结构基础知识

1、结构术语

2、建筑结构的概念

3、建筑结构的类型及运用

4、混凝土结构设计基本原理

5、建筑抗震的基本知识

1、结构术语框架结构framestructure

由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。剪力墙结构shearwallstructure

由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。框架-剪力墙结构frame-shearwallstructure

由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。板柱-剪力墙结构slab-columnshearwallstructure

由无梁楼板和柱组成的板柱框架与剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。筒体结构tubestructure

由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的建筑结构。筒体结构的筒体分剪力墙围成的薄壁筒和由密柱框架或壁式框架围成的框筒等。框架-核心筒结构frame-corewallstructure

由核心筒与外围的稀柱框架组成的筒体结构。筒中筒结构tubeintubestructure

由核心筒与外围框筒组成的筒体结构。混合结构mixedstructure，hybridstructure

由钢框架(框筒)、型钢混凝土框架(框筒)、钢管混凝土框架(框筒)与钢筋混凝土核心筒体所组成的共同承受水平和竖向作用的建筑结构。

转换层transferstory

设置转换结构构件的楼层，包括水平结构构件及其以下的竖向结构构件。加强层storywithoutriggersand／orbeltmembers

设置连接内筒与外围结构的水平伸臂结构(梁或桁架)的楼层，必要时还可沿该楼层外围结构设置带状水平桁架或梁。连体结构towerslinkedwithconnectivestructure(s)

除裙楼以外，两个或两个以上塔楼之间带有连接体的结构。多塔楼结构multi-towerstructurewithacommonpo-dium

未通过结构缝分开的裙楼上部具有两个或两个以上塔楼的结构。

框架结构剪力墙结构框架-剪力墙结构筒体结构筒体结构类型混凝土结构concretestructure

以混凝土为主制成的结构，包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。素混凝土结构plainconcretestructure

无筋或不配置受力钢筋的混凝土结构。普通钢筋steelbar

用于混凝土结构构件中的各种非预应力筋的总称。预应力筋prestressingtendonand／orbar

用于混凝土结构构件中施加预应力的钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋等的总称。钢筋混凝土结构reinforcedconcretestructure

配置受力普通钢筋的混凝土结构。预应力混凝土结构prestressedconcretestructure

配置受力的预应力筋，通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土结构。现浇混凝土结构cast-in-situconcretestructure

在现场原位支模并整体浇筑而成的混凝土结构。装配式混凝土结构precastconcretestructure

由预制混凝土构件或部件装配、连接而成的混凝土结构。装配整体式混凝土结构assembledmonolithicconcretestructure

由预制混凝土构件或部件通过钢筋、连接件或施加预应力加以连接，并在连接部位浇筑混凝土而形成整体受力的混凝土结构。深受弯构件deepflexuralmember

跨高比小于5的受弯构件。深梁deepbeam

跨高比小于2的简支单跨梁或跨高比小于2.5的多跨连续梁。先张法预应力混凝土结构pretensionedprestressedconcretestructure

在台座上张拉预应力筋后浇筑混凝土，并通过放张预应力筋由粘结传递而建立预应力的混凝土结构。后张法预应力混凝土结构post-tensionedprestressedconcretestructure

浇筑混凝土并达到规定强度后，通过张拉预应力筋并在结构上锚固而建立预应力的混凝土结构。

无粘结预应力混凝土结构unbondedprestressedconcretestructure

配置与混凝土之间可保持相对滑动的无粘结预应力筋的后张法预应力混凝土结构。有粘结预应力混凝土结构bondedprestressedconcretestructure

通过灌浆或与混凝土直接接触使预应力筋与混凝土之间相互粘结而建立预应力的混凝土结构。结构缝structuraljoint

根据结构设计需求而采取的分割混凝土结构间隔的总称。混凝土保护层concretecover

结构构件中钢筋外边缘至构件表面范围用于保护钢筋的混凝土，简称保护层。锚固长度anchoragelength

受力钢筋依靠其表面与混凝土的粘结作用或端部构造的挤压作用而达到设计承受应力所需的长度。钢筋连接spliceofreinforcement

通过绑扎搭接、机械连接、焊接等方法实现钢筋之间内力传递的构造形式。配筋率ratioofreinforcement

混凝土构件中配置的钢筋面积(或体积)与规定的混凝土截面面积(或体积)的比值。剪跨比ratioofshearspantoeffectivedepth

截面弯矩与剪力和有效高度乘积的比值。横向钢筋transversereinforcement

垂直于纵向受力钢筋的箍筋或间接钢筋。永久荷载permanentload

在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。可变荷载variableload

在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。偶然荷载accidentalload

在结构设计使用年限内不一定出现，而一旦出现其量值很大．且持续时间很短的荷载。荷载代表值representativevaluesofaload

设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值，例如标准值、组合值、频遇值和准永久值。设计基准期designreferenceperiod

为确定可变荷载代表值而选用的时间参数。荷载效应loadeffect

由荷载引起结构或结构构件的反应，例如内力、变形和裂缝等。荷载组合loadcombination

按极限状态设计时，为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载设计值的规定。基本组合fundamentalcombination

承载能力极限状态计算时，永久荷载和可变荷载的组合。偶然组合accidentalcombination

承载能力极限状态计算时永久荷载、可变荷载和一个偶然荷载的组合，以及偶然事件发生后受损结构整体稳固性验算时永久荷载与可变荷载的组合。标准组合characteristic/nominalcombination

正常使用极限状态计算时，采用标准值或组合值为荷载代表值的组合。频遇组合frequentcombination

正常使用极限状态计算时，对可变荷载采用频遇值或准永久值为荷载代表值的组合。准永久组合quasi-permanentcombination

正常使用极限状态计算时，对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合。等效均布荷载equivalentuniformliveload

结构设计时，楼面上不连续分布的实际荷载，一般采用均布荷载代替；等效均布荷载系指其在结构上所得的荷载效应能与实际的荷载效应保持一致的均布荷载。基本雪压referencesnowpressure

雪荷载的基准压力，一般按当地空旷平坦地面上积雪自重的观测数据，经概率统计得出50年一遇最大值确定。基本风压referencewindpressure

风荷载的基准压力，一般按当地空旷平坦地面上10m高度处10min平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇最大值确定的风速，再考虑相应的空气密度，按贝努利(Bernoulli)公式(E．2．4)确定的风压。地面粗糙度terrainroughness

风在到达结构物以前吹越过2km范围内的地面时，描述该地面上不规则障碍物分布状况的等级。抗震设防烈度seismicprecautionaryintensity

按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。一般情况，取50年内超越概率10％的地震烈度。抗震设防标准seismicprecautionarycriterion

衡量抗震设防要求高低的尺度，由抗震设防烈度或设计地震动参数及建筑抗震设防类别确定。地震动参数区划图seismicgroundmotionparameterzonationmap

