2021 一注 建筑结构

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建筑力学

• 结构机动分析
  • 静定结构判定
    • 1. 三钢片规则 三钢片用不在一条直线上的三铰两两相连，静定
    • 2. 两刚片规则 两个钢片用三根链杆相连，且三链杆不交于同一点，静定
    • 3. 二元体规则 在一个体系的外围增加或减少二元体，不影响原体系的机动性质
  • 桁架结构中，交叉链杆的交点除非特别强调为刚结点，否在均视为相互之间无连接
• 静定与超静定
  • EI——抗弯刚度，EA——抗压、抗拉刚度
  • 非荷载、非地震因素：温度变化，制造误差，制作位移，材料缩胀等
  • 非荷载、非地震因素在静定结构中不会引起内力；在超静定结构中可能引起内力（看是否引起形变，及形变是否受超静定结构多余约束阻碍）
  • 工程结构应尽量采用超静定结构
• 静定结构分析计算
  • 正负方向判定
    • 轴力
      • 指压背拉
    • 剪力
      • 左上右下引起剪力，顺时针为正——画图：上正下负
    • 弯矩
      • 向上弯为正——画图：上负下正，画在受拉一侧
  • M，V图一般规律 （与静定还是超静定无关）
    • 1. 无荷载区段
      • V图为平直线，M图为斜直线
      • V为正时，M图线相对于基线顺时针转
      • V为负时，M图线相对于基线逆时针转
      • V=0时，M图为平直线
    • 2. 均布荷载区段
      • V图为斜直线，M图为二次抛物线
      • 抛物线凸出方向与均布荷载指向一致
      • V=0处，M有极值
    • 3. 集中荷载作用处
      • V图有突变，突变值=该集中荷载值
      • M图为一尖角，尖角方向与集中荷载指向一致
      • 若V发生变化，则M有极值
    • 4. 集中力偶作用处
      • M图有突变，突变值=该集中力偶值
      • V图无变化
    • 5. 铰节点一侧截面上
      • 若无集中力偶作用，M=0
      • 若有集中力偶作用，M=该集中力偶值
    • 6. 自由端截面上
      • 若无集中力（力偶）作用，则剪力（弯矩）=0
      • 若有集中力（力偶）作用，则剪力（弯矩）=该集中力（力偶）
  • 对称性
    • 若结构对称，荷载对称—— 则轴力图、弯矩图对称；剪力图反对称，在对称轴上剪力为0
    • 若结构对称，荷载反对称—— 则轴力图、弯矩图反对称，对称轴上轴力、弯矩为0；剪力图对称
  • 零杆判定
    • 1. 三杆相交，结点上无荷载，若两杆在同一直线上，则这两杆轴力相同，第三杆为0杆
    • 2. 两杆相交，结点上有荷载P，且P与其中一杆在同一直线上，则该杆轴力=P，另一杆为0杆
    • 3. 不在同一直线上两杆相交，结点上无荷载，则两杆均为0杆
    • 4. 对称桁架在对称荷载作用下，对称轴上K形结点若无荷载，则该结点上两根斜杆为0杆
    • 5. 对称桁架在反对称（水平）荷载作用下，与对称轴重合的杆为0杆，垂直于对称轴相交的杆为0杆
  • 三铰钢架
    • 支座有水平推力，其大小与梁铰高度成反比
    • 衡量有轴向压力，当横梁水平放置时，其轴向压力=支座水平推力
    • 横梁水平放置时，梁、柱均外侧受拉，梁没有正弯矩，梁端的负弯矩和柱上端的弯矩均=将横梁视为简支梁时的弯矩极值
      • 横梁有坡度时，靠近梁中心铰的一小部分会有不大的正弯矩，因其坡度限值了中心铰的下移
  • 三铰拱
    • 三铰拱——在支座处有较大的水平推力，并借助这种推力的反作用力来减小杆件（拱肋）的弯矩，使之以受压为主
      • 三铰钢架不属于三铰拱，因其形状会使杆件产生较大弯矩
    • Fx=Mc/f——受满跨均布竖向荷载、结构对称的三铰拱，水平推力=相应简支梁与铰C对应截面C的弯矩 / 拱高
    • 水平推力大小与拱轴的形状无关，与拱高成反比，拱越低推力越大
    • 合理拱线（压力线）—— 拱在某种主要荷载作用下，可使拱处于无弯矩状态的拱轴线
      • 满跨均布荷载——二次抛物线
      • 均匀水压作用/垂直于拱轴的均布压力——圆弧（水坝）
      • 填土及类似荷载——悬链线（石拱桥）
      • 杆件若位于压力线外侧，则外侧受拉；位于压力线内侧，则内侧受拉 杆件截面离压力线越远，弯矩越大；反之，弯矩越小 合理拱线按照永久荷载设计
• 超静定结构分析计算
  • 变形曲线
    • 1. 有铰处变形断裂，无铰处变形连续
    • 2. 刚结点各杆件间角度保持不变——可能有反弯点
    • 3. 反弯点弯矩必为0
  • 矩形截面对形心主轴的惯性矩
    • Ix=bh³/12
    • Iy=hb³/12
  • 图形对任意轴的惯性矩，等于图形对于与该轴平行的形心轴的惯性矩+图形面积与两平行轴间距平方的乘积
  • 杆件变形
    • 悬臂柱水平位移
      • 均布荷载q——ΔB=qH·H³/(8EI)
      • 集中荷载P——ΔB=PH³/(3EI)
