(中职)建筑结构与识图完整版课件全套教学教程

1、建筑结构与识图第1页，共299页。每章作业：（10%）识图训练：出勤、提问、成果材料（40%）期末考试：（50%）考核方式:参考资料：混凝土结构设计规范（GB50010-2002）混凝土结构施工质量验收规范建筑结构荷载规范(GB50009-2001)建筑抗震设计规范(GB50011-2001)建筑结构可靠度统一标准(GB50068-2001)课程教学概况: 70学时第2页，共299页。建筑结构定义：由若干个单元，按照一定规则，通过正确的连接方式所组成的能够承受并传递荷载和其它间接作用的骨架。基本(单元)构件板：提供活动面，直接承受并传递荷载；梁：板的支撑构件，承受板传来的荷载并传递；柱：承受楼

2、面体系（梁、板）传来的荷载并传递；墙：承受楼面体系（梁、板）传来的荷载并传递；基础：将柱及墙等传来的上部结构荷载传给地基；索：悬挂构件或结构体系的主要传力单元；杆：组成空间构件，如屋架等。 第一章绪论第3页，共299页。第一章绪论第一节建筑结构的基础知识第二节 建筑结构施工图 课程特点与学习方法第4页，共299页。1.1建筑结构的基础知识1.1.1建筑结构分类1.按材料分类2.按受力和构造特点分类 3.建（构）筑物或结构使用功能4.外形特点5.施工方法第5页，共299页。按材料应用最广泛混凝土结构砌体结构钢结构木结构夕阳结构朝阳结构淘汰结构第6页，共299页。按受力体系分类混合结构：即砖混结构

3、，墙体承重；排架结构：主要由屋架、柱、基础组成，柱段铰接；框架结构：主要(竖向)受力体系由梁和柱组成(办公楼)；剪力墙结构：主要(竖向)受力体系由墙组成；框架-剪力墙结构：混合形式；筒体结构：四周封闭的墙形成筒；其他：如塔式结构、桅式结构、悬索、悬吊结构、壳体结构、网架结构等第7页，共299页。木结构1.山西五台山佛光寺大殿（公元857年唐代）2.山西应县木塔（66m,1056年，宋代）3.德国一战后广播通讯塔（120m多）4.清东陵慈禧陵前殿（木梁、柱）第8页，共299页。佛光寺东大殿木构建筑(公元857年唐代)第9页，共299页。应县木塔木塔建于辽代(公元1056年)。它经历暑夏严冬，狂风

4、暴雨，闪电雷鸣，但木塔却安然尤恙。据县志记载，辽、金以来，曾先后历经七次大地震，其中最厉害的是元代顺帝时的大地震，地震连续七天，木塔仍巍然不动，足见塔身构件安装合理，制作精细，质地十分坚固。应县木塔总高67.3l米，是国内外现存最古老最高大的木结构建筑。塔平面呈八角形，共九层，其中四层是暗层，外观五层六檐应县木塔底层直径为30米，建在4米高的两层石砌的台基士二。内外两槽立柱，构成双层套筒式结构。塔的内外两道八角形木结构框架，用大梁和斗拱互相拉结。框架之间不用一个铁钉，全靠斗拱梁架把所有木件构成一个完整的、稳固的整体，这在我国建筑史上可谓是个奇迹。木塔底层有门朝南，内有木制楼梯，可盘旋而上。木塔

5、外侧有回廊扶栏，登高远眺，大有“欲穷千里目，更上一层楼”之感。第10页，共299页。、第11页，共299页。砖石结构1.万里长城2.赵州桥（隋代）3.定县砖塔4.清东陵乾隆陵5.圣索菲亚大教堂(600)6.罗马大角斗场7.埃及金字塔第12页，共299页。赵州桥赵州桥又名安济桥，建于隋(公元605-618)年间，是著名匠师李春建造。桥长64.40米，跨径37.02米，是当今世界上跨径最大、建造最早的单孔敞肩型石拱桥。因桥两端肩部各有二个小孔，不是实的，故称敞肩型，这是世界造桥史的一个创造（没有小拱的称为满肩或实肩型）。 第13页，共299页。开元寺塔八角十一层，高84.2米，是我国现存最高的一座

6、古塔。定州志载：“盖筑以望契丹”，故又名料敌塔。塔为砖砌，加有少量木质材料,通体涂成白色。塔平面呈八角形，由两个正方形交错而成，用砖层层叠涩挑出短檐，呈明显的凹曲线。塔内各层均有阶梯，顺级而上可达塔顶。塔心与外皮之间形成八角回廊，犹如大塔之中包着一座小塔。 第14页，共299页。浙江杭州钱塘江畔月轮山麓。六和塔始建于北宋开宝四年(公元971年)，六和塔又称六合塔，则取“天地四方”之意。初建的六和塔共有九级，高50余丈。塔上装置明灯，成为江上夜航的指南。现存砖结构塔身， 公元1153年始建，高59.89米，八面七级。第15页，共299页。乾隆裕陵地宫 第16页，共299页。圣索菲亚教堂圣索菲亚教

7、堂是一座三拱长方型建筑，教堂的圆顶高60米，相当于20层楼高，是世界有名的五大圆顶之一。它占地面积近8000平方米，其中中央大厅5000多平方米，教堂前厅600多平方米。第17页，共299页。公元7082年间所建的罗马大角斗场规模最大，功能完善，结构合理，景观宏伟。它的形制一直影响到现代的大型体育场。角斗场长轴188米，短轴156米，周边长527米，观众座位以62的坡度升起，约60排表演区椭圆形，长轴86米，短轴54米。立面各层用券柱式作装饰。总高48.5米。第18页，共299页。金字塔埃及的金字塔（Pyramids）建于年前，是古埃及法老（即国王）和王后的陵墓。陵墓是用巨大石块修砌成的方锥形