以地震动参数(以加速度表示地震作用强弱程度)为指标，将全国划分为不同抗震设防要求区域的图件。地震作用earthquakeaction

由地震动引起的结构动态作用，包括水平地震作用和竖向地震作用。土石方结构：持力层：直接承受基础荷载的一定厚度的地基土层。回填：将土重新填入(如沟渠或基础墙的空隙);亦指用任何材料重新填满。打夯:人工打夯或用打夯机把地基砸实.夯点:测试土质的一种办法，一般测量夯击数，来此定一块土地的土质是否一样。钎探:将钢钎打入土层，根据一定进尺所需的击数探测土层情况或粗略估计土层的容许承载力的一种简易的探测方法。大放脚：是指从基础墙断面上看单边或两边阶梯型的放出部分，根据每步放脚的高度是否相等，分为等高式和不等高式两种。钎探打夯大放脚沟槽：槽底宽3米内，槽长大于3倍槽宽的。地坑：底面积在20平米内，且底长边小于3倍短边的。放坡：为了防止土壁塌方，确保施工安全，当挖方超过一定深度或填方超过一定高度时，其边沿应放出的足够的边坡。这就是放坡。工作面：直接进行采掘或排土的场所。填料加固:用于软弱地基挖土后的换填材料加固工程。基础与结构：筏板基础：(又名满堂基础和筏型基础)是把柱下独立基础或者条形基础全部用联系梁联系起来，下面再整体浇注底板。由底板、梁等整体组成。一般有无梁式满堂基础、梁板式满堂基础和箱形基础三种形式条形基础:(又名带型基础)是指基础长度远远大于宽度的一种基础形式。按上部结构分为墙下条形基础和柱下条形基独立基础:当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用方形、圆柱形和多边形等形式的独立式基础。独立基础分：阶形基础、坡形基础、杯形基础3种。箱型基础：箱型基础是由钢筋砼的底板、顶板、侧墙及一定数量的内隔墙构成封闭的箱体，基础中部可在内隔墙开门洞作地下室。桩承台基础:由桩和连接桩顶的桩承台（简称承台）组成的深基础，平台一般采用钢筋混凝土结构，其承上传下的作用，把墩身荷载传到基桩上。杯形基础:当柱采用预制构件时，则基础做成杯口形，然后将柱子插入并嵌固在杯口内，故称杯形基础.。条形基础筏板基础柱下独立基础箱型基础杯形基础桩承台基础梁墙柱板：悬挑梁：不是两端都有支撑的，一端埋在或者浇筑在支撑物上，另一端伸出挑出支撑物的梁，可为固定、简支或自由段。跨数：两支座之间算一跨，比如柱和墙。基础梁：架在基础上的梁，不需要支底模的梁，主要作用是作为上部建筑的基础，将上部荷载传递到地基上。框架梁：指两端与框架柱(KZ)相连的梁，或者两端与剪力墙相连但跨高比不小于5的梁。圈梁:圈梁是指在房屋的基础上部的连续的钢筋混凝土梁也叫地圈梁（DQL)；而在墙体上部，紧挨楼板的钢筋混凝土梁叫上圈梁。圈梁地圈梁悬挑梁过梁：当墙体上开设门窗洞口且墙体洞口大于300mm时，为了支撑洞口上部砌体所传来的各种荷载，并将这些荷载传给门窗等洞口两边的墙，常在门洞洞口上设置横梁，该梁称为过梁。连梁：指两端与剪力墙相连且跨高比小于5的梁。一般在风荷载和地震荷载的作用下,连梁的内力往往很大。作用类似于过梁。暗梁：楼板上有墙需要梁来承重受力，或柱间需设拉结梁，但梁又不能突出板的下面影响空间使用要求，而在板上设加强钢筋起梁的作用。设暗梁处楼板应不少于150mm厚。边框梁：建筑物的边轴线框架的梁。加腋梁：指钢梁或混凝土梁在根部斜向加高，加腋部份相当于柱子上的“牛腿砖平碹：(又名砖过梁)砖平碹是门窗洞口上的横梁，也就是砖砌平拱过梁，是砖墙中的一种传统作法。过梁加腋梁过梁过梁砖平碹吊车梁:用于专门装载厂房内部吊车的梁,一般安装在厂房上部。有梁板：有梁板是由一个方向或两个方向的梁（主梁、次梁）与板连成一体的板或者是板的下部有梁，它包括梁板式肋形板和井字肋形板。工程量按梁、板总和计算。梁是板的支座，分单向板和双向板.无梁板：无梁板是指板无梁、直接用柱头支撑，包括板和柱帽。其工程量按板和柱帽之和计算。柱是板的支座，不设梁.平板：平板是指板无柱、无梁由墙承重。由圈梁、剪力墙围成的板。密肋板：为增加板的刚度，要在板的一侧增加一些小梁。通常肋的条数很多。吊车梁密肋板有梁板无梁板平板板带：用于预制板安装及排板后而不足一块板的部分（缝宽大于60mm才用板带）采用与预制板厚度相同的现浇板进行补缺。升板：在地面把每层的钢筋砼楼板预先浇筑，达到强度后，把每层楼板通过吊装到设计高度后板底用特制的钢销进行固定。构造柱：是在墙身的主要转角部位设置的竖直构件，其作用是与去圈梁一起组成空间骨架，以提高建筑物的整体刚度和整体的延展性，约束墙体裂缝的开展，从而增加建筑物的抗震能力。常见于砖混结构。框架柱：在框架结构中承受梁和板传来的荷载，并将荷载传给基础，是主要的竖向受力构件。需要通过计算配筋。常见于框架结构。独立柱：四周没有构件和它相连来一起承重，单独承重，四周是自由端,常见于地下室车库结构和广告牌等。芯柱：芯柱就是在框架柱截面中三分之一左右的核心部位配置附加纵向钢筋及箍筋而形成的内部加强区域。梁上柱和剪力墙上柱：建筑物的底部没有柱子，到了某一层后又需要设置柱子，那么柱子只能从下一层的梁上生根了，这就是梁上柱。从剪力墙上生根的，就是剪力墙上柱。框支柱和框支梁：因为建筑需要大空间的要求，使部分结构的竖向构件不能连续设置，因此需设置转换层，部分不能落地的剪力墙和框架柱，需在转换层的梁上生根，该梁称为框支梁，而支撑框支梁的柱称为框支柱。梁上柱和剪力墙上柱：建筑物的底部没有柱子，到了某一层后又需要设置柱子，那么柱子只能从下一层的梁上生根了，这就是梁上柱。从剪力墙上生根的，就是剪力墙上柱。框支柱和框支梁：因为建筑需要大空间的要求，使部分结构的竖向构件不能连续设置，因此需设置转换层，部分不能落地的剪力墙和框架柱，需在转换层的梁上生根，该梁称为框支梁，而支撑框支梁的柱称为框支柱。构造柱框支柱框支梁芯柱柱帽：当楼面荷载较大时，为提高板的承载能力、刚度和抗冲切能力，在柱顶设置的用来增加柱对板支托面积的结构。墙肢：墙肢是指两根连梁之间的墙，这么说是为了与墙体开小洞口区别。若干片墙肢连在一起，称为一个墙段。主墙：主墙是指砖墙，砌块墙厚在180mm以上或超过100mm以上的剪力墙或除轻质隔墙的墙均为主墙，其他非承重的间壁墙都视为非主墙。剪力墙：房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震引起的水平荷载的墙体，防止结构剪切破坏。有三要素：砼，抗震，承重。接桩：将已打入的前一根桩顶端与后一根桩的下端相连接在一块的过程。送桩：需要用打桩机和送桩机将预制桩共同送入土中.柱帽钢筋：钢筋：配置在钢筋砼及预应力钢筋砼构件中的钢条或钢丝的总称。受力钢筋：钢筋砼结构中，按结构计算，承受拉力或压力的钢筋，是所配置钢筋中的主要部分。有受拉钢筋，受压钢筋等。构造钢筋：相对于受力钢筋而言，构造钢筋不承受主要的作用力，只起维护、拉结，分布作用。有分布筋，箍筋，腰筋，拉筋等。隔一布一：不同型号的钢筋交错布置。热轧钢筋:由低碳钢和普通合金钢在高温状态下压制而成，主要用于钢筋砼和预应力混凝土结构的配筋,分为热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋两种。有HPB235，HRB335，HRB400，RRB400，最前者属于光圆钢筋，其他属于带肋钢筋。冷轧钢筋:用热轧盘条经多道冷轧减径，一道压肋并经消除内应力后形成的一种带有二面或三面月牙形的钢筋。主要用于预应力砼构件中。分为冷轧扭钢筋CTB和冷轧带肋钢筋CRB两种。预应力钢筋：在外荷载作用到构件上之前，通过先张法或后张法预先对构件砼施加压应力，当构件承受由外荷载产生的拉力时，首先抵消砼中已有的预压力，然后随荷载增加，才能使砼受拉而后出现裂缝。钢丝网：钢丝网是水泥砂浆基面的骨架，可以选用钢丝粗为16－18号网格为20－25毫米的钢丝网或镀锌铁丝网。不同材质的交接处一般用钢丝网，是为了做装饰防止开裂的.钢板网:金属板材经过特种机械（钢板网冲剪机）加工处理后，形成为网眼状况的张料物体。箍筋：用来满足斜截面抗剪强度，并联结受力主筋和受压区砼使其共同工作，此外，用来固定主钢筋的位置而使构件（梁或者柱）内各种钢筋构成钢筋骨架的钢筋。肢数:梁同一截面内在高度方向箍筋的根数。贯通筋：贯通筋是指贯穿于构件（如梁）整个长度的钢筋，中间既不弯起也不中断，当钢筋过长时可以搭接或焊接，但钢筋直径相同。贯通筋既可以是受力钢筋，也可以是架力钢筋。通长筋：基本同贯通筋，但是搭接时钢筋的直径可同可不同。纵筋：又叫纵向钢筋。纵筋一般指长度方向的主要受力钢筋，在砼构件内沿长方向布置的钢筋，多为受力钢筋，主要在构件中承受拉力。腰筋：(又名侧纵筋)腰筋又称“腹筋”，他的得名是因为他的位置一般位于梁两侧中间部位而得来的，是梁中部构造钢筋，主要是因为有的梁太高，需要在箍筋中部加条连接筋（梁侧的纵向构造钢筋实际中又称为腰筋）。钢筋网腰筋钢板网附加箍筋：附加箍筋是主次梁之间的构造加强钢筋，比吊筋更常用。设置方法为，每侧３根，共６根。间距５０mm，直径同普通箍筋。吊筋：吊筋是主次梁之间的构造加强钢筋，将作用于砼梁式构件底部的集中力传递至顶部，是提高梁承受集中荷载抗剪能力的一种钢筋,形状如元宝，又称为元宝筋。拉筋：同时拉住主筋和箍筋的钢筋，拉筋主要是为提高钢筋骨架的整体性而起拉结作用。分布筋：出现在单向板中，布置在受力钢筋的上部，与受力钢筋垂直。作用是固定受力钢筋的位置并将板上的荷载分散到受力钢筋上，同时也能防止因砼的收缩和温度变化等原因。弯矩筋：向上弯起的弯矩是正弯矩，反之，向下弯起的弯矩就是负弯矩。负筋：（又名负弯矩筋或扣筋）梁或板的构造钢筋，为抵抗负弯矩而设置的钢筋就叫负弯矩筋，一般来说，常碰到的负弯矩筋有两种，一种是楼板与梁交接的地方，另一种就是梁的支座处。架立筋:架立钢筋设置在梁的受压区外边缘两侧，用来固定箍筋和形成钢筋骨架。如受压区配有纵向受压钢筋时，则可不再配置架立钢筋。架立钢筋的直径与梁的跨度有关。附加箍筋负筋拉筋架立筋吊筋电渣压力焊:是将两钢筋安放成竖向或斜向(倾斜度在4:1的范围内)对接形式，利用电流通过液体熔渣所锚固：锚固是指钢筋被包裹在砼中，增强砼与钢筋的连接。搭接：在砼结构构件中，钢筋长度不够时，按要求将两根钢筋互相叠合而形成的连接。钢筋连接的基本形式：绑扎搭接，焊接，和机械连接几类．植筋：植筋就是种植钢筋，为了加固建筑物或是续建，在原建筑直锚：直接锚固、直线形锚固。弯锚：钢筋经过弯折处理的锚固叫作弯锚。混凝土保护层:是指砼构件中，起到保护钢筋避免钢筋直接裸露的那一部分砼，其厚度为纵向钢筋（非箍筋）外缘至砼表面的最小距离。加密区：箍筋加密区是用来抵抗水平处竖向的剪应力的。电渣压力焊植筋焊接机械连接绑扎搭接马牙搓:当砌体不能同时砌筑的时候,在交接处一般要预留马牙搓,以保持砌体的整体性与稳定性，常用在构造柱与砌筑墙体的连接中，是指构造柱上凸出的部分。后浇带:防止现浇钢筋砼结构由于温度、收缩不均可能产生的有害裂缝,在基础底板、墙、梁相应位置留设临时施工缝,在若干时间后再浇捣该施工缝砼，将结构连成整体.马牙槎后浇带2、建筑结构的概念