        • 侧移刚度K=3EI/H³
    • 简支梁端转角位移
      • 均布荷载q——θ=qL³/(24EI)
      • 梁端力矩M——θ=ML/(3EI)
        • 转角刚度K=3EI/L
    • 排架（横梁两端与柱铰接）的横梁对结构的侧移刚度无贡献，可通过增加斜撑来增加结构侧移刚度
    • 刚架（横梁两端刚接）的横梁对框架的侧移刚度有贡献，与框架柱一同抵抗水平力作用
    • 钢架在垂直荷载作用下
      • 柱梁线刚度比越大，框架横梁端部的负弯矩越大，跨中正弯矩越小——柱EI=∞时，看作两端固接横梁
      • 柱梁线刚度比越小，框架横梁端部负弯矩越小，跨中正弯矩越大——柱EI-0时，看作简支梁
  • 连续梁可变荷载的不利布置
    • 1. 求某跨跨中的最大正弯矩——将可变荷载布置在该跨，并在两边每隔一跨布置可变荷载
    • 2. 求某支座截面最大负弯矩/最大剪力——支座两侧布置可变荷载，同时两侧每隔一跨布置可变荷载
• 应力分析
  • 弯曲时的正应力
    • 截面对z轴的抗弯截面模量Wz=bh²/6=Iz/ymax
    • 最大拉/压应力σmax=M/Wz
  • 横向弯曲时的剪应力
    • 矩形截面
      • 正应力两端大中间小，S形
      • 矩形截面最大剪应力发生在中性轴处，其值为平均剪应力的1.5倍
      • 矩形截面的剪应力分布为二次抛物线
    • 工字形截面
      • 正应力两端大中间小，S形
      • 剪力绝大部分由腹板承担
      • 剪应力分布比矩形截面均匀得多
      • 梁上集中荷载较大时，集中荷载作用点处有较大的弯矩和剪力；若梁为薄板组成的工字形截面，在翼缘内侧与腹板相交的部位会出现较大的正应力和剪应力
  • 扭转应力
    • 圆截面扭杆
      • 无纵向应力
      • 横截面上任意点处的剪应变与改点到圆心的距离成正比，并与半径垂直
    • 矩形截面
      • 杆表面无剪应力，周边上各点处的剪应力方向必与周边相切
      • 矩形截面的角点处剪应力必为0
      • 剪应力最大值发生在长边的中点处
• 压杆稳定
  • 欧拉公式
    • Fcr=π²EI/（μl)²
  • 压杆临界力长度因数

抗震设计

• 地震常识
  • 分类
    • 按成因
      • 构造地震（90%）
      • 火山地震
      • 陷落地震
      • 诱发地震
    • 按震源深度
      • 浅源地震，深度≤60km
      • 中源地震，60km＜深度≤300km
      • 深源地震，300km＜深度≤700km
  • 震级与烈度
    • 震级
      • 一次地震释放能量多少的度量，用M表示，国际通用“里氏震级”
      • 一次地震只有一个震级
      • 震级相差一级，能量相差√1000=32倍；差两级，能量相差√1000x√1000=1000倍
      • 我国地震级别（共6个）
        • 小地震，M<3
        • 有感地震，3≤M≤4.5
        • 中强地震，4.5＜M＜6
        • 强烈地震，6≤M＜7
        • 大地震，7≤M＜8
        • 特大地震，M≥8
      • 5级以上地震统称破坏性地震
    • 地震烈度
      • 地震引起地面震动及其影响的强弱程度
      • 地震烈度表以描述震害宏观现象为主，划分12度
        • 1~5度无子分类，6~12度均分为A、B、C三类
      • 烈度高一度，峰值加速度大一倍
      • 影响地震烈度大小的因素
        • 震中距的影响
          • 离震中距越近，烈度越高
        • 震源深度的影响
          • 绝大部分地震时浅源地震
        • 地质构造的影响
    • 抗震设防烈度
      • 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
      • 一般取50年内超越概率10%的地震烈度
        • 某地抗震设防烈度为8度，就是预计该地在50年内，地震烈度超过8度的可能性为10%
      • 根据中国地震动参数区划图确定
      • 抗震设防烈度≥6度地区的建筑，必须进行抗震设计
• 抗震设防三水准
  • 条文
    • 1. 低于本地区抗震设防烈度的多遇地震——一般不受损坏或不需修理可继续使用
    • 2. 相当于本地区抗震设防烈度的地震——可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用
    • 3. 高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震——不致坍塌或发生危及生命的严重破坏
    • 小震不坏，中震可修，大震不倒
  • 条文说明
    • 1. 第一水准烈度（多遇地震），比基本烈度低1.55度（约一度半），50年概率63%