8、建筑，因形似汉字“金”字，故译作“金字塔”。最大最有名的是位于开罗西南面的吉萨高地上的祖孙三代金字塔。大金字塔是埃及现存规模最大的金字塔，被喻为“世界古代七大奇观之一”。它建于约公元前年，原高.米，因顶端剥落，现高.米，塔的个斜面正对东南西北四个方向，塔基呈正方形，每边长约多米，占地面积.万平方米。塔身由万块巨石组成，它们大小不一，分别重达.吨至吨，平均重约.吨。据考证，为建成大金字塔，一共动用了万人花了年时间。 第19页，共299页。钢结构1.兰津桥（58-75），世界最早的铁链桥2.泸定桥（明代），9根桥面链，4根扶手链3.钱江大桥（1937）4.甘露寺塔（汉）5.广州中山纪念堂（1931

9、）6.上海体育馆(1934)7.世贸大厦8.香港中银大厦9.石家庄电视塔和先天下广场第20页，共299页。桥身共由13根铁链组成，其中底链九根，扶手四根。每根铁链由862至977节铁环相扣，均由熟铁锻造，每根铁链重1300-1800kg。桥身净长103.6m，宽2.9m。桥东西两端各有桥台一座，全用条石砌就，下设落井，并有生铁铸成的地龙桩与卧龙桩，用以锚固铁链。落井之上建有桥亭，飞檐翘角、古朴大方1935年5月29日， “飞夺泸定桥”. “大渡桥横铁索寒” 自此泸定桥名扬四海。第21页，共299页。中山纪念堂位于越秀山南麓。1931年10月建成。占地共6万平方米，建筑面积1.2万平方米，是仿古

10、的宫殿式建筑。第22页，共299页。上海体育馆始建于1933年，至今已有七十年历史。她由田径场、造波游泳池、体育馆三大建筑组成，占地三百余亩，是一所古老而庞大的综合性体育场馆。 第23页，共299页。香港中银大厦第24页，共299页。开封“铁塔”1049年, 铁塔塔高5588米，八角十三层，因塔身为褐色琉璃砖砌成，混似铁铸，自元代起民间俗称其为铁塔。铁塔以卓绝的建筑艺术闻名中外，它设计精巧，完全采用中国传统的木式结构形式，塔砖如同斧凿，有沟有槽，垒砌严密合缝。塔身修长，气势雄伟，砖面饰以飞天、佛像、乐伎等数十种图案，栩栩如生。建成九百多年来，历经战火、水患、地震等灾害，至今巍然屹立，实为游人和

11、建筑专家叹为观止。第25页，共299页。钢筋混凝土结构1.1824发明混凝土原料水泥。1850投产。2.1854年钢筋混凝土梁板专利3.1867年钢筋混凝土花盆（筋中外）、水池（古代铜、陶瓷盆），大量应用4.1886年预应力结构5.广泛应用于现代建筑中第26页，共299页。第27页，共299页。第28页，共299页。框架-剪力墙 结构框架-剪力墙 结构排架结构单层厂房第29页，共299页。 筒体结构上海金茂大厦是88层，建筑高度420.5m，建筑面积28.9万平方米，于1998年8月28日竣工。钢筋混凝土核心筒，外框钢骨混凝土及钢柱。第30页，共299页。第31页，共299页。国家大剧院 工程

12、外部围护结构为钢结构网壳，是半椭圆球形，东西长轴212.2m，南北短轴143.64m，总高度46.285m。内设歌剧院（2416席）、音乐厅（2017席）及戏剧院（1040席）及公共大厅等。屋面采用钛金属板，整个网壳外环绕人工湖（35500m2）,各种通道及入口均设在水下 。设计为法国巴黎机场公司安德鲁建筑师，北京市建筑设计研究院参与主体设计 ，整体结构用钢量达6750t，195kg/m。第32页，共299页。 江阴长江大桥主跨1385m (江阴长江大桥，悬索结构，1999)第33页，共299页。按建筑物外形分类：单层、多层、高层、高耸、大跨自左向右：台北101大楼、芝加哥席尔斯大楼、吉隆坡双

13、子星大楼、上海金茂大厦、香港国际金融中心、纽约帝国大厦第34页，共299页。台北101大楼 1998年1月动工，主体工程于2003年10月完工。有两台世界最高速的电梯，从一楼到89楼，只要39秒的时间。 “最高建筑物”(508米)、“最高使用楼层”(438米)和“最高屋顶高度”(448米)。第35页，共299页。国家石油公司双塔大楼国家石油公司双塔大楼位于吉隆坡市中心，高88层，曾以451.9米的高度打破了美国芝加哥希尔斯大楼保持了22年的最高记录。工程于1993年12月27日动工，1996年2月13日正式封顶，1997年建成使用。登上双塔大楼，整个吉隆坡市秀丽风光尽收眼底。 第36页，共29

14、9页。西尔斯大厦西尔斯大厦位于美国伊利诺州芝加哥，楼高442米，共地上108层。于1973年竣工西尔斯大厦由9座塔楼组成。它们的钢结构框架焊接在一起，这样也助于减少因其高度所造成的在风中摇动。所有的塔楼宽度相同，但高度不一。大厦外面的黑色环带巧妙地遮盖了服务性设施区。 西尔斯大厦有110层，一度是世界上最高的办公楼。每天约1.65万人到这里上班。在第103层有一个供观光者俯瞰全市用的观望台。它距地面412米，天气晴朗时可以看到美国的4个州。 第37页，共299页。上海金茂大厦金茂大厦具有中国传统风格的超高层建筑，是上海迈向21世纪的标志性建筑之一，（美国SOM设计事务所主设计）。1998年8月

15、建成。占地236万平方米，建筑面积 28.95万平方米。高420.5米，88层。 金茂大厦主楼152层为办公用房，5387层为五星级宾馆，88层为观光层。大厦充分体现了中国传统的文化与现代高新科技相融合的特点，既是中国古老塔式建筑的延伸和发展，又是海派建筑风格在浦东的再现。 第38页，共299页。香港国际金融中心位于香港中环，一期1998年竣工，高39层，180米，自建成后便吸引了不少国际金融机构进驻。二期2003年落成，高420米，共88层，为香港最高建筑物。被称为“惊世之作”的香港国际金融中心二期外形设计概念是以一个向外地的朋友“招手”的手势，向海外朋友表示“欢迎您”的意思。 第39页，共