建筑结构是指在建筑物（包括构筑物）中，由建筑材料做成用来承受各种荷载或者作用，以起骨架作用的空间受力体系，在不致混淆时可简称结构。

作用分为直接作用和间接作用。直接作用习惯上称为荷载，系指施加在结构上的集中力或分布力系。间接作用指引起结构外加变形或约束变形由温度变化、材料胀缩等引起的受约束结构或构件中潜在的变形称为约束变形，由地面运动、地基不均匀变形等引起的结构或构件的变形称为外加变形。建筑结构由水平构件、竖向构件和基础组成。水平构件包括板、梁等，用以承受竖向荷载；竖向构件包括柱、墙等，用以支承水平构件或承受水平荷载；基础用以将建筑物承受的荷载传至地基。3、建筑结构的类型及运用

3.1建筑结构的类型(1)按建筑材料划分

钢筋混凝土结构、钢结构、砌体（包括砖、砌块、石等）结构、木结构、塑料结构等(2)按结构型式划分：充气结构、墙体结、框架结构、深梁结构、筒体结构、拱结构、网架结构、薄壳(包括折板)结构、悬索结构、舱体结构等(3)按结构体型划分：单层结构(多用于单层工业厂房、食堂等)、多层结构(一般2～7层)、高层结构(一般8层以上)、大跨结构(跨度大约在40～50m以上)3.2常见建筑结构类型及运用(1)、砌体结构1)用砖砌体、石砌体或砌块砌体建造的结构，又称砖石结构。由于砌体的抗压强度较高而抗拉强度很低，因此，砌体结构构件主要承受轴心或小偏心压力，而很少受拉或受弯，一般民用和工业建筑的墙、柱和基础都可采用砌体结构。在采用钢筋混凝土框架和其他结构的建筑中，常用砖墙做围护结构，如框架结构的填充墙。烟囱、隧道、涵洞、挡土墙、坝、桥和渡槽等，也常采用砖、石或砌块砌体建造。2)砌体结构的主要优点是：①容易就地取材。砖主要用粘土烧制;石材的原料是天然石;砌块可以用工业废料──矿渣制作，来源方便，价格低廉。②砖、石或砌块砌体具有良好的耐火性和较好的耐久性。③砌体砌筑时不需要模板和特殊的施工设备。在寒冷地区，冬季可用冻结法砌筑，不需特殊的保温措施。④砖墙和砌块墙体能够隔热和保温，所以既是较好的承重结构，也是较好的围护结构。3)砌体结构的缺点是：①与钢和混凝土相比，砌体的强度较低，因而构件的截面尺寸较大，材料用量多，自重大。②砌体的砌筑基本上是手工方式，施工劳动量大。③砌体的抗拉和抗剪强度都很低,因而抗震性能较差,在使用上受到一定限制；砖、石的抗压强度也不能充分发挥。④粘土砖需用粘土制造，在某些地区过多占用农田，影响农业生产。(2)、框架结构1)框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。采用结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材等材料砌筑或装配而成。框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工，效率较高，工程质量较好。2)框架建筑的主要优点：空间分隔灵活，自重轻，有利于抗震，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期；采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。3)框架结构体系的缺点为：框架节点应力集中显著；框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破性；钢材和水泥用量较大，构件的总数量多，吊装次数多，接头工作量大，工序多，浪费人力，施工受季节、环境影响较大；不适宜建造高层建筑，框架是由梁柱构成的杆系结构，其承载力和刚度都较低，特别是水平方向的（即使可以考虑现浇楼面与梁共同工作以提高楼面水平刚度，但也是有限的），它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，其总体水平位移上大下小，但相对与各楼层而言，层间变形上小下大，设计时如何提高框架的抗侧刚度及控制好结构侧移为重要因素，对于钢筋混凝土框架，当高度大、层数相当多时，结构底部各层不但柱的轴力很大，而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩和整体的侧移亦显著增加，从而导致截面尺寸和配筋增大，对建筑平面布置和空间处理，就可能带来困难，影响建筑空间的合理使用，在材料消耗和造价方面，也趋于不合理，故一般适用于建造不超过15层的房屋。