    • 2. 第二水准烈度（基本烈度），50年概率10%
    • 3. 第三水准烈度（罕遇地震），比基本烈度高1度，50年概率2%~3%
      • 6度→7度强，7度→8度强，8度→9度弱，9度→9度强
• 抗震设防分类及标准
  • 建筑工程抗震设防分类
    • 特殊设防类（甲类）
      • 国家公共安全，严重次生灾害
        • 按高于……提高一度加强抗震措施，9度按比9度更高；按高于……确定其他地震作用
    • 重点设防类（乙类）
      • 生命线相关，大量人员伤亡
        • 按高于……一度加强抗震措施，9度按比9度更高；按……确定其他地震作用
    • 标准设防类（丙类）
      • 绝大部分建筑
        • 按本地区抗震设防烈度确定抗震措施和地震作用
    • 适度设防类（丁类）
      • 人员稀少，无次生灾害，允许一定条件下适度降低要求
        • 可适当降低抗震措施，但为6度时不应降低；按……确定其他地震作用
  • 具体建筑分类
    • 甲类
      • 三级医院承担特别重要医疗任务
      • 剧毒性、高传染、高放射性相关建筑
    • 乙类
      • 消防
      • ≥30000人或结构区段≥5000人的体育场；体育馆（含游泳馆）≥4500人
      • 电影院、剧场、礼堂≥1200座
      • 图书馆、文化馆、娱乐中心≥1200座且至少一个大厅≥500座
      • 商场≥5000人或建筑面积≥17000㎡或营业面积≥7000㎡
      • 国家一级文物，特级、甲级档案馆，＞10000㎡博物馆
      • 会展建筑≥5000人
      • 高层建筑中经常使用人数>8000人或建筑面积＞80000㎡，宜
      • 作为应急避难场所的建筑，应≥乙类
      • 幼儿园、小学、中学教学用房及学生宿舍、食堂，应≥乙类
    • 居住建筑≥丙类
  • 术语
    • 抗震措施
      • 除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容
      • 包括
        • 《抗震规范》各章“一般规定”的有关内容
        • 各章“计算要点”中对关键部位“地震作用效应”的调整
        • 各章“抗震构造措施”的全部内容
    • 抗震构造措施
      • 根据抗震概念设计原则，一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求
    • 地震作用
      • 属于间接作用，不可将其称为“荷载”
• 三水准的实现：两阶段设计
  • 第一阶段（按第一水准烈度）
    • 1. 抗震承载力验算（小震不坏）
      • 采用第一水准烈度地震作用算出、并经过调整的组合内力“设计值”进行截面设计
    • 2. 抗震变形验算（中震可修）
      • 未用到第二水准烈度
      • 采用第一水准烈度，算出多遇地震作用标准值产生的楼层内最大弹性层间位移△Ue，使其与楼层高度之比θe=△Ue/h不超过弹性层间位移角限值[θe]（e=elasticity）
      • [θe]
        • 多、高层钢结构——1/250
        • 钢筋混凝土框架——1/550
        • 框剪、板柱-抗震墙、框筒——1/800
        • 钢筋砼抗震墙、筒中筒、钢筋砼框支层——1/1000
  • 第二阶段（按第三水准烈度）
    • 限值结构在罕遇地震作用下薄弱层（部位）弹塑性层间位移△Up≤[θp]·h（p=plasticity）
    • [θe]
      • 多、高层钢结构，钢筋混凝土框架——1/50
      • 框剪、板柱-抗震墙、框筒——1/100
      • 钢筋砼抗震墙、筒中筒——1/120
    • 大多数结构只进行第一阶段设计，而通过概念设计和抗震构造措施来满足第三水准的设计要求
• 场地的选择
  • 场地地段划分
    • 有利
      • 稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀中硬土
    • 一般
      • 不属于其他三者
    • 不利
      • 软弱土，液化土，边缘，不均匀，可塑，结构性裂缝
    • 危险
      • 可能发生地表位错
  • 不利地段的难点——液化土
    • 概述
      • 饱和砂土和饱和粉土（不含黄土、粉质黏土）
      • 6度——可不进行判别和处理，但对液化沉陷敏感的乙类建筑可按7度进行
      • 7~9度——乙类建筑按本地区抗震设防烈度要求进行判别和处理
    • 判别
      • 第一步 初判
        • 可初判为不液化或可不考虑液化影响
          • 1. 地质年代为第四纪晚更新世（Q3）及其以前（距今1~10万年）时，7、8度可判为不液化
          • 2. 粉土的黏粒含量百分率，7度≥10%，8度≥13%，9度≥16%