16、299页。广州中信广场大厦天河中信广场是广州继63层广东国际大厦为当年全国最高建筑之后，又一次夺得90年代的全国之冠，楼高达391米，80层，迄今为止仍是广东省之最。 作为中国最高的建筑之一，中信广场有68部电梯上上下下，保利物业负责人称，整个中信是“立起来的街道”。 第40页，共299页。信兴广场大厦信兴广场地王大厦由68层的商业大楼、32层的商务公寓、5层的购物中心及2层地下停车场组成，楼高384米，占地18734平方米，总建筑面积27万平方米，总投资40亿港币。第41页，共299页。帝国大厦1931年建成。30年代，美国经济处于大萧条时期，人民生活更加困苦，而华尔街的老板们却热衷于修建摩

17、天大楼的竞赛。百万富翁拉斯科布为了显示自己的富有，决意修建一座世界最高的楼房。他找来著名的建筑师威廉拉姆，问楼房能盖多高？拉姆沉思片刻后回答说：“1050英尺。”拉斯科布对这个高度很不满意，因为这仅仅比当时纽约新建成的克莱斯勒大厦高4英尺。于是，建筑师设法增加了一节200英尺高的圆塔，使帝国大厦的高度为1250英尺。这座摩天大楼只用了410天就建成，也可算是建筑史上的奇迹。在很长一段时间里，帝国大厦一直是世界最高的楼房。 第42页，共299页。香港中环广场大厦1993年建成，高374米，78层。 大厦看起来是三角形造型，其实并不是真三角形因为它的尖角均被切去。原因有二：首先是为了能有更多便于使

18、用的室内面积；而更重要的是避免以其税利尖角冲向邻居而得罪他们。这样做不仅是不礼貌的更重要的是有碍风水。 大厦顶部以金字塔形状的坡顶以及立于其上的桅杆作收束，晚间日光照耀下闪闪发光。立面以三种不同颜色的隔热玻璃围护。金色、银色涂层的玻璃构成垂直和水平图案，涂饰的花玻璃穿插其间，形成典雅而又闪烁发光的形象。 第43页，共299页。香港中国银行大厦贝聿铭建筑师事务所设计，1990年完工。总建筑面积12.9万平方米，地上70层，总高369米。结构采用4角12层高的巨形钢柱支撑，室内无一根柱子。中银大厦是一个正方平面，对角划成4组三角形，每组三角形的高度不同，节节高升，使得各个立面在严谨的几何规范内变化

19、多端，至于平面的概念，可以溯至1973年的马德里大厦，马德里大厦亦是以方正的正面做多边的分割，分析其组合，乃系两个平等四边形的变化。 第44页，共299页。（迪拜大楼）“迪拜大楼”(Burj Dubai)，它比中国台北、美国芝加哥和世界其他地方最高的摩天大楼还要高出许多层，但究竟有多高，如今还保守秘密。 伊迈尔房地产公司的主管罗伯特布思说，他们将创造过去没有的记录，那将是世界最高的摩天大楼。第45页，共299页。按建筑物结构使用功能建筑结构：住宅、公共建筑、工业建筑特种结构：烟囱、水池、水塔、挡墙地下结构：隧道、人防、地下建筑施工方法：现浇预制装配装配整体预应力和非预应力第46页，共299页。

20、2.极限状态：1.结构的功能：安全、适用、耐久三大功能承载能力极限状态正常使用极限状态整个结构或结构的一部分，超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能的要求（前述四个功能），这种特定状态就称为：某一功能的极限状态。第1章 绪论1.1.2建筑结构的基础知识 第47页，共299页。1）承载能力极限状态：此时结构达到了最大承载能力而破坏，或者达到了不适合继续承载的最大塑性变形的情况。 整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如雨蓬倾覆）等 。 结构构件或连接因材料强度被超过而破坏，或因产生过大的塑性变形而不适应于继续承载。 结构转变为机动体系。 结构或构件丧失稳定性，如压屈失稳等。第48页，共2

21、99页。第49页，共299页。第50页，共299页。2）正常使用极限状态： 此时结构或构件仍然具有承载力，但产生的变形，使人不能接受，这种对应正常使用或耐久性的某项规定限值的极限状态称为正常使用极限状态。 影响正常使用或耐久性的局部损坏。 影响正常使用的振动。 影响正常使用或外观的变形。 影响正常使用的其它特定状态。第51页，共299页。3.极限状态表达式：作用效应结构抗力结构不安全状态结构处于平衡状态结构安全状态第52页，共299页。作用: 施加在结构上的集中力或分布力，又称为荷载。荷载代表值荷载组合值抗力R 是抵抗作用的能力。由作用引起的结构或结构构件的反应作用效应如：内力、变形、裂缝等。

22、永久荷载：结构和构造的自重等。可变荷载：风、雪、人体等。偶然荷载：爆炸力、地震等。荷载作用=3结构上的作用、作用效应和结构抗力第53页，共299页。 课程特点与学习方法：基本构件：应注意由于组成材料不同而导致的计算方法的不同；强调不同材料构件的结构构造措施；涉及内容多，系统性差；简化、近似和经验处理多第54页，共299页。1.2 建筑结构施工图工程概况 工程地质情况选用国家规范及标准图集说明。基础施工说明墙体施工说明其他说明1.2.1建筑结构施工图涵盖的基本内容：第55页，共299页。1.2 建筑结构施工图结构平面布置图：主要表示构件的布置和定位。楼面板细实线，墙体中实线，不可见墙体虚线，剖切

23、到的柱子涂黑。钢筋用粗实线，梁细实线，也可用单线（粗点划线）表示。1.2.2建筑结构施工图的特点 第56页，共299页。1.2 建筑结构施工图详图：挑檐、雨蓬、楼梯、基础大样详图中结构标高的标注可加括号来表示不同高度的具体做法。1.2.2 建筑结构施工图的特点 与其他施工图纸的关系：建筑施工图、建筑设备施工图（给排水、供热通风、建筑电气及工业建筑的机器设备图）混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（05G101） 第57页，共299页。The End下一章第58页，共299页。第二章 基础工程第59页，共299页。学习要点基础施工图中基础平面布置图、基础详图的表示方法及主要内容基础