(3)、钢结构钢结构通常由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成；各构件或部件之间采用焊缝、螺栓或铆钉连接。有些钢结构还用钢铰线、钢丝绳或钢丝束以及铸钢等材料组成。钢材的组织结构均匀，接近于各向同性匀质体，因而钢结构的理论计算结果比较符合实际受力情况；钢材强度较高，弹性模量也高;钢结构塑性和韧性好、适宜于承受振动和冲击荷载；钢材容重与强度的比值一般小于混凝土和木材，因而钢结构的重量轻；钢结构便于机械化制造，精确度较高，安装方便，是工程结构中工业化程度最高的一种结构；施工较快，可尽快地发挥投资的经济效益。钢结构的密封性较好，但耐锈蚀性较差，需要经常维护；耐火性也较差。钢结构常用于跨度大、高度大、荷载大、动力作用大的各种工程结构中，如工业厂房的承重骨架和吊车梁、大跨度的屋盖结构、高层建筑的骨架、大跨度的桥梁、起重机结构、塔架和桅杆结构、石油化工设备的框架、工作平台和海洋采油平台、管道支架、水工闸门等；也常用于可装拆搬迁的结构，如临时性展览馆、建筑工地用房、混凝土模板等。轻型钢结构常用于小跨度轻屋面的各类房屋、自动化高架仓库等。此外，容器结构、炉体结构和大直径管道等也常用钢材制成

(4)、剪力墙结构剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构

剪力墙体系的优点为：

1）、整体性好；

2）、侧向刚度大，水平力作用下侧移小；

3）、由于没有梁、柱等外露与凸出，便于房间内部布置。

剪力墙体系的缺点为：

1）、不能提供大空间房屋；

2）、结构延性较差。常用于高层建筑(5)、框架剪力墙框架结构掺加部分混凝土墙，叫做框架剪力墙结构优点：室内空间的使用以及房间隔墙的拆改，和框架结构一样灵活多变。抗震性能与纯剪力墙结构一样坚固。缺点：混凝土用量多，自重大，总高度通常无法超过150m常用于高层的办公楼、商场和酒店(6)、混合结构

框架剪力墙结构中的框架柱内用型钢钢材，或在柱子外侧包裹型钢钢材，叫做混合结构优点：混凝土结构掺加大型型钢钢材，可以有效减小混凝土柱子的尺寸，减少结构自重，并加强柱子的抗震和承重性能。可以比普通框架剪力墙结构修得更高，最高可以修建到300米甚至更高的高度。缺点：因为综合了框架剪力墙结构和钢结构的优点，此类结构在150米~300米的建筑中广泛使用，缺点较少常用于超高层民用建筑和地标建筑常用于超高层民用建筑和地标建筑3.3结构所要解决的问题(1)使骨架形成的空间能良好地服务于人类生活、生产的要求和人类对美观的需要。前者是物质的，后者是精神的。这是结构之所以存在的根本目的；(2)结构要抵御自然界各种作用力(地心吸力、风力、地震力等)，因而需要有抵抗力（强度、刚度和稳定性）的功能。这是结构之所以存在的根本价值所在；(3)怎样充分发挥所采用建筑材料的作用。这是结构的另一重要功能。材料是结构之所以存在的根本基础条件；(4)结构所要解决的问题还有其它表现，如连接构造问题、经济问题等。4、混凝土结构设计基本原理

一、绪

论钢筋与混凝土为什么能共同工作：（1）钢筋与混凝土间有着良好的粘结力，使两者能可靠地结合成一个整体，在荷载作用下能够很好地共同变形，完成其结构功能。（2）钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，因此，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。（3）包围在钢筋外面的混凝土，起着保护钢筋免遭锈蚀的作用，保证了钢筋与混凝土的共同作用。1、混凝土的主要优点：1)材料利用合理2)可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材2、混凝土的主要缺点：1)自重大2)抗裂性差3)承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5)修复、加固、补强较困难建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面作用的分类：按时间的变异，分为永久作用、可变作用、偶然作用结构的极限状态：承载力极限状态和正常使用极限状态结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。荷载的标准值小于荷载设计值；材料强度的标准值大于材料强度的设计值二、钢筋与混凝土材料物理力学性能一、混凝土立方体抗压强度（fcu,k）：用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件，在温度为（20±3）℃，相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法加压到破坏，所测得的具有95%保证率的抗压强度。（fcu,k为确定混凝土强度等级的依据）1.强度

轴心抗压强度（fc）：由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得的。（fck=0.67fcu,k）轴心抗拉强度（ft）：相当于fcu,k的1/8～1/17,fcu,k越大，这个比值越低。

复合应力下的强度：三向受压时，可以使轴心抗压强度与轴心受压变形能力都得到提高。

双向受力时，（双向受压：一向抗压强度随另一向压应力的增加而增加；双向受拉：混凝土的抗拉强度与单向受拉的基本一样；一向受拉一向受压：混凝土的抗拉强度随另一向压应力的增加而降低，混凝土的抗压强度随另一向拉应力的增加而降低）

受力变形：（弹性模量：通过曲线上的原点O引切线，此切

线的斜率即为弹性模量。反映材料抵2.变形抗弹性变形的能力）体积变形（温度和干湿变化引起的）：收缩和徐变等。混凝土单轴向受压应力-应变曲线数学模型美国E.Hognestad建议的模型德国Rusch建议的模型

混凝土的弹性模量、变形模量和剪变模量弹性模量变形模量切线模量（1）徐变：混凝土的应力不变，应变随时间而增长的现象。混凝土产生徐变的原因：a、填充在结晶体间尚未水化的凝胶体具有粘性流动性质b、混凝土内部的微裂缝在载荷长期作用下不断发展和增加的结果线性徐变：当应力较小时，徐变变形与应力成正比；非线性徐变：当混凝土应力较大时，徐变变形与应力不成正比，徐变比应力增长更快。影响因素：应力越大，徐变越大；初始加载时混凝土的龄期愈小，徐变愈大；混凝土组成成分水灰比大、水泥用量大，徐变大；骨料愈坚硬、弹性模量高，徐变小；温度愈高、湿度愈低，徐变愈大；尺寸大小，尺寸大的构件，徐变减小。养护和使用条件对结构的影响：受弯构件的长期挠度为短期挠度的两倍或更多；长细比较大的偏心受压构件，侧向挠度增大，承载力下降；由于徐变产生预应力损失。（不利）截面应力重分布或结构内力重分布，使构件截面应力分布或结构内力分布趋于均匀。（有利）收缩：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象，在水中体积膨胀。影响因素：1、水泥的品种：水泥强度等级越高，则混凝土的收缩量越大；2、水泥的用量：水泥越多，收缩越大；水灰比越大，收缩也越大；3、骨料的性质：骨料的弹性模量大，则收缩小；4、养护条件：在结硬过程中，周围的温、湿度越大，收缩越小；5、混凝土制作方法：混凝土越密实，收缩越小；6、使用环境：使用环境的温度、湿度大时，收缩小；7、构件的体积与表面积比值：比值大时，收缩小。对结构的影响：会使构件产生表面的或内部的收缩裂缝，会导致预应力混凝土的预应力损失等。措施：加强养护，减少水灰比，减少水泥用量，采用弹性模量大的骨料，加强振捣等。混凝土的疲劳是荷载重复作用下产生的。（200万次及其以上）二、钢筋表面形状:光圆钢筋：HPB235