          • 3. 浅埋天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度足够厚、同时地下水位足够深时
        • 当初判结论为不液化或可不考虑液化影响时，不需要进行第二步判别
      • 第二步 用标准贯入试验测试土的密实程度
        • 判别地下20m深度范围内土的密实程度
        • 土的密实程度用标准贯入试验锤击数N来反映（N≥锤击数临界值Ncr时，判为非液化）
          • 先用钻具钻至试验图层标高以上15cm处；穿心锤重63.5kg，落距76cm，自动脱钩将贯入器打入土体15cm后，开始记录打入图层30cm的锤击数，即为N
        • N/Ncr比值越小，液化指数Ile越大，可液化土层越松、越厚、越浅，液化造成的危害越大
        • 液化土地基分级
          • 轻微，0<Ile≤6
          • 中等，6<Ile≤18
          • 严重，Ile>18
    • 全部消除地基液化沉陷的措施
      • 采用桩基，桩端深入液化深度一下稳定土层长度，对碎石土，砾、粗、中砂，坚硬粘性土和密实粉土≥0.8m，其他非岩石土≥1.5m
      • 采用深基础，基础底面应买入液化深度一下稳定土层≥0.5m
      • 加密法（振冲、振动加密、挤密碎石桩、强夯），应处理至液化深度下界
      • 换土法，非液化土替换全部液化土层，或增加上覆非液化土层厚度
      • 加密法或换土法，基础边缘以外处理宽度应>基础底面以下处理深度的1/2，且≥基础宽度的1/5
  • 危险地段的难点——发震断裂带上可能发生地表位错的部位
    • 危险地段，严禁建造甲、乙类，不应建造丙类
    • 选址时应予避开
      • 最小避让距离
        • 8度
          • 甲类——专门研究
          • 乙类——200m
          • 丙类——100m
        • 9度
          • 甲类——专门研究
          • 乙类——400m
          • 丙类——200m
    • 可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响
      • 1. 抗震设防烈度<8度
      • 2. 非全新世活动断裂（1万年，一般建筑）
      • 3. 隐伏断裂的土层覆盖厚度，8度＞60m，9度＞90m
• 建筑形体及其构件布置的规则性
  • 规范
    • 建筑形体的规则性
      • 不规则——按规定采取加强措施
      • 特别不规则——专门研究和论证，采取特别的加强措施
      • 严重不规则——不应采用
      • 形体指建筑平面形状和立面、竖向剖面的变化
    • 宜择优选用规则的形体
      • 抗侧力构件的平面布置宜规则对称
      • 侧向刚度沿竖向宜均匀变化
      • 竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小
      • 避免侧向刚度和承载力突变
    • 平面不规则的主要类型
      • 扭转不规则
        • 在具有偶然偏心的规则水平力作用下，楼层两端抗侧力构件弹性水平位移（或层间位移）的最大值/平均值＞1.2
      • 凹突不规则
        • 结构平面凹进一侧的尺寸>相应投影总尺寸的30%
      • 楼板局部不连续
        • 楼板的尺寸和平面刚度急剧变化
          • 有效楼板宽度<该层楼板典型宽度的50%
          • 开洞面积>该层楼面面积的30%
          • 较大的楼层错层
    • 竖向不规则的主要类型
      • 侧向刚度不规则
        • 侧向刚度<相邻上一层的70%，或<其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%
        • 除顶层或出屋面小建筑外，局部收进的水平向尺寸>相邻下一层的25%
      • 竖向抗侧力构件不连续
        • 竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、桁架）向下传递
      • 楼层承载力突变
        • 抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%
    • 防震缝
      • 体型复杂、平立面不规则的建筑
        • 当不设置防震缝时，通过计算分析对易损部位采取相应加强措施
        • 在适当部位设置防震缝时，宜形成多个较规则的抗侧力结构单元
        • 当设置伸缩缝合沉降缝时，其宽度应符合防震缝要求（三缝合一）
        • 可设缝、可不设缝时，不设缝
• 非结构构件
  • 非结构构件
    • 自身及其与结构主体的连接，应进行抗震设计
    • 建筑非结构构件
      • 1. 附属结构构件——女儿墙、高低跨封墙、雨蓬等