24、：埋入土层一定深度的建筑物向地基传递荷载的下部承重结构。地基：承受建筑物荷载，附加应力与变形不能忽略的土层。 （有一定深度和范围）天然地基：不需处理而直接利用天然土层的地基。人工地基：经人工处理后才能作为地基。地基按埋深分 浅基础：5m，用一般方法、工艺施工 深基础：(桩基、沉井)，特殊工艺施工按变形能力分 刚性基础：不发生或略微发生弯曲、剪切变形， 断面较大，如砖基础，石基础。 柔性基础：变形不可忽略的基础，如钢筋混凝土条形基础，柱 下单独基础。第60页，共299页。 压力扩散基础：基底面积加大，压应力减小，满足地基承载力和变形要求。包括无筋扩展基础和钢筋混凝土条形基础。 F=100kn/m

25、 37墙 p=100/0.37=270kpa p=100/1.20=83kpa 基础宽1.2m第一节 墙下条形基础第61页，共299页。一、无筋扩展基础特点：抗拉、抗剪强度低，抗压性能相对高。受力与破坏：倒置短悬臂梁弯拉破坏强度保证：限制基础台阶宽高比， 增大刚度。材料：砖石、灰土、毛石、砼、毛石砼等设计要求：基础台阶宽高比小于允许宽高比。第62页，共299页。允许宽高比：b2 / H0=tan基础设计高度：其值与基底压力、 材料质量有关见表格b0bb1h1H0b2第63页，共299页。砖基础：低层建筑墙下基础。砌筑方便，强度低抗冻性差。砌法：二一间隔收（1/4砖）。 MU10砖 M5砂浆大放

26、脚第64页，共299页。毛石基础：砌筑较方便，抗冻性好，适于6层及以下墙承重结构。砌法：错缝搭接。 MU20毛石 M5砂浆每阶两皮200 400第65页，共299页。毛石基础：砌筑较方便，抗冻性好，适于6层及以下墙承重结构。砌法：错缝搭接。 MU20毛石 M5砂浆每阶两皮200 400第66页，共299页。砼与毛石砼基础：强度、耐久性和抗冻性均较好，适于荷载大及地下水位以下结构。掺入毛石要求：占体积2030%，尺寸300 。掺入毛石节约水泥柱下砼基础墙下砼基础第67页，共299页。灰土基础和三合土基础目前城市建筑使用较少。第68页，共299页。钢筋砼条形基础：不带肋与带肋（减少不均匀沉降）墙翼

27、板墙肋梁砼垫层二、钢筋砼条形基础第69页，共299页。二、钢筋砼条形基础50605050b200Hb/8100120受力筋构造筋构造尺寸与形式基础高度250时采用锥形；基础高度250时采用平板式。横向受力钢筋 直径：816 间距：100300纵向分布钢筋 68 ， 100300保护层 有垫层40 无垫层70第70页，共299页。底板受力钢筋长度取相应边长的0.9倍，并交错布置。当宽度2.5m时：在T形及十字形交接处，横向受力筋沿单向通长布置，另外方向至底板宽度的1/4。拐角处双向布置。第71页，共299页。第二节 柱下基础主要有柱下独立基础、柱下条形基础、十字交叉梁基础、筏板基础、桩基础。第7

28、2页，共299页。一、柱下钢筋混凝土独立基础：柱肋梁砼垫层第二节 柱下基础主要有柱下独立基础、柱下条形基础、十字交叉梁基础、筏板基础、桩基础。第73页，共299页。特点：抗弯和抗剪性能好（一）现浇基础砼强度等级C20受力钢筋 直径：10 间距：1002002001005050100现浇柱锥形基础200锥形基础构造尺寸如图示：第74页，共299页。钢筋保护层厚度： 有垫层：40 无垫层：70阶梯形基础构造尺寸： 每阶高度：300500； 500h900，宜两阶； h900，宜三阶； 尺寸变化宜50倍数。阶梯形基础基础垫层：厚度70； 砼强度等级C10第75页，共299页。钢筋锚固、布置等按结构规

29、范要求进行。（GB500102002）底板受力钢筋长度取相应边长的0.9倍，并交错布置。h0la(laE)laE有抗震设防要求时纵向钢筋最小锚固长度。四角插筋阶梯形基础施工质量容易保证，优先采用。柱下钢筋混凝土独立基础当边长2.5m时：第76页，共299页。（二）预制杯形基础505075杯壁杯底构造控制尺寸：杯口深度杯壁厚度杯底厚度杯壁配筋双杯口基础：伸缩缝双柱下用高杯口基础：局部基础深埋时用带有短柱的杯形基础。第77页，共299页。柱肋梁砼垫层翼板翼板肋梁二、柱下钢筋混凝土条形基础第78页，共299页。 柱下条形基础梁高度宜为柱距的1/8-1/4。翼板可采用等截面或变截面。端部向外伸出跨距1

30、/4。柱与基础梁交接处要求。配筋按结算要求外，顶部全部贯通，底部通长筋面积不小于受力筋面积的1/3。混凝土C20以上。第79页，共299页。柱梁翼板三、柱下十字交叉梁基础增强建筑物刚度，减小柱间不均匀沉降。第80页，共299页。基础梁端部向两边外伸跨距1/4，以增大基础底面积，基底反力均匀。基础梁高度宜为柱距的1/8-1/4。翼板可采用等截面（200-250mm）或变截面（大于250mm时），坡度小于1/3。配筋按结算要求外，顶部全部贯通，底部通长筋面积不小于受力筋面积的1/3。混凝土C20以上，垫层、保护层、钢筋等构造要求同钢筋混凝土扩展基础。第81页，共299页。四、筏板基础 筏形基础：钢