带肋钢筋：HRB335、HRB400、RRB400有明显屈服点的钢筋：四个阶段（弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、破坏阶段）,屈服强度力学性能是主要的强度指标。（软钢）没有明显屈服点的钢筋：在承载力计算时，取“条件屈服强度”（0.85）（硬钢）

钢筋的疲劳是指钢筋在承受重复并带有周期性动荷载作用下，经过一定次数后，钢筋由原塑性破坏变成脆性突然断裂破坏的现象。影响钢筋疲劳的因素:1.疲劳应力幅2.钢筋外表面几何尺寸和形状3.钢筋直径、钢筋强度等级4.钢筋轧制工艺和试验方法

钢材在常温下经剪切、冷弯、辊压、冷拉、冷拔等冷加工过程，性能将发生显著改变，强度提高、塑性降低，使钢材产生硬化，有增加钢结构脆性的危险。

钢筋的冷拉特性：只提高抗拉强度，不提高抗压强度，强度提高，塑性下降钢筋的冷拔能提高抗拉强度又能提高抗压强度混凝土结构对钢筋性能的要求：强度、塑性、可焊性、与混凝土的粘结。钢筋的力学指标：强度

钢筋的塑性指标：伸长率、冷弯

钢筋的强度指标：屈服强度和极限强度三、钢筋与混凝土的粘结1.粘结的定义及组成（1）定义：钢筋与其周围混凝土之间的相互作用。（包括沿钢筋长度的粘结和钢筋端部的粘结）（2）组成：胶着力、摩擦力、机械咬合力。变形钢筋的粘结力最主要的是机械咬合力。2.保证可靠粘结的构造措施

锚固长度的影响因素：钢筋直径、钢筋抗拉强度设计值、混凝土抗拉强度设计值、外形系数。钢筋的锚固长度以拉伸锚固长度为基本锚固长度。任何情况下，纵向受拉钢筋的锚固长度不应小于250mm。变形钢筋及焊接骨架中的光圆钢筋、轴心受压构件中的光圆钢筋可不做弯钩。三、受弯构件正截面受弯承载力

一、梁、板的一般构造1.截面形式与尺寸板：厚度与跨度、荷载有关，以10mm为模数梁：宽度一般为100，120，150，（180），200，（220），250，300，以下级差为50mm；高度一般为250，300，…，800mm，级差为50mm，800以上级差为100mm。h/b=2.0～2.5(矩形)，h/b=2.5～3.0(T形)2.材料的选择与构造（1）钢筋：梁（纵向受力钢筋：常用HRB335，直径12，14，16，18，20，22；箍筋：常用HPB235或HRB335，直径6，8，10）；板（纵向受拉钢筋：常用HPB235、HRB335，直径6，8，10，12；分布钢筋：常用HPB235，直径6，8）（2）纵向受力钢筋配筋率：纵向受力钢筋截面面积As与截面有效面积bh0的百分比截面有效高度：截面高度减去纵向受拉钢筋全部截面重心至受拉边缘的距离h。=h-as（3）混凝土保护层厚度：

纵向受力钢筋的外表面到截面边缘的的垂直距离，称为混凝土保护层厚度用c表示。混凝土保护层的三个作用：1）.防止纵向钢筋锈蚀2）.在火灾等情况下，使钢筋的温度上升缓慢3）.使纵向钢筋与混凝土有较好的粘结。环境为一类，混凝土强度等级为C25～C45，混凝土保护层最小厚度，梁为25mm，板为15mm。二．适筋梁正截面受弯的三个受力阶段1.两个转折点：受拉区混凝土开裂点，纵向受拉钢筋开始屈服的点。（1）混凝土开裂前的未裂阶段（Ⅰ）：→Ⅰa是受弯构件正截面抗裂验算的依据。特点：①受拉区混凝土没有开裂；②受压区混凝土的压应力图形是直线，受拉区混凝土的拉应力图形在第Ⅰ阶段前期是直线，后期是曲线；③弯矩与截面曲率基本上是直线关系。（2）混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段（Ⅱ）：→Ⅱ是裂缝宽度与变形验算的依据。

特点：①在裂缝截面处，受拉区大部分混凝土退出工作，拉力由纵向受拉钢筋承担，但钢筋没有屈服；②受压区混凝土已有塑性变形，但不充分，压应力图形为只有上升段的曲线，最大压应力在受压区边缘；③弯矩与截面曲率是曲线关系，截面曲率与挠度的增长加快了。钢筋开始屈服至截面破坏的破坏阶段（Ⅲ）：→Ⅲa是正截面受弯承载力计算的依据。

特点：①受拉区绝大部分混凝土退出工作，钢筋屈服；②受压区混凝土的压应力图形为有上升段与下降段的曲线，最大压应力不在受压区边缘，而在边缘的内侧，最终受压区混凝土被压碎使截面破坏；③弯矩与截面曲率为接近水平的曲线关系。2.正截面受弯破坏形态

适筋梁，少筋梁，超筋梁：实际配筋率小于最小配筋率的梁称为少筋梁；大于最小配筋率且小于最大配筋率的梁称为适筋梁；大于最大配筋率的梁称为超筋梁。（1）少筋截面破坏形态：一裂就坏。（脆性破坏）

（2）适筋截面破坏形态：钢筋先屈服，混凝土后压碎。（延性破坏）

，且

在适筋范围内，梁的承载力随配筋率的增大而增大。

（3）超筋截面破坏形态：混凝土先压碎，钢筋不屈服。（脆性破坏）

超筋梁的承载能力最大。3.界限破坏：当钢筋的应力达到屈服强度的同时，处于受压区的边缘的纤维的应力也恰好达到了混凝土的极限压应变值（用于比较适筋梁和超筋梁的破坏）适筋梁，超筋梁，少筋梁的界限：配筋率和受压区高度三.正截面承载力计算（1）计算假定：①截面应变保持平面；②不考虑混凝土的抗拉强度；③已知混凝土受压的应力与应变关系；④已知纵向钢筋的应力-应变关系方程：纵向钢筋的应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，但其绝对值不应大于其强度设计值，极限应变为0.01。（2）等效矩形应力图形的等效条件：1）两图形的面积相等，即压应力的合力C的大小不变；2）图形的形心位置相同，即压应力合力C的作用点不变。（3）相对界限受压区高度：与混凝土及钢筋强度：界限受压区计算高度与截面有效高度的比值。