      • 2. 装饰物——贴面、顶棚、悬吊重物等
      • 3. 围护墙和隔墙
    • 建筑附属机电设备
      • 附属机电设备的支座和连接应符合地震时使用功能的要求
  • 非结构构件地震作用计算方法
    • 1. 各构件和部件的地震力应施加于其重心，水平地震力应沿任一水平方向
    • 2. 一般情况下，采用等效侧力法计算
    • 3. 建筑附属设备（含支架）的体系自振周期＞0.1s且其重力＞所在楼层重力的1%，或建筑附属设备的重力＞所在楼层重力的10%时，宜进入整体结构模型的抗震设计，也可采用楼面反应谱方法计算
  • 非承重墙抗震措施
    • 框架结构的围护墙和隔墙，应估计其设置对结构抗震的不利影响，避免不合理设置而导致主体结构的破坏
    • 非承重墙体宜优先采用轻质墙体材料
    • 砌体女儿墙
      • 人流出入口和通道处应与主体结构锚固
      • 非出入口无锚固的女儿墙高度
        • 6~8度，宜≤0.5m
        • 9度时应有锚固
      • 抗震缝处女儿墙应留有足够宽度，缝两侧自由端应予以加强
    • 多层砌体结构的非承重墙
      • 沿墙高每隔500~600mm配置2φ6拉结钢筋与承重墙或柱拉结，每边伸入墙内不应少于500mm
      • 8度和9度，长度＞5m的后砌隔墙，墙顶尚应与楼板或梁拉结，独立墙肢端部及大门洞边宜设钢筋砼构造柱
    • 钢筋砼结构中的砌体填充墙
      • 砌体砂浆强度等级≥M5；实心块体强度≥MU2.5，空心块体强度≥MU3.5；墙顶应与框架梁密切结合
      • 沿框架柱全高每隔500~600mm设2φ6拉筋，拉筋伸入墙内的长度，6、7度宜全长贯通，8、9度应全长贯通
      • 墙长＞5m时，墙顶与梁宜有拉结；墙长＞8m或层高2倍时，宜设钢筋砼构造柱；墙高＞4m时，墙体半高宜设与柱连接且沿墙全长贯通的钢筋砼水平系梁
• 地震作用计算及截面抗震验算
  • 抗震设防烈度与设计基本地震加速度对应关系
    • 6度——0.05g
    • 7度——0.10（0.15）g
    • 8度——0.20（0.30）g
    • 9度——0.40g
    • 逐级2倍
  • 设计特征周期
    • 场地覆盖土越软、越厚、震源越远，场地“卓越周期”越长，供设计用的“特征周期”也越长
    • 场地类别
      • 以建筑场地覆盖土层的软硬和厚薄为参数，分为四类；其中土的软硬用等效剪切波速Vse衡量，土越硬、剪切波速越高
      • 分类
        • I
          • I0——岩石
          • I1——坚硬土或软质岩石
          • 最坚硬，特征周期Tg最短，一般建筑物基本自振周期离它较远，地震反应较小，对抗震最有利
        • II——中硬土
        • III——中软土
        • IV——软弱土
          • 最软弱，特征周期Tg最长，一般建筑物基本自振周期离它较近，地震反应较大，对抗震最不利
    • 设计地震分组
      • 第一组——近
      • 第二组——中等
      • 第三组——远
      • 按照离震中由近到远划分，地震作用影响由轻到重
    • 设计特征周期Tg
      • 范围：0.20~0.95s（计算罕遇地震时，需增加0.05s）
      • 同一设计地震分组，场地类别编号越大，Tg越大
      • 同一场地类别，设计地震分组编号越大，Tg越大
  • 结构自振周期
    • T=2π√（m/k)
      • m——质量
      • k——侧移刚度
    • 多自由度结构体系
      • 基本自振周期是指多自由度结构体系的第1自振周期（T1），亦即最长的自振周期（第1振型对地震作用贡献最大）
      • 振型
        • 有（n-1）个转折点，即为第n振型
        • T1>T2>T3>T4>T5
  • 地震影响系数
    • 根据烈度、场地类型、设计地震分组、结构自振周期和阻尼比确定
    • 地震影响系数曲线（反应谱）与结构自重及结构自振周期无关
    • 水平地震影响系数最大值
      • 多遇地震
        • 6度——0.04
        • 7度——0.08（0.12）
        • 8度——0.16（0.24）
        • 9度——0.32
      • 罕遇地震
        • 6度——0.28
        • 7度——0.50（0.72）
        • 8度——0.90（1.20）
        • 9度——1.40
    • 阻尼比
      • 一般结构——0.05
      • 钢结构在多遇地震下
        • ≤50m——0.04
        • 50m＜h＜200m——0.03
        • h≥200m——0.02
    • 不同场地地震作用
      • 多层砌体——F1=F2=F3=F4
      • 高层——F1<F2<F3<F4