31、筋混凝土板式基础。 组成；底板、（基础梁），相当于倒置楼盖 ； 形式：平板式（荷载较小、柱距小且相等）， 梁板式（荷载大且不均、柱距大）； 特点：抗弯抗剪能力大，整体性强，减小基 底压力，抗不均匀沉降。第82页，共299页。筏形基础（板式与梁板式）梁柱底板第83页，共299页。平板式梁板式上部结构基础第84页，共299页。筏形基础的构造基础底面形心与结构竖向永久荷载重心重合，防止倾斜；混凝土C30以上，防渗至少0.6Mpa。分布筋间距200mm，直径8（h不大于250时）10 （h大于250时）。保护层厚度不宜小于35，垫层100mm。有地下室时，外墙布置钢筋混凝土墙，厚度大于250，双面配筋

32、，直径不小于12，间距不大于300。底板厚度满足冲切、弯、剪要求；层数大于12层的梁板式筏基，h不宜小于400，且大于1/20l（双向板格的短边）。配筋按板计算，底部1/21/3贯通，顶部全贯通；墙下筏基支座处加密；墙柱与基础梁的连接：边缘伸出边柱、角柱或侧墙外1/4边跨。施工缝防水；主体与裙房连接：沉降缝（较少用），后浇带。及时回填第85页，共299页。五、桩基础桩基础的基本概念：1.桩基础的定义和适用条件：桩:桩子,打入地中以固基础的木橛。桩基础：由延伸到地层深处的基桩和连接桩顶的承台组成。桩基础作用：将荷载通过基桩传给埋藏较深的坚硬土层，或通过桩身周围的摩擦力传给地基，以满足承载力、稳定

33、性和变形的要求。 第86页，共299页。桩基础：（桩基）桩体（基桩）低承台：其底面低于地面高承台：其底面高于地面承台第87页，共299页。上部结构承台桩坚硬土层(a)低承台桩基础第88页，共299页。(b)高承台桩基础第89页，共299页。按桩基础使用功能分类竖向抗压桩：主要承受竖向荷载；竖向抗拔桩：主要承受上拔荷载；水平受荷桩：主要承受水平荷载；复合受荷桩：承受竖向、水平荷载均较大。2.桩基础分类第90页，共299页。按桩基础承载性状分类按桩侧与桩端阻力大小及分担比例差异，分为如下两大类：端承型桩摩擦型桩摩擦端承桩：荷载主要由桩端阻力承担，桩侧 阻力承担部分荷载；端 承 桩：（l/d10）荷

34、载绝大部分由桩端 阻力承担，桩侧阻力不计。端承摩擦桩：荷载主要由桩侧阻力承担，桩端 阻力承担部分荷载；摩 擦 桩：（l/d 较大）荷载绝大部分由桩侧 阻力承担，桩端阻力不计。第91页，共299页。较软弱土层软弱土层较坚硬土层(a)摩擦桩(b)端承摩擦桩第92页，共299页。软弱土层较坚硬土层极软弱土层坚硬土层(c)摩擦端承桩(d)端承桩第93页，共299页。第3章 混凝土楼（屋）盖结构第94页，共299页。基本构件受弯构件受压构件受扭构件梁、板等柱、刚性基础等边梁、雨篷阳台等受拉构件桁架下弦杆等预应力构件第95页，共299页。3.1 混凝土梁、板构件基础知识 3.1.1 板的一般构造截面形状板

35、常用矩形、T形、槽形、空心板和倒L形等对称和不对称截面 第96页，共299页。1.板的厚度板的构造要求单向板：且 60mm。多跨连续板:悬挑板:双向板：分布钢筋受力钢筋单向板：两对边受力的板。双向板：四边或三边或相邻两边受力的板。板的计算跨度。2.板的支承长度现浇板搁置在砖墙上：且 120mm。预制板： 100mm。搁置在砖墙上80mm。搁置在砼梁上第97页，共299页。3.板的配筋受力钢筋承受拉力计算确定受力钢筋分布钢筋分布钢筋受力钢筋直径: 812mm,HPB235或HRB335间距：混凝土保护层厚度c：P31弯起钢筋：弯起角度300纵向受力钢筋的外表面到截面边缘的垂直距离有三个作用：保护

36、纵向钢筋不被锈蚀；在火灾等情况下，使钢筋的温度上升缓慢；使纵向钢筋与混凝土有较好的粘结。 第98页，共299页。分布钢筋固定受力筋位置；均匀受力；阻止砼开裂。分布钢筋的配筋率第99页，共299页。梁常用矩形、T形、I字形、槽形、空心板和倒L形梁等对称和不对称截面 3.1.2 梁的一般构造要求截面形状第100页，共299页。h250、300、350、750、800、900、1000mm等尺寸。800mm以下的级差为50mm，以上的为l00mm。矩形截面梁：h/b一般取2.03.5；T形截面梁：h/b一般取2.54.0截面尺寸梁的构造要求hb一般取为100、120、150、200、250和300m

37、m，300mm以下的级差为50mm。支承长度 240mm。搁置在砖墙上180mm。搁置在砼梁上第101页，共299页。,箍筋架立筋弯起钢筋弯起钢筋纵向受力钢筋梁的钢筋 第102页，共299页。第103页，共299页。纵向受力钢筋计算确定直径：d=1025mm间距:根数和层数:保护层厚度:25 dh0d25 dd30 1.5dhash0dhdddas第104页，共299页。h0dhdddas第105页，共299页。25 dh0d25 dd30 1.5dhas第106页，共299页。弯起钢筋计算确定承受剪力和弯矩引起的主拉力，固定纵向筋固定箍筋，形成钢筋骨架箍筋计算确定，并满足构造要求架立钢筋构造

38、确定作用：减小梁腹部裂缝宽度纵向构造钢筋（当腹板高450mm时）构造确定梁腹板高度大于等于450mm时，侧面沿高度每隔200mm设纵向构造筋，直径大于等于10mm。第107页，共299页。枣核状裂缝第108页，共299页。材料选择1）混凝土强度等级，梁、板常用的混凝土强度等级是C20、C30、C40。 2）钢筋强度等级及常用直径 ，梁中纵向受力钢筋宜采用HRB400级或RRB400级(级)和HRB335级(级)，常用直径为12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm和25mm。根数最好不少于3(或4)根。 3）梁的箍筋宜采用HPB235级(级)、HRB335(级)和HRB400(