相对受压区高度

：受压区计算高度与截面有效高度的比值。（4）最小配筋率的确定原则：由素混凝土截面计算得的受弯承载力（即开裂弯矩

）与相应的钢筋混凝土截面bh按Ⅲa阶段计算得到的受弯承载力

相等。

四.单筋矩形截面正截面受弯承载力基本计算公式及其适用条件：

五.双筋矩形截面梁受弯承载力的计算计算公式及其适用条件：

一般来说在正截面受弯中，采用纵向受压钢筋协助混凝土承受压力是不经济的，工程中从承载力计算角度出发通常仅在以下情况下采用：弯矩很大，按单筋矩矩形截面计算所得的ξ又大于ξb，而梁截面尺寸受到限制，混凝土强度等级又不能提高时；即在受压区配置钢筋以补充混凝土受压能力的不足。在不同荷载组合情况下，其中在某一组合情况下截面承受正弯矩，另一种组合情况下承受负弯矩，即梁截面承受异号弯矩，这时也出现双筋截面。此外，由于受压钢筋可以提高截面的延性，因此，在抗震结构中要求框架梁必须配置一定比例的受压钢筋六.T形截面梁受弯承载力的计算T形截面判别条件：①第一类T形截面，计算中和轴在翼缘内（x≤hf′），

或

；②第二类T形截面，计算中和轴在肋部（x＞hf′），

或

。四、受弯构件斜截面受剪承载力1．斜截面承载力的一般概念斜裂缝主要有腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝两类。剪跨比：剪跨a与梁截面有效高度h。的比值。（剪跨a：计算截面至支座截面或节点边缘的距离）计算剪跨比：=a/h。广义剪跨比：=M/Vh。2、斜截面受剪三种主要破坏形态及其特征①斜压破坏（λ＜1（箍筋过多或梁腹过薄））：在荷载作用点与支座间的梁腹部出现若干条大体平行的腹剪斜裂缝，随着荷载增加，梁腹部被这些斜裂缝分割成若干个斜向受压的“短柱体”，最后它们沿斜向受压破坏。脆性破坏。由截面限制条件来防止。②剪压破坏（1＜λ＜3（箍筋适量））：弯剪斜裂缝出现后，荷载有较大的增长；随着荷载的增大，出现临界斜裂缝，最后临界斜裂缝上端集中于荷载作用点附近，混凝土被压碎而造成破坏。脆性破坏。由斜截面受剪承载力计算来防止。③斜拉破坏（

λ＞3（且箍筋过少））：斜裂缝一旦出现就迅速延伸到集中荷载作用点处，使梁沿斜向拉裂成两部分而突然破坏。脆性破坏。由最小配筋率来防止。承载力大小：斜压>剪压>斜拉

破坏性质:斜拉>斜压>剪压2、斜截面受剪承载力计算（1）影响斜截面受剪承载力的主要因素：a、剪跨比b、混凝土强度等级c、箍筋的配箍率d、纵向受拉钢筋配筋率e、横截面上的骨料咬合力f、截面尺寸和形状g、弯矩比。（2）两个基本计算公式；一般公式：

以集中荷载为主的独立梁：

（3）计算公式的适用范围及条件：1、截面的最小尺寸（上限值：防止斜压破坏）

当

≤4.0时，属于一般的梁，应满足

当

≥6.0时，属于薄腹梁，应满足当4.0<<6.0时，属于薄腹梁，应满足2、箍筋的最小含量（下限值：防止斜拉破坏）

为了避免发生斜拉破坏，《规范》规定，箍筋最小配筋率为：

（5）厚板的计算公式：无腹筋的一般板类受弯构件，其受剪承载力随板厚的增大而降低。截面高度影响系数：当h0<800mm时，取h0=800mm；当h0>2000mm时，取h0=2000mm。

（6）计算方法计算截面：①从支座边缘开始的截面；②从弯起钢筋弯起点处开始的斜截面；③箍筋直径或间距改变处的斜截面；④肋宽改变处的斜截面。3、保证斜截面承载力的构造措施1.抵抗弯矩图：将各个正截面的Mu值连接起来就构成Mu图。（表示的是构件每一正截面的受弯承载力设计值的大小）2.纵筋的弯起：弯起点应在该钢筋充分利用截面以外，≥0.5h0；弯终点到支座边或到前一排弯起钢筋弯起点之间的距离，都不应大于箍筋的最大间距。3.纵向受拉钢筋的截断充分利用点至截断点的距离大于1.2la不需要至截断点的距离大于20d在受拉区段内：充分利用点至截断点的距离大于

不需要至截断点的距离大于1.3h0

或

20d在受拉区段外：充分利用点至截断点的距离大于

不需要至截断点的距离大于h0

或

20d五、受压构件正截面承载力

一．受压构件的一般构造要求轴心受压构件：纵向压力作用线与构件纵向形心轴线重合的受压构件；偏心受压构件：当纵向压力作用线与构件的截面形心轴不重合，或在构件截面上同时作用有纵向压力和弯矩时。1.材料的强度等级：宜用强度等级较高的混凝土（C20,C25,C30），不宜用高强度钢筋。2.截面尺寸：方形和矩形柱的截面尺寸不宜小于250×250，尺寸≤800mm，取50mm的倍数，尺寸≥800mm，取100mm的倍数。3.纵向钢筋配筋率：全部纵向钢筋不小于0.6%；一侧纵向钢筋不小于0.2%；全部纵向钢筋不宜大于5%。

二.轴心受压构件正截面受压承载力计算1.轴心受压柱内纵筋的作用：①提高正截面受压承载力；②改善破坏时的脆性，即提高变形能力；③防止因偶然偏心而突然破坏；④减小混凝土的徐变变形。箍筋的作用：防止纵筋的压曲，并与纵筋组成能站立的钢筋骨架。箍筋的作用：防止纵筋的压曲，并与纵筋组成能站立的钢筋骨架。2.轴心受压柱的分类：根据长细比分为长柱和短柱。（短柱：矩形截面柱l0/b≤8,圆形截面柱l0/d≤7，任意截面柱l0/i≤28）3.稳定系数：反映长柱比短柱的正截面受压承载力的降低。4.正截面受压承载力计算：

（≥3%，A取A－AC，

）（注意：1)当lo/b≤8时，j＝1.0;2)当纵筋配筋率大于3%时，A应扣除纵筋面积。）5.螺旋筋和焊接环筋的作用：可以使核心混凝土处于三向受压状态，提高了混凝土的抗压强度和变形能力，从而间接提高了轴心受压柱的受压承载力和变形能力，螺旋筋和焊接环筋也可称为“间接纵向钢筋”或“间接钢筋”。

1.按式计算的Nu不应大于按式(8–13)计算Nu的1.5倍。2.当遇到下列任意一种情况时，不应计入间接钢筋的影响：1）当lo/d>12；2）当按式(8–18)计算的Nu小于按式(8–13)计算的Nu时；3）当Asso小于纵筋全部面积的25％。三.偏心受压构件正截面破坏形态1.偏心受压柱的破坏有材料破坏（l0/h≤30）和失稳破坏（l0/h≥30）。2.偏心受压短柱的正截面破坏形态（*）（1）大偏心受压破坏（受拉破坏）

产生条件：轴心压力N的相对偏心距e0/h0较大、且离N较远一侧的纵筋As配置不太多时。破坏特征：破坏始于离偏心轴向压力较远一侧的纵向钢筋受拉屈服；离偏心轴向压力较近一侧的纵向钢筋受压屈服，受压区边缘混凝土被压碎。延性破坏。（2）小偏心受压破坏（受压破坏）