  • 竖向地震作用
    • 高层建筑
      • 竖向地震作用在高层建筑结构上部大于底部
      • 竖向地震作用效应（轴向压力）底部最大，上部最小
      • 高层建筑结构竖向振动的基本周期一般较短
      • 隔震垫不仅不隔离竖向地震作用，还有所放大
    • 长悬臂及大跨度
      • 水平、竖向地震作用均要考虑
      • 8度时，验算>24m的屋架、>2m的悬挑阳台和走廊
      • 9度和9度以上时，验算>18m的屋架、>1.5m的悬挑阳台和走廊
• 隔震和消能减震设计
  • 可用于对抗震安全性和使用功能有较高要求或专门要求的建筑
  • 隔震一般可使结构的水平地震加速度反应降低60%左右
  • 采用隔震设计应符合的要求
    • 1. 结构高宽比宜＜4
    • 2. 建筑场地宜为 I、II、III类，并应选用稳定性较好的基础类型
    • 3. 风荷载和其他非地震作用的水平荷载标准值产生的总水平力不宜超过结构总重力的10%
    • 4. 隔震层应提供必要的竖向承载力、侧向刚度和阻尼；穿过隔震层的设备配管、配线应采用柔性连接
  • 消能减震——通过效能器增加结构阻尼来减少结构在风、地震作用下的位移

结构设计方法及荷载

• 概率理论为基础的极限状态设计法
  • 可靠度
    • 结构在规定的设计使用年限内应具有足够的可靠度
    • 结构可靠度可采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定
    • 当结构的使用年限超过设计使用年限后，结构失效概率可能较设计预期值增大
    • 可靠度Pr——结构在规定时间内规定条件下，完成预定功能的概率
  • 设计使用年限
    • 设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期
    • 分类
      • 1类——5年
        • 临时性结构
          • γ0≥0.9
      • 2类——25年
        • 易于替换的结构构件
          • γ0根据各自情况确定
      • 3类——50年
        • 普通房屋和构筑物
          • γ0≥1.0
      • 4类——100年
        • 纪念性建筑和特别重要的建筑结构
          • γ0≥1.1
  • 建筑结构安全等级
    • 一级，破坏后果很严重
      • 重要房屋
        • γ0≥1.1
    • 二级，破坏后果严重
      • 一般房屋
        • γ0≥1.0
    • 三级，破坏后果不严重
      • 次要房屋
        • γ0≥0.9
  • 结构重要性系数γ0
    • 按结构构件的安全等级、设计使用年限并考虑工程经验确定
  • 结构的预定功能
    • 1. 正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用
    • 4. 在设计规定的偶然事件发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性
    • 安全性
    • 2. 正常使用时具有良好的工作性能
      • 适用性
    • 3. 正常维护下具有足够的耐久性能
      • 耐久性
    • 可靠性
  • 作用——能使结构产生效应的各种原因的总称
    • 直接作用（作用在结构上的力集）
      • 荷载
        • 集中
        • 分布
    • 间接作用
      • 地基变形
      • 混凝土收缩
      • 焊缝变形
      • 温度变化
      • 地震
      • ……
      • 均不属于荷载！ 其引起的结构变化称为作用效应，非荷载效应
  • 极限状态
    • 承载能力极限状态
      • 1. 整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（倾覆）
      • 2. 结构构件或连接因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏），或因过度变形而不适于继续承载
      • 有位移、结构破坏
    • 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（包括裂缝）
      • 3. 影响正常使用的振动
      • 4. 影响正常使用的其他特定状态
      • 影响正常使用，但无位移
• 荷载
  • 分类
    • 永久荷载
      • 结构自重、土压力、预应力等
        • 自重常称恒载或恒荷载
    • 可变荷载（活荷载）
      • 楼面活荷载、屋面活荷载、积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等
    • 偶然荷载
      • 爆炸力、撞击力等
  • 设计基准期