39、级钢筋)级的钢筋，常用直径是6mm、8mm和10mm。 4）板的分布钢筋：当按单向板设计时，除沿受力方向布置受力钢筋外，还应在垂直受力方向布置分布钢筋。分布钢筋宜采用HPB235级(级)和HRB335级(级)级的钢筋，常用直径：6mm、8mm。 第109页，共299页。3.1.3 受弯构件的承载力计算简述受弯构件的两种破坏形态正截面破坏斜截面破坏由弯矩引起的，破坏截面与构件的计算轴线相垂直称为正截面破坏。由弯矩、剪力共同引起的，破坏截面与构件的计算轴线不垂直称为斜截面破坏。第110页，共299页。M（不考虑自重影响）纯弯曲段正截面破坏第111页，共299页。(a) 适筋梁破坏PPPP.适筋梁第

40、112页，共299页。(b)超筋梁破坏PPPP.超筋梁第113页，共299页。(c)少筋梁PPPP.少筋梁第114页，共299页。纵向受拉钢筋的配筋百分率在一定程度上标志了正截面上纵向受拉钢筋与混凝土之间的面积比率，它是对梁的受力性能有很大影响的一个重要指标。 三种破坏情况少筋梁适筋梁超筋梁第115页，共299页。纵向受拉钢筋的配筋百分率 设正截面上所有纵向受拉钢筋的合力点至截面受拉边缘的竖向距离为a，则合力点至截面受压区边缘的竖向距离h0ha。这里，h是截面高度，下面将讲到对正截面受弯承载力起作用的是h0，而不是h，所以称h0为截面的有效高度，称bh0为截面的有效面积，b是截面宽度。 纵向受

41、拉钢筋的总截面面积用As表示，单位为mm2。纵向受拉钢筋总截面面积As与正截面的有效面积bh0的比值，称为纵向受拉钢筋的配筋百分率，用表示，或简称配筋率，用百分数来计量，即 纵向受拉钢筋的配筋百分率在一定程度上标志了正截面上纵向受拉钢筋与混凝土之间的面积比率，对梁的受力性能有很大影响的一个重要指标。 第116页，共299页。habAsh0 xnecesfxnecesfMAshabh0habAsh0exncesfMcrMft第117页，共299页。habAsh0 xnecesfMyfybhaAsh0ecxnesfMfyhabAsh0 xnecesfMuf第118页，共299页。受力阶段主要特点第

42、阶段第阶段第阶段习 称 未裂阶段带裂缝工作阶破坏阶段外观特征没有裂缝，挠度很小有裂缝，挠度还不明显钢筋屈服，裂缝宽，挠度大弯矩截面曲率大致成直线 曲线接近水平的曲线 混凝土应力图形受压区直线受压区高度减小，混凝土压应力图形为上升段的曲线，应力峰值在受压区边缘受压区高度进一步减小，混凝土压应力图形为较丰满的曲线；后期为有上升段与下降段的曲线，应力峰值不在受压区边缘而在边缘的内侧受拉区前期为直线，后期为有上升段的曲线，应力峰值不在受拉区边缘大部分退出工作绝大部分退出工作纵向受拉钢筋应力s2030kN/mm2 2030kN/mm2sfy0sfy0与设计计算的联系Ia阶段用于抗裂验算用于裂缝宽度及变形

43、验算a阶段用于正截面受弯承载力计算适筋梁正截面受弯三个受力阶段的主要特点 第119页，共299页。混凝土梁的三种破坏形态 1）延性破坏：配筋合适的构件，具有一定的承载力，同时破坏时具有一定的延性，如适筋梁minb 。（钢筋的抗拉强度和混凝土的抗压强度都得到发挥） 2）受拉脆性破坏：承载力很小，取决于混凝土的抗拉强度，破坏特征与素混凝土构件类似。虽然由于配筋使构件在破坏阶段表现出很长的破坏过程，但这种破坏是在混凝土一开裂就产生，没有预兆，也没有第二阶段，如少筋梁bb和轴压构件。（钢筋的受拉强度没有发挥）第120页，共299页。3.正截面承载力计算（1）正截面承载力计算的基本假定1) 截面应变保持

44、平面；2) 不考虑混凝土的抗拉强度；3) 纵向钢筋的应力应变关系方程为: 纵向钢筋的极限拉应变取为0.01。4) 混凝土受压的应力应变关系曲线方程按规范规定取用。第121页，共299页。(2)适筋梁与超筋梁的界限及界限配筋率第122页，共299页。适筋梁与超筋梁的界限为“平衡配筋梁”，即在受拉纵筋屈服的同时，混凝土受压边缘纤维也达到其极限压应变值 ，截面破坏。设钢筋开始屈服时的应变为 ，则 此处为钢筋的弹性模量。设界限破坏时中和轴高度为xcb，则有设 ，称为界限相对受压区高度 第123页，共299页。式中 h0截面有效高度； xb界限受压区高度； fy纵向钢筋的抗拉强度设计值； 非均匀受压时混

45、凝土极限压应变值。当时，属于界限情况，与此对应的纵向受拉钢筋的配筋率，称为界限配筋率，记作b，此时考虑截面上力的平衡条件，在式(420)中，以xb代替x，则有 故其中， 中的下角b表示界限。 当相对受压区高度 时，属于超筋梁。 第124页，共299页。（2）受弯构件正截面承载力计算1）单筋矩形截面基本公式C=a fcbxTs=AsM a fcx=b xnfy第125页，共299页。适用条件防止超筋脆性破坏防止少筋脆性破坏 受弯构件正截面受弯承载力计算包括截面设计、截面复核两类问题。 第126页，共299页。现浇式优点整体性好，刚度大平面可不规则防水性好可承受较大荷载缺点现场劳动量大，工期长模板

