維護構件內部情況等。
1A411032結構抗震的構造要求
一、地震的震級及烈度
地震是由于某種原因引起的強烈地動，是一種自然現象。地震的成因有三種：火山地震、塌陷地震和構造地震�；鹕降卣鹗腔鹕奖l(fā)，地下巖漿迅猛沖出地面時而引起的地動；塌陷地震是石灰?guī)r層地下溶洞或古舊礦坑的大規(guī)模崩塌而引起的地動，它數量少，震源淺。以兩種地震釋放能量較小，影響范圍和造成的破壞程度也較小。構造地震是地殼運動推擠巖層，造成地下巖層的薄弱部位突然發(fā)生錯動、斷裂而引起的地動。此種地震破壞性大，影響面廣，而且發(fā)生頻繁，約占破壞性地震總量的95%以上。房屋結構抗震主要是研究構造地震。
地殼深處發(fā)生巖層斷裂、錯動的部位稱震源。震源正上方的地方位置叫震中。震中附近地面震動最厲害，也是破壞最嚴重的地區(qū)，稱為震中區(qū)。地面某處至震中的水平距離稱為震中距。震中至震源的垂直距離稱為震源深度。如圖1A411032所示。
我國發(fā)生的絕大多數地震屬于淺源地震，一般深度為5～40km；淺源地震造成的危害最大。如唐山大地震斷裂巖層約11km，屬于淺源地震。
震級是按照地震本身強度而定的等級標度，用以衡量某次地震的大小，用符號M表示。震級
的大小是地震釋放能量多少的尺度，也是地震規(guī)模的指標，其數值是根據地震帶記錄到的地震波圖來確定的。一次地震只有一個震級。目前，國際上比較通用的是里氏震級。
地震發(fā)生后，各地區(qū)的影響程度不同，通常用地震烈度來描述。如人的感覺、器物反應、地表現象、建筑物的破壞程度。世界上多數國家采用12個等級劃分的烈度表。一般來說，M＜2的地震，人是感覺不到的，稱為無感地震或微震；M＝2～5的地震稱為有感地震；M＞5的地震，對建筑物引起不同程度的破壞，統(tǒng)稱為破壞性地震；M＞7的地震為強烈地震或大震；M＞8的地震稱為特大地震。（2007單5）
地震烈度是指某一地區(qū)的地面及建筑物遭受一次地震影響的強弱程度。一般來說，距震中愈遠，地震影響愈小，烈度就愈小；反之，距震中愈近，烈度就愈高。此外，地震烈度還與地震大小、震源深淺、地震傳播介質、表土性質、建筑物的動力特性、施工質量等許多因素有關。
（烈度大小影響因素：巨大聲波土建施）
一個地區(qū)基本烈度是指該地區(qū)今后一定時間內，在一般場地條件下可能遭遇的最大地震烈度�；玖叶却篌w為在設計基準期超越概率為10%的地震烈度。為了進行建筑結構的抗震設計，按國家規(guī)定的權限批準作為一個地區(qū)抗震設防的地震烈度稱為抗震設防烈度。一般情況下，抗震設防烈度可采用中國地震參數區(qū)劃圖的地震基本烈度。
二、抗震設防
抗震設防是指房屋進行抗震設計和采用抗震措施，來達到抗震效果�？拐鹪O防的依據是抗震設防烈度。
1. 抗震設防的基本思想（2006建單5）
抗震設防的依據是抗震設防烈度�，F行抗震設計規(guī)范適用于抗震設防烈火度為6、7、8、9度地區(qū)建筑工程的抗震設計、隔震、消能減震設計�？拐鹪O防是以現有的科技水平和經濟條件為前提的。以北京地區(qū)為例，抗震設防烈度為8度，超越8度的概率為10%左右。
我國規(guī)范抗震設防的基本思想和原則是“三個水準”為抗震設防目標。簡單地說就是“小震不壞、中震可修、大震不倒”。（小壞中修大不倒）
“三個水準”的抗震設防目標是：當遭受低于本地區(qū)抗震設防烈度的多遇地震影響時，建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用；當遭受相當于本地區(qū)抗震設防烈度的地震影響時，可能損壞，經一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用；當遭受高于本地區(qū)抗震設防烈度預估的罕遇地震影響時，不會倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。