    • 为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数，取50年
      • 设计基准期只有一个50年，设计使用年限不同的结构在设计时的区别体现在结构重要性系数γ0的取值上
  • 荷载代表值
    • 永久荷载——标准值
    • 可变荷载——根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值（采用50年设计基准期）
    • 偶然荷载——按建筑结构使用特点确定
  • 荷载设计值=荷载代表值 x 荷载分项系数
  • 风荷载
    • 宜进行风洞试验判断确定建筑物风荷载
      • 房屋高度＞200m
      • 平面形状或立面形状复杂
      • 立面开洞或连体建筑
      • 周围地形和环境较复杂
    • 可设置风阻尼器抵消部分风荷载
    • 风荷载标准值
      • W=β·μs·μz·w0
        • β
          • 计算主要承重结构时：βz高度z处的风振系数
            • ＞1的放大系数
          • 计算围护结构时：βgz高度z处的阵风系数
            • 放大系数，考虑脉动风瞬间增大的因素
            • 地面粗糙度↑，脉动风大变化越剧烈，βgz↑
            • 离地面高度↑，气流越平顺，风压脉动幅度越小，βgz↓
        • μs
          • 计算主要承重结构时：μs风荷载体型系数，与建筑物体型有关
          • 计算围护结构时：μs1局部风压体型系数
            • 檐口、雨蓬、遮阳板、边棱处的装饰条等突出构件的局部体型系数取-2.0
        • μz——风压高度变化系数
          • 地面粗糙度↑，风压受地面摩擦力影响越大，μz↓
          • 离地面高度↑，风压受地面摩擦力影响越小，μz↑
          • 地面粗糙度分类
            • A
              • 近海海面、海岛、海岸、湖岸、沙漠等
              • 梯度风高度 300m
            • B
              • 田野、乡村、丛林、丘陵、房屋稀疏的乡镇
              • 梯度风高度 350m
            • C
              • 有密集建筑群的城市市区
              • 梯度风高度 400m
            • D
              • 有密集建筑群且房屋较高的城市市区
              • 梯度风高度 450m
            • ≥梯度风高度后，风压高度变化系数μz保持不变 地面越粗糙，梯度风高度越大
        • w0——基本风压
          • 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，按伯努利公式确定的风压
          • 基本风压取50年重现期的风压，但不得小于0.3kN/㎡
            • 高层建筑、高耸结构、对风荷载敏感的其他结构取1.1倍
  • 活荷载
    • 民用建筑楼面均布活荷载
      • 组合值系数＞频遇值系数＞准永久值系数
      • 标准值（kN/㎡）
        • 2.0
          • 住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿所、幼儿园
          • 试验室、阅览室、会议室、医院门诊
        • 2.5
          • 教室、食堂、餐厅、一般资料档案室
        • 3.0
          • 礼堂、剧场、影院、有固定座位的看台
        • 3.5
          • 商店、展览厅、车站、港口、机场大厅及旅客等候室、无固定座位的看台
        • 4.0
          • 健身房、演出舞台、运动场、舞厅
      • 活荷载按楼层折减系数
        • 按截面以上层数
          • 1层——1.00（0.90）（当楼面梁从属面积超过25㎡时，采用0.90）
          • 2~3层——0.85
          • 4~5层——0.70
          • 6~8层——0.65
          • 9~20层——0.60
          • ＞20层——0.55
          • 截面以上楼层数越多，同时满载的可能性越小，故折减系数越小
    • 屋面均布活荷载
      • 标准值（kN/㎡）
        • 不上人屋面——0.5
          • 当施工、维修荷载较大时，按实际情况采用；最低不得低于0.3
        • 上人屋面——2.0
          • 上人屋面兼做其他用途时，应按相应楼面活荷载采用
        • 屋顶花园——3.0
          • 不含花圃土石等材料自重