46、用量多装配式优点缺点便于机械化施工工期短整体性差，刚度小抗震性、防水性差平面形状受限装配整体式优点缺点现浇和预制楼盖的优点焊接工作量大，二次浇筑钢筋混凝土楼盖3.2 现浇钢筋混凝土肋形楼（屋）盖3.2.1肋形楼盖的基础知识 第127页，共299页。肋形楼盖一般由板、次梁、主梁组成。楼面板被四周的梁分成了许多的矩形区隔，形成四边支承板。板上的荷载通过板的弯剪传至支承构件上。当长短边之比l2l13时，仅考虑l2向受弯的板，称为单向板。 l2l13考虑两个方向受力的板称为双向板。l2l1第128页，共299页。为了建筑上的需要或柱间距较大时，将楼板分为若干个接近正方形的小区格，呈井字形布置，称为井字

47、楼盖。第129页，共299页。将板通过柱帽直接支承在柱上的楼盖，称为无梁楼盖。第130页，共299页。现浇单向板肋形楼盖abcda、d主梁沿横向布置，b主梁沿纵向布置，c中间有走廊房屋3.2.2单向板肋形楼盖结构布置与构造要求 第131页，共299页。单向板肋梁楼盖梁板计算简图荷载传递：板次梁主梁柱（墙）基础第132页，共299页。梁、板的内力计算方法弹性理论塑性理论主梁的内力多跨连续次梁和单向板计算方法弹性理论计算方法即按结构力学的方法分析内力，一般采用的是力矩分配法求解等跨或不等跨连续梁内力的方法。它假设钢筋混凝土梁为理想的均匀弹性体。求解出连续梁某些截面的最不利内力同时做出内力包络图，根

48、据内力包络图进行配筋。第133页，共299页。活荷载的最不利布置由于作用在楼盖上的可变荷载的作用位置是可变的，因此，在计算连续梁（板）内力时，除永久荷载每跨作用外，应考虑可变荷载最不利布置来计算构件各截面上可能出现的最不利内力，并以此做为梁板截面承载力计算的依据。第134页，共299页。截面设计：板：只进行正截面设计； 取1米宽板带； 位置：跨中、连续板支座梁：进行正截面、斜截面设计； 取某一根有代表性的计算； 位置：跨中、连续梁支座第135页，共299页。第136页，共299页。单向板的构造要求：（1）楼板的厚度对于一般楼盖及民用建筑楼板60mm；工业建筑楼盖70mm；板厚1/40（连续板）

49、或1/35（简支板）。现浇板入墙支承长度板厚且120mm。布置形式弯起式分离式整体性好，节省钢筋，锚固可靠，利于承受振动荷载施工工艺复杂，少用构造简单，施工方便 分离式配筋跨中正弯矩钢筋宜全部伸入支座锚固，当采用HPB235级钢筋时应加设半圆弯钩，其锚固长度5d，d为下部纵筋的直径。（2）板的受力钢筋第137页，共299页。等跨连续板的钢筋布置第138页，共299页。中间支座或板与粱（剪力墙）整浇的支座时尚宜伸至支座中心线，支承于墙体的边支座宜伸至板的端部。支座负弯矩钢筋向跨内的延伸长度应覆盖弯矩图并满足钢筋锚固的要求，并将末端做成直钩。一般情况下按以下原则确定切断位置，a的取值为：当q/g3

50、时，a=1/4ln; 当q/g3时，a=1/3lnq、g-作用在板上可变荷载、永久荷载设计值;板中受力钢筋一般采用HPB235或HRB335级钢，直径通常采用6、8、10、 12等。受力钢筋间距，一般不小于70mm；当板厚h150mm时，不应大于200mm；当h150mm，不应大于1.5h，且不应大于250mm；Ln-板的净跨;第139页，共299页。悬臂的外伸板，悬臂跨根部板厚l/12，且80mm第140页，共299页。板上开洞时，应予以加固。当圆孔直径d300mm或矩形孔垂直于受力筋方向的边长b300mm时，板的受力筋绕过孔边，可不配附加钢筋。当300mmb1000mm时，当在洞口周边无集

51、中荷载时，应在洞边每侧底板配置附加钢筋，其面积不应小于空洞宽度内被切断的受力钢筋的1/2，且每侧210。第141页，共299页。第142页，共299页。当为圆孔时，应附加210212的环形钢筋，搭接长度为30d，且圆形洞口应设放射形钢筋。当b1000mm时，宜在洞边加设边梁。）板的分布钢筋：分布钢筋按构造要求布置在单向板的垂直受力方向。作用：浇筑混凝土时固定受力钢筋；承受收缩和温度变化产生的内力；承受并分布板上非均布荷载产生的内力；承受四边支承板长跨方向实际存在的某些弯矩。构造钢筋：分布钢筋置于受力钢筋内侧，其截面面积不应小于单位长度上受力钢筋截面面积的15%，且该方向板截面面积的0.15%。

52、其300mm，d 6。第143页，共299页。 2）温度收缩钢筋：在温度、收缩应力较大的现浇板区域，钢筋间距宜取150-200mm，并应在板的末配筋表面布置温度收缩钢筋。板的上下表面沿纵、横两个方向的配筋率0.1%。3）与周边支承结构整浇时板的上部构造钢筋 设置对象： 现浇楼盖周边与混凝土梁或混凝土墙整体浇注的单向板. 设置位置及要求： 板边上部设置垂直于板边，其截面积板跨中受力钢筋面积的1/3,且d 8，200mm，自梁（墙）边伸入板内的长度为l1/5；在板角处应沿两个垂直方向布置或按放射状布置。当柱角或墙的阳角突出到板内且尺寸较大时，应沿其布置构造钢筋。伸入支座内的锚固长度为la。第144

53、页，共299页。在单向板中，主梁附近，部分荷载将由板直接传递给主梁而产生一定的负弯矩。应在板与主梁连接处板中配置垂直于主梁的上部构造钢筋，200mm，d8mm，且单位宽度内的总截面面积板中单位宽度内受力钢筋截面面积的1/3。伸入板内的长度从梁边算起每边板的l0/44）与主梁连接的板上部构造筋第145页，共299页。5）嵌固于砌体承重墙内时板的上部构造钢筋嵌固在砌体承重墙内的现浇板，上部与板边垂直的构造钢筋伸入板内的长度，从墙边算起不宜小于l1/7。两边嵌固于墙内的板角部分，应配置双向上部构造钢筋，从墙边算起伸入板内的长度l1/4。d8mm，200mm,并伸入至板端锚固。第146页，共299页。