2. 建筑抗震設防分類
建筑物的抗震設計根據其使用功能的重要性分為甲、乙、丙、丁四個抗震設防類別。大量的建筑物屬于丙類，這類建筑的地震作用和抗震措施均應符合本地區(qū)抗震設防烈度的要求。
3. 抗震結構的概念設計
在強烈地震作用下，建筑物的破壞機理和過程是十分復雜的。對一個建筑物要進行精確的抗
震計算也是非常困難的。因此，在對建筑物進行抗震設防的設計時，根據以往地震災害的經驗和科學研究的成果首先進行“概念設計”。概念設計可以使我們提高建筑物總體上的抗震能力。數值設計是對地震作用效應進行定量計算，而概念設計是根據地震災害和工程經驗所形成的基本設計原則和設計思想，進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程。概念設計要考慮以下因素：（地形整體借料）
（1）選擇對抗震有利的場地，開闊平坦密實均勻中硬土地段是有利場地。避開不利的場地。
不利場地一般是指軟弱土、易液化土、山嘴孤丘、陡坡河岸、采空區(qū)和土質不均勻的場地。
（2）建筑物形狀力求簡單、規(guī)則，平面上的質量中心和剛度中心盡可能靠近，以避免地震時發(fā)生扭轉和應力集中而形成薄弱部位。
（3）選擇技術先進又經濟合理的抗震結構體系，地震力的傳遞路線合理明確，并有多道抗震防線。
（4）保證結構的整體性，并使結構和連接部位具有較好的延性。
（5）選擇抗震性能比較好的建筑材料。
（6）非結構構件應與承重結構有可靠的連接以滿足抗震要求。
三、抗震構造措施
1. 多層砌體房屋的抗震構造措施（2012多3）
多層砌體房屋是我們目前的主要結構類型之一。但是這種結構材料脆性大，抗拉、抗剪能力低，抵抗地震的能力差。震害表明，在強烈地震作用下，多層砌體房屋的破壞部位主要是墻身，樓蓋本身的破壞較輕。因此，采取如下措施：（墻柱梁梯縫）
（1）設置鋼筋混凝土構造柱，減少墻身的破壞，并改善其抗震性能，提高延性。
（2）設置鋼筋混凝土圈梁與構造柱連接起來，增強了房屋的整體性，改善了房屋的抗震性能，提高了抗震能力。
（3）加強墻體的連接，樓板和梁應有足夠的支承長度和可靠連接。
（4）加強樓梯間的整體性等。
（5）設防震縫
2. 框架結構構造措施（2010多1）（2014單4 ）
鋼筋混凝土框架結構是我國工業(yè)與民用建筑較常用的結構形式。震害調查表明，框架結構震害的嚴重部位多發(fā)生在框架梁柱節(jié)點和填充墻處；一般是柱的震害重于梁，柱頂的震害重于柱底，角柱的震害重于內柱，短柱的震害重于一般柱（重：注定腳短）。為此采取了一系列措施，把框架設計成延性框架，遵守強柱、強節(jié)點、強錨固，避免短柱、加強角柱，框架沿高度不宜突變，避免出現薄弱層，控制最小配筋率，限制配筋最小直徑等原則。構造上采取受力筋錨固適當加長，節(jié)點處箍筋適當加密等措施。
（框架抗震措施：延框、框變、避短、避薄、強錨、長錨、配筋、配箍、強柱、強角、強點、限徑——2框2配2避2錨3強徑）
3. 設置必要的防震縫
不論什么結構形式，每個單元在防震縫可以將不規(guī)則的建筑物分割成幾個規(guī)則的結構單元，
地震作用下受力明確合理，避免產生扭轉或應力集中的薄弱部位，有利于抗震。
1A411033建筑構造要求
一、掌握樓梯的建筑構造
（一）防火、防煙、疏散的要求
（1）樓梯間前室和封閉樓梯間的內墻上，除在同層開設通向公共走道的疏散門外，不應開設其他的房間門窗（住宅除外）。樓梯間內宜有天然采光，并不應有影響疏散的凸出物。
（2）樓梯間及其前室內不應附設燒水間，可燃材料儲藏室，非封閉的電梯井，可燃氣體管道，甲、乙、丙類液體管道等。
（3）在住宅內，可燃氣體管道如必須局部水平穿過樓梯間時，應采取可靠的保護設施。