产生条件：轴心压力N的相对偏心距e0/h0很小，或者虽然e0/h0不是太小，但离N较远侧的纵筋As配置很多时。破坏特征：破坏始于靠近N一侧的受压区边缘混凝土压应变达到其极限压应变值，混凝土被压碎；靠近N一侧的纵筋As′达到抗压强度；远离N一侧的纵筋As可能受压也可能受拉，但都不屈服；脆性破坏。四．偏心受压构件的二阶弯矩当x≤xb时—受拉破坏(大偏心受压）五.Nu-Mu相关曲线.Nu和Mu的关系：大偏心受压破坏时，Nu随Mu的减小而减小，随Mu的增大而增大，界限破坏时的Mu为最大。小偏心受压破坏时，Nu随Mu的增大而减小。Nu-Mu相关曲线反映了在压力和弯矩共同作用下正截面承载力的规律，具有以下一些特点：⑴相关曲线上的任一点代表截面处于正截面承载力极限状态时的一种内力组合。如一组内力（N，M）在曲线内侧说明截面未达到极限状态，是安全的；

如（N，M）在曲线外侧，则表明截面承载力不足；⑵当弯矩为零时，轴向承载力达到最大，即为轴心受压承载力N0（A点）；当轴力为零时，为受纯弯承载力M0（C点）⑶截面受弯承载力Mu与作用的轴压力N大小有关；●

当轴压力较小时，Mu随N的增加而增加（CB段）；●

当轴压力较大时，Mu随N的增加而减小（AB段）；⑷截面受弯承载力在B点达(Nb，Mb)到最大，该点近似为界限破坏；●CB段（N≤Nb）为受拉破坏；●AB段（N>Nb）为受压破坏；⑸如截面尺寸和材料强度保持不变，Nu-Mu相关曲线随配筋率的增加而向外侧增大；⑹对于对称配筋截面，达到界限破坏时的轴力Nb是一致的。六.偏心受压构件斜截面受剪承载力的计算轴向压力的作用：轴向压力的存在能延缓斜裂缝的出现和开展，使截面保留有较大的混凝土剪压区面积，因而使受剪承载力得以提高。（当N>0.3fcA时，取N=0.3fcA）六、受扭构件承载力的计算

一.纯扭构件扭曲截面的受扭承载力计算1、素混凝土纯扭构件受力状态：三面开裂、一面受压；破坏面：空间扭曲面；

破坏类型：脆性破坏2、钢筋混凝土纯扭构件1.受扭钢筋型式：螺旋筋（很少）；沿构件纵轴方向不知封闭的受扭箍筋和受扭纵筋，两者必须同时设置。2.破坏形态：①适筋破坏：纵向钢筋和箍筋配置适当；②少筋破坏：纵筋和箍筋配置过少或其中之一配置过少时；③部分超筋破坏：纵筋和箍筋不匹配置，两者相差比率较大；④超筋破坏：纵筋和箍筋两者都配置过多时。3、受扭承载力计算1.开裂扭矩：

（

：受扭构件的截面抗扭塑性抵抗矩）2.变角空间桁架机理：纵筋为桁架的弦杆，箍筋为桁架的竖腹杆，裂缝间混凝土为桁架的斜腹杆，整个杆件如同一个空间桁架。混凝土斜腹杆与构件纵轴间的夹角不是定值，而是在30℃～60℃之间变化。额基本假定：忽略核心混凝土对抗扭的作用及钢筋的销栓作用；纵筋和箍筋只承受轴向拉力，分别为桁架的弦杆和腹杆；混凝土腹杆只承受轴向压力，其倾角为α。受扭承载力计算公式：

：受扭的纵向钢筋与箍筋的配筋强度比。

，表明抗扭纵筋和抗扭箍筋的数量配置合适，构件破坏时，两者都能达到其抗拉屈服强度。二.矩形截面弯剪扭构件的配筋计算

βt：受扭承载力降低系数，

0.5≤βt

≤1公式：v≤0.35ftbh0

或v≤0.875ftbh0/(λ+1)，可仅按受弯构件的正截面受弯承载力和纯扭构件的受扭承载力分别计算；T≤0.175ftwt

，可仅按受弯构件的正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力分别计算。

三.受扭构件的配筋构造要求

弯剪扭构件的配筋特点及其构造要求：

配筋时再保证必要的混凝土保护层的前提下，箍筋与纵筋均应尽可能的布置在构件周围的表面处，以增大抗扭效果。根据抗扭强度要求，抗扭纵筋间距不宜大于300mm。直径不应小于8mm，数量至少有四根，布置的矩形截面的四个角。箍筋间距不宜过大，箍筋最大间距根据抗扭要求不宜大于梁高的一半且不大于400mm，也不宜大于抗剪箍筋的最大间距，箍筋直接不小于8mm，且不小于1/4主钢筋的直径。

，可不进行构件受剪承载力计算，仅按构造要求配置箍筋和纵向钢筋。七、受弯构件挠度与裂缝宽度验算及延性和耐久性

一.概述1、正常使用极限状态：是指对应结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值

以下状态应认为超过正常使用极限状态：1、影响正常使用或外观的变形2、影响正常使用或耐久性能的局部损坏3、影响正常使用的振动4、影响正常使用的其他特定状态2、根据正常使用阶段对结构构件裂缝的不同要求，将裂缝的控制等级分为三级：

（1）正常使用阶段严格要求不出现裂缝的构件，裂缝控制等级属一级；

（2）正常使用阶段一般要求不出现裂缝的构件，裂缝控制等级属二级；

（3）正常使用阶段允许出现裂缝的构件，裂缝控制等级属三级。

f为受弯构件挠度的计算值，按荷载效应标准组合并考虑荷载长期作用计算。二．钢筋混凝土构件截面弯曲刚度的定义及其基本表达式钢筋混凝土受弯构件抗弯刚度的定义：定义：使截面产生单位转角需施加的弯矩值。（体现了截面抵抗弯曲变形的能力）

或

，

（EI：截面弯曲刚度）截面弯曲刚度：

，M小，

大，B大；M大，

小，B小。刚度是纯弯区段内的平均截面弯曲刚度。（2）在短期荷载作用下钢筋混凝土构件抗弯刚度的基本表达式；

（3）在长期荷载作用下钢筋混凝土构件抗弯刚度及其影响因素；荷载长期作用下刚度降低的原因：1）受压混凝土的收缩、徐变2）裂缝间受拉混凝土的应力松驰以及混凝土和钢筋的徐变滑移3）受压混凝土的塑性发展影响钢筋混凝土梁刚度的因素。长期荷载影响系数

，受压钢筋配筋率、使用环境等。

（4）最小刚度原则：在简支梁全跨长范围内，可都按弯矩最大处的截面弯曲刚度，用工程力学方法中不考虑剪切变形影响的公式来计算挠度。当构件上存在正负弯矩时，可分别取弯矩区段内

处截面的最小刚度计算挠度。三.裂缝出现和开展的机理及平均裂缝宽度计算公式1、第一条裂缝的出现：当混凝土的拉应变达到混凝土的极限拉应变值。2、

ψ的物理意义：

影响

ψ值的主要因素：在使用阶段受拉区混凝土对截面弯曲刚度和减小裂缝宽度的贡献是通过

ψ来体现的；3、平均裂缝间距计算公式的物理意义；受弯构件

轴拉构件

平均裂缝宽度4、最大裂缝宽度计算公式长期荷载影响系数

，裂缝宽度特征系数

最大裂缝宽度：

：构件受力特征系数；c：混凝土保护层厚度；

：,为第

种纵向钢筋的相对粘结特性系数。四.延性、适用性和耐久性1、影响截面延性系数的主要因素：（1）纵向受拉钢筋配筋率增大，延性系数减小（2）受压钢筋配箍率增大，延性系数增大（3）混凝土极限压应变增大，则延性系数提高（4）混凝土强度等级提高，而钢筋屈服强度适当降低，也可使延性系数有所提高。1.混凝土结构耐久性：指设计使用年限内，在正常维护下，必须保持适合于使用，而不需要进行维修加固。2.