        • 屋顶运动场地——3。0
    • 屋面积灰荷载
      • 规范的荷载值是以具有一定除尘设施和保证清灰制度为前提的
      • 清灰频率
        • 一般厂房——3~6个月/次
        • 铸造车间冲天炉附近——1月/次
      • 积灰荷载与屋面坡度有关
      • 积灰荷载应与雪荷载或不上人屋面均布活荷载两者中较大值同时考虑
      • 清灰设施的荷载另行考虑
    • 楼梯栏杆顶部水平荷载≥1.0
  • 永久荷载
    • 对于自重变异较大的材料和结构，自重标准值应根据对结构的不利状态，取上限值或下限值
    • 常有材料和构件的自重（kN/m³）
      • 加气混凝土——5.5
      • 混凝土空心小砌块——11.8
      • 填充用焦渣混凝土——10~14
      • 花岗岩面砖——15.4
      • 石灰砂浆、混合砂浆——17
      • 普通砖、黏土砖——18（机器制19）
      • 水泥砂浆——20
      • 素混凝土——22~24
      • 钢筋混凝土——24~25
      • 普通玻璃——25.6
      • 铝——27
      • 大理石——28
      • 花岗石——28~30
      • 钢——78.5
      • 黄铜——85

混凝土结构

• 材料
  • 素砼
    • 主要用于受压构件，素砼受弯构件仅允许卧置在地基上或不承受活荷载
  • 普通钢筋砼
    • 概述
      • 一般均带裂缝工作，不宜高湿度或侵蚀环境
      • 钢筋与砼组合原因
        • 1. 存在粘结力（锚固）
          • 影响粘结强度的因素
            • 钢筋表面粗糙程度——越粗糙，越大
            • 保护层厚度及钢筋净间距——增大保护层厚度和保持必要的钢筋净间距，可提高砼抗劈裂性能，增强对钢筋的握裹力
            • 砼强度——正相关
            • 横向钢筋（箍筋）间距——较密的箍筋能限制内部裂缝发展，提高粘结强度
            • 与钢筋强度无关
        • 2. 温度线膨胀系数相近（钢筋 12x10^-6/℃，砼 10x10^-6/℃）
        • 3. 钢筋至构件边缘之间的砼保护层，可防止钢筋锈蚀，保证结构耐久性
    • 钢筋
      • 普通钢筋
        • 定义
          • 砼结构中的钢筋
          • 预应力砼结构中的非预应力钢筋
        • 规格（数字为屈服强度标准值 f_yk，yield）N/mm²
          • 热轧光圆钢筋 HPB300
            • A
          • 普通热轧带肋钢筋 HRB335, HRB400, HRB500
            • B，C，D
          • 细晶粒带肋钢筋（控轧，控冷） HRBF335, HRBF400, HRBF500
            • B^F，C^F，D^F
          • 余热处理钢筋 RRB400
            • C^R
          • · 提倡以HRB400作为我国钢筋砼结构的主力钢筋 · 梁、柱和斜撑构件的纵向受力普通钢筋——400~500 · 受力预埋件的锚筋应采用HRB400或HPB300，不应采用冷加工钢筋 · 受力预埋件的锚板宜采用Q235、Q345级钢 · 预埋件锚筋中心至锚板边缘距离≥2d和20mm，锚筋位于构件外层主筋内侧 · 预埋件受力直锚筋8mm≤휙≤25mm；直锚筋数量宜≥4根，≤4排（受剪预埋件直锚筋可为2根） · 吊环应采用HPB300或Q235B圆钢
        • 冷拉、冷拔
          • 冷拉时效：经冷拉时效后的钢筋抗拉强度有明显提高，但塑性降低，屈服台阶变小，对可焊性影响不大
          • 冷拉只能提高抗拉强度，冷拔可同时提高抗拉强度和抗压强度
      • 预应力钢筋 （强度标准值为极限抗拉强度 f_ptk，prestressed, tension； 名义/条件屈服点为0.85f_ptk，残余应变为0.2%）
        • 钢丝，钢绞线，预应力螺纹钢筋，热处理钢筋
      • 钢筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率
      • 在施工中，当需要以强度等级较高的钢筋代替原设计中的纵向钢筋时，应按照钢筋受拉承载力设计值相等的原则换算，并应满足最小配筋率的要求；同时地震区需考虑抗震构造措施。
      • 钢筋强度设计值
        • f_yk（强度标准值）>f_y（强度设计值）>Δf_y^f（疲劳应力幅限制）
        • f_yk = 1.1 f_y
          • 例外：500MPa级高强度普通钢筋（HRB500,HRBF500）
            • 因塑性不如其他普通钢筋，抗拉强度设计值f_y系数取1.15，f_y=f_yk/1.15=435N/mm²
            • 受压存在稳定问