（4）室外疏散樓梯和每層出口處平臺，均應采取非燃燒材料制作。平臺的耐火極限應≥1h，樓梯段的耐火極限應≥0.25h（15min）。在樓梯周圍2m內的墻面上，除疏散門外，不應設其他門窗洞口。疏散門不應正對樓梯段。疏散出口的門內、門外1.40m范圍內不應設踏步，且門必須向外開，并不應設置門檻。疏散樓梯的最小凈寬度見表1A411033-1。
高層建筑
醫(yī)院病房樓
居住建筑
其他建筑 疏散樓梯的最小凈寬度表（1居2他3醫(yī)院） 1A411033-1 疏散樓梯的最小凈寬度（m） 1.30 1.10 1.20
（5）疏散用樓梯和疏散通道上的階梯不宜采用螺旋樓梯
和扇形踏步。當必須采用時踏步上下兩級所形成的平面角度應
≤10°，且每級離扶手25cm處的踏步深度應≥22cm。
（二）樓梯的空間尺度要求
（1）除應符合防火規(guī)范的規(guī)定外，供日常主要交通用的樓
梯的梯段凈寬應根據建筑物使用特征，一般按每股人流寬為0.55＋（0～0.15）m的人流股數確定，并應≥兩股人流。
注：0～0.15m為人流在行進中人體的擺幅，公共建筑人流眾多的場所應取上限值。
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（2）住宅套內樓梯的梯段凈寬，當一邊臨空時，應≥0.75m；當兩側有墻時，應≥0.9m。套內樓梯的踏步寬度應≥0.22m，高度應≤0.20m，扇形踏步轉角距扶手邊0.25m處，寬度應≥0.22m。
（3）梯段改變方向時，平臺扶手處的最小寬度應≥梯段凈
寬。當有搬運大型物件需要時，應再適量加寬。
（4）樓梯休息平臺寬度應≥梯段的寬度；樓梯踏步的寬度b
和高度h的關系應滿足：2h＋b＝600～620mm；每個梯段的踏步一
般應≤18級，亦應≥3級。
（5）樓梯平臺上部及下部過道處的凈高應≥2m。梯段凈高應
≥2.2m。（2005單6）（2006建單8）
注：梯段凈高為自踏步前緣線（包拮最低和最高一級踏步前緣線以
外0.3m范圍內）量至直上方突出物下緣間的垂直高度。
（6）樓梯應至少于一側設扶手，梯段凈寬達三股人流時應
兩側設扶手，達四股人流時可加設中間扶手。
（7）室內樓梯扶手高度自踏步前緣線量起宜≥0.9m。樓梯
水平段欄桿長度＞0.5m時，其扶手高度應≥1.05m。
（8）踏步前緣部分宜有防滑措施。
（9）樓梯踏步的高寬比應符合表1A411033-2的規(guī)定。（2013單4）
樓梯踏步最小寬度和最大高度（m）（幼小住7樓、2套5專8大場）表1A411033-2 樓梯類別 最小寬度 最大高度
住宅共用樓梯
幼兒園、小學校等樓梯
電影院、劇場、體育館、商場、醫(yī)院、旅館和大中學校等樓梯
其他建筑樓梯
專用疏散樓梯
服務樓梯、住宅套內樓梯 0.26
0.26 0.28 0.26 0.25 0.22 0.175 0.15 0.16 0.17 0.18 0.20
注：無中柱螺旋樓梯和弧形樓梯離內側扶手0.25m處的踏步寬度應≥0.22m。
二、掌握墻體的建筑構造
（一）墻體建筑構造的設計原則
（1）在內外墻做各種連續(xù)整體裝修時，如抹灰、貼面磚等；主要解決與主體結構的附著，防止脫落和表面的開裂。根據結構的受力特點和變形縫的位置，正確處理裝修層的分縫和接縫設計。（2011多6）
（2）在結構梁板與外墻連接處和圈梁處，由于結構的變形會引起外墻裝修層的開裂，設計時應考慮分縫措施。
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（3）當外墻為內保溫時，在窗過梁，結構梁板與外墻連接處和圈梁處產生冷橋現象，引起室內墻面的結露，在此處裝修時，應采取相應措施；如外墻為外保溫，不存在此類問題。
（4）建筑主體受溫度的影響而產生的膨脹收縮必然會影響墻面的裝修層，凡是墻面的整體裝修層必須考慮溫度的影響，做分縫處理。