影响因素：（1）混凝土的碳化：环境因素（CO2的浓度）和材料本身的性质（水泥用量、水灰比、混凝土保护层厚度、混凝土表面覆盖层）；（2）钢筋的锈蚀：含氧水分、密实度、水灰比、氯离子、混凝土保护层厚度。八、楼盖

一．楼盖类型1.楼盖按结构分类：单向板肋形楼盖、双向板肋形楼盖、双重井式楼盖、无梁楼盖。按预应力情况分类：钢筋混凝土楼盖和预应力混凝土楼盖。按施工方法分类：现浇楼盖、装配式楼盖和装配整体式楼盖。2．概念：单向板：只在一个方向弯曲或者主要在一个方向弯曲的板；双向板：在两个方向弯曲，且不能忽略任一方向弯曲的板。（长边比短边）l2/l1≤2的为双向板，（长边比短边）2<l2/l1<3的宜按双向板计算；（长边比短边）l2/l1≥3的为单向板。3.单向板肋梁楼盖的结构平面布置：一般取决于建筑功能要求，在结构上应力求简单、整齐、经济适用。柱网尽量布置成长方形或正方形。次梁的间距决定了板的跨度，一般板的跨度为1.7～2.7m，次梁跨度为4～7m，主梁跨度为5～8m。二.单向板肋梁楼盖的计算楼盖结构当前常用的内力分析方法有

设计方法1、线弹性设计方法―――――――――――――弹性设计法2、考虑塑性内力重分布的分析方法――――――弹塑性设计法3、塑性极限分析方法――――――――――――塑性设计法影响内力重分布的因素：（1）塑性铰的转动能力（2）斜截面承载力（3）正常使用条件

应力重分布在静定结构和超静定结构中都可能发生。“内力重分布”只会在超静定结构中发生且内力不符合结构力学的规律。1、单向连续梁板弹性设计方法1.弹性理论的计算：指在进行梁（板）结构的内力分析时，假定梁（板）为理想的弹性体，按工程力学中的一般方法进行计算。2.计算简图：对于跨数超过五跨的多跨连续梁、板，按五跨来计算其内力；当梁、板跨数少于五跨时，按实际跨数计算。（梁、板的计算跨度指在计算弯矩时所采用的跨间长度，其值应按支座处板、梁的实际可能的转动情况确定，即与支承长度及构件本身刚度有关）3.荷载：传递路线：板→次梁→主梁→柱（墙垛）→基础。对于板从整个板面上沿板短跨方向取出1m宽板带作为计算单元，该板带可简化为一支承在次梁上承受均布荷载的多跨连续板；次梁则为支承在主梁上承受楼板传来均布线荷载的多跨连续梁；主梁则为支承在柱（或墙）上承受由次梁传来集中荷载的多跨连续梁一般主梁自重所占比例不大，可将其折算成集中荷载加到次梁传来的集中荷载内。4.活荷载最不利布置的原则（*）（1）求某跨跨中截面最大正弯矩时，应在本跨内布置活荷载，然后隔跨布置；（2）求某跨跨中截面最小正弯矩（或最大负弯矩）时，本跨不布置活载，而在相邻跨布置活荷载，然后隔跨布置；（3）求某一支座截面最大负弯矩时，应在该支座左、右两跨布置活荷载，然后隔跨布置；（4）求某支座左、右边的最大剪力时，活荷载布置与求该支座截面最大负弯矩时的布置相同。5.内力包络图：由最外轮廓所围得内力图。（目的：用来进行截面选择及钢筋布置）6.折算荷载：为了考虑支座抵抗转动的有利影响，一般采用增大恒荷载和相应减小活荷载的办法来处理。当板或梁支承在砖墙上时，则荷载不得进行折算。主梁按连续梁计算时，一般柱的刚度较小，柱对梁的约束作用小，故对主梁荷载不进行折算。2、单向连续梁板塑性设计方法1.塑性铰：弯矩与曲率曲线上接近水平的延长段说明了在M增加极少的情况下，截面相对转角剧增，截面产生很大的转动，好像出现一个铰一样。塑性铰与理想铰的不同：①理想铰不承受任何弯矩，而塑性铰处则承受弯矩，其值等于该截面的受弯承载力；②理想铰可沿任意方向转动，塑性铰只能绕弯矩作用方向转动；③理想铰的转动是任意的，塑性铰只有一定限度的转动；④理想铰集中于一点，塑性铰则是有一定长度的。2.弯矩调幅法：把连续梁、板按弹性理论算得的弯矩值和剪力值进行适当的调整，通常对那些弯矩绝对值较大的截面弯矩进行调整，然后按调整后的内力进行截面设计。设计原则：①弯矩调幅后引起结构内力图形和正常使用状态变化，应进行验算，或有构造措施加以保证；②受力钢筋宜采用HRB335级、HRB400级热轧钢筋，混凝土强度等级宜在C20～C45范围；截面的相对受压区高度

应满足

。弯矩调幅法的计算步骤：①用线弹性方法计算，并确定荷载最不利布置下的结构控制截面的弯矩最大值Mc；②采用调幅系数

降低各支座截面弯矩，设计值

；③结构的跨中截面弯矩值应取弹性分析；④调幅后，支座和跨中截面的弯矩值均应不小于M0的1/3；⑤各控制截面的剪力设计值按荷载最不利布置和调幅后的支座弯矩由静力平衡条件计算确定。

三.构造要求1、板（1）计算特点：板的计算宽度取1m，一般可按考虑塑性内力重分布的调幅法进行内力计算。对四周与梁整体连接的单向板，其中间跨的跨中截面及中间支座，计算所得的弯矩可减少20%，其他截面则不予减少。2）构造要求：板的厚度，一般屋面≥（50～60）mm，一般楼面≥60mm，工业房屋楼面≥80mm；板厚不小于板跨的1/40（连续板）、1/35（简支板）、1/12（悬臂板）分布钢筋的作用：抵抗混凝土收缩和温度变化所引起的内力；浇捣混凝土时，固定受力钢筋的位置；将板上作用的局部荷载分散在较大的宽度上，以使更多的受力钢筋参与工作；对四边支承的单向板，可承受在计算中没有考虑的长跨方向上实际存在的弯矩。在板与主梁相接处的板面上部配置附加钢筋。2、次梁（1）计算特点：次梁按考虑塑性内力重分布的调幅法进行内力计算。由于次梁和板整体现浇在一起，板可以作为次梁的翼缘，故承受正弯矩的跨中截面，板处于梁的受压区，次梁按T形截面考虑，其翼缘计算宽度bf′；承受负弯矩的支座截面，T形翼缘位于受拉区，按宽度等于梁宽b的矩形截面计算。（2）构造要求：高跨比h/l=1/18～1/12,宽高比b/h=1/2～1/3,一般不必进行使用阶段的挠度和裂缝宽度验算。受力钢筋的弯起和截断，原则上按弯矩包络图确定。3、主梁（1）计算特点：计算时，不考虑次梁的连续性，为了简化计算，可将主梁的自重折算成集中荷载计算；跨中承受正弯矩的截面按T形截面计算，支座处承受负弯矩的截面则按矩形截面计算；主梁内力计算可按弹性理论方法进行。在主梁支座处，次梁与主梁支座负弯矩钢筋相互交叉，通常次梁负弯矩钢筋放在主梁负弯矩钢筋上面。(2)构造要求：高跨比h/l=1/14～1/8,宽高比b/h=1/2～1/3,一般不必进行使用阶段的挠度和裂缝宽度验算。受力钢筋的弯起和截断，通过在弯矩包络图上作抵抗弯矩图来确定。为了防止斜裂缝引起的局部破坏，应在主梁承受次梁传来的集中力处设置附加横