54、次梁的构造要求（1）截面尺寸满足前述高跨比h/l0=1/181/12和宽高比h/l0=1/31/2的要求时，一般不必作使用阶段的挠度和裂缝宽度验算。（2）端支座的构造 1）支撑于砌体内主次梁的构造要求第147页，共299页。2）梁端与钢筋混凝土墙、梁或柱整浇时，通常按简支计算。构造如下：第148页，共299页。 （3）中间支座构造 支座下部纵筋均应伸入支座内锚固。一般不利用中间支座下部纵筋的强度时，锚固长度为las，且至少伸至中心线。第149页，共299页。主梁的构造要求 1)主梁的高跨比为h/l=1/141/8,跨度一般为5-8m。构造要求、配筋与次梁相同。 2）主梁纵向受力筋的配置、弯起点

55、的确定、截断位置，不宜按构造确定，通常宜根据弯矩包络图绘制抵抗弯矩包络图的方法来确定。 3）鸭筋的设置：主梁主要承受集中荷载，一般宜采用箍筋抗剪，跨中受力钢筋数量不足时，可补充鸭筋抗剪。第150页，共299页。4）附加横向钢筋：次梁与主梁的交汇处，在主梁高度范围内受到次梁传来的集中荷载的作用。需设附加横向钢筋传递荷载，补偿交接处抗剪承载力的降低。第151页，共299页。其他构造要求（1）L形及倒L形梁（2）十字梁、花篮梁、T形梁第152页，共299页。（3）翻口梁与缺口梁（4）梁腹开洞第153页，共299页。双向板与四边支承单向板的差别在于板在长、短跨方向都作用弯矩、剪力和扭矩。当两个方向的边

56、长越接近时，两个方向板的内力也越接近。3.2.3双向板肋形楼盖 第154页，共299页。 (1)双向板的厚度应满足刚度要求，且h80,一般取h=80160mm。单跨简支板：hl1/45；连续板：hl1/50； (2)双向板的受力钢筋一般沿双向均匀布置，配筋方式类似于单向板，有弯起式和分离式两种。目前在工程中多采用分离式配筋。1.双向板的构造要求： 第155页，共299页。（3）构造钢筋钢筋的数量相应受力方向板底纵向受力钢筋面积As的1/3,d8mm, 200mm，仅布置在板面，布置要求同单向板。第156页，共299页。3.3 装配式楼盖装配式楼盖中板的主要类型有实心板、空心板、槽形板。此外，还

57、有单肋板、双T 板、V型折叠板等型式，这些类型板多用于工业建筑的楼（屋）面。按是否施加预应力，又可分为预应力板和非预应力板。我国大部分省、自治区均编有预制板定型通用图集，可直接根据需要选用。 第157页，共299页。第158页，共299页。第159页，共299页。第160页，共299页。第161页，共299页。楼梯：楼梯段上荷载踏步板平台梁侧墙均布荷载均布荷载集中荷载梁式楼梯荷载传递路线：斜梁3.2.4 楼梯和雨蓬 第162页，共299页。（1）踏步板梁式楼梯的踏步板为两端支承在斜梁或一端支承在斜梁上，一端支承在墙上的一块单向板，在荷载作用下板产生沿斜面法线方向弯曲。计算时取1个踏步作为计算单

58、元，按单跨简支板来计算跨中弯矩，确定纵向受力筋面积。第163页，共299页。（2）斜梁：斜梁作为斜置于平台梁及楼面梁上的次梁，承受踏步传来的荷载及栏杆与斜梁的自重，在荷载作用下沿其法线方向发生弯曲。计算时将荷载简化为沿水平投影面分布的线荷载，按单跨简支梁计算。第164页，共299页。（4）平台板、平台梁平台板一般为四边支承的单跨板，按单向板或双向板设计。平台梁一般两端支承于楼梯间的侧墙上，按一般楼盖的主梁设计。第165页，共299页。构造要求：楼梯踏步板最小厚度取3040mm，受力筋每步下28，踏步板内2根受力筋在伸入支座后宜弯起一根抵抗负弯矩。分布钢筋一般为 6300。第166页，共299页

59、。平台板按一般单跨板确定板厚和配筋。平台梁的梁高可取跨度的1/12，且应c+h1/cos，h1 为斜梁的高度。斜梁的高度h一般可取水平投影跨度的1/15，配筋构造如左图。第167页，共299页。第168页，共299页。板式楼梯板式楼梯由梯段板平台板平台梁组成。其中梯段板为带有踏步的斜板，两端支承于平台梁上。板式楼梯的特点是施工方便，但梯段跨度较大时，斜板较厚，材料用量较多。所以一般用于跨度较小的情况。荷载传递情况：楼梯段上荷载斜板平台梁侧墙均布荷载均布荷载集中荷载构造要求：平台板与平台梁按一般楼面梁板确定截面尺寸及配筋构造。分布筋按单向板设置要求确定。第169页，共299页。折线形楼梯：水平段

60、和斜段都位于平台梁与楼面梁支座之间，同跨同梁高。第170页，共299页。第171页，共299页。构造要求：(1)折板的配筋构造*受力筋在受拉区内折角处断开，各自锚固la。*支座构造负筋数量可取与跨中受力钢筋相同，在支座内锚固长度为la，向板内延伸长度为净跨度ln的1/4。*分布筋放在受力筋的内侧，斜段宜取每步下18，水平段同一般单向板的要求。第172页，共299页。第173页，共299页。第174页，共299页。第175页，共299页。(2)折梁的配筋构造折梁的内折角位于受拉区时，应增设箍筋，应满足承受未在受压区锚固的纵向受拉钢筋的合力，且在任何情况下不应小于全部纵向受拉钢筋合力的35%。第1