（5）凡是使用膠粘劑的材料，如細木工板、膠合板、密度板等和油漆、涂料制品將對室內造成甲醛和苯的污染；選材時應按國家規(guī)范要求執(zhí)行。
（6）在保溫、隔熱方面應和建筑節(jié)能設計結合減少能源的消耗。
（7）有特殊要求的室內的聲學環(huán)境（音樂廳、電影院等演出性建筑）設計，應正確選擇材料，進行正確的構造設計。
（8）墻面的色彩應遵照色彩對大多數人產生的有益影響迸行設計。
（二）門、窗
（1）門窗的功能主要解決采光、通風、防風雨、保溫、隔熱、遮陽、隔聲、疏散、防火、防盜等問題。根據功能要求分：有保溫門窗、隔聲門窗、防火門窗、自動門窗、防盜門窗等。窗臺低于0.80m時，應采取防護措施。
（2）門窗與墻體結構的連接：（2006裝單18）
1）門窗應注意門窗框與墻體結構的連接，接縫處應避免剛性接觸，應采用彈性密封材料（發(fā)泡劑）；建筑外門窗的安裝必須牢固。在砌體上安裝門窗嚴禁用射釘固定（膨脹螺栓固定）。
2）金屬保溫窗的主要問題是結露，應將與室外接觸的金屬框和玻璃結合處做斷橋處理，以提高金屬框內表面的溫度，達到防止結露的目的。
3）隔聲窗一般采取雙層或三層玻璃。為防止共振降低隔聲效果，各層玻璃的空氣層厚度應不同，且不能平行放置（防共振）；所有接縫處應注意做成隔振的彈性阻尼（耐候密封膠）構造。
4）防火門窗應按防火規(guī)范要求
制作，玻璃應是防火安全玻璃；有防
爆特殊要求的房間，其窗應考慮自動
泄壓防爆功能。 （三）墻身細部構造
（1）勒腳部位外抹水泥砂漿
或外貼石材等防水耐久的材料，高度≥700mm。應與散水、墻身水平防潮層形成閉合的防潮系統(tǒng)。
（2）散水（明溝）：（參考下圖a）（2006裝單1）
1）沿建筑物四周、在勒腳與室外地坪相接處、用不透水材料（如C20混凝土、毛石）做的地面排水坡（溝）使雨水、室外地面水迅速排走、遠離基礎。
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2）散水的寬度應根據土壤性質、氣候條件、建筑物的高度和屋面排水形式確定，宜為600?1000mm；當采用無組織排水時，散水的寬度可按檐口線放出200?300mm。
3）散水的坡度可為3%?5%。當散水采用混凝土時，宜按20m?30m間距設置伸縮縫。 4）散水與外墻之間宜設縫，縫寬可為20?30mm，縫內應填彈性膨脹防水材料。
（3）水平防潮層：在建筑底層內墻腳、外墻勒腳部位設置連續(xù)的防潮層隔絕地下水的毛細滲透，避免墻身受潮破壞。內墻兩側地面有高差時，在墻內兩道水平防潮層之間加設垂直防潮層。水平防潮層的位置：做在墻體內、高于室外地坪、位于室內地層密實材料墊層中部、室內地坪（±0.000）以下60mm處。（參考圖b）
（4）墻體與窗框連接處，必須用彈性材料嵌縫以防風、水滲透。窗洞過梁和外窗臺要做好滴水，滴水凸出墻身≥60mm；在其下端做有效的滴水處理，防止窗下墻的污染。（參考圖c）
（5）女兒墻：（參考圖d）（2004單9）（2015案2.3）
與屋頂交接處必須做泛水，高度≥350mm（規(guī)范圖集上為250，但為了響應書本內容，我把貼圖改為了350）。為防止女兒墻外表面的污染，壓檐板上表面應向屋頂方向傾斜10%，并出挑≥60mm。
（6）非承重墻的要求：保溫隔熱；隔聲、防火、防水、防潮等。
1）輕鋼龍骨輕質板墻在隔撞擊聲時，應在輕鋼龍骨與主體結構的
連接之間加彈性阻尼材料；
2）輕質材料墻體隔空氣聲較差，作為分戶墻和外墻時墻體厚度應≥200mm；
3）輕型砌塊墻在高度3m處應設置鋼筋混凝土圈梁，交接和轉角
處應設置鋼筋混凝土構造柱，并沿高度方向每500mm加≥兩根直徑
6mm、長度≥1000mm鋼筋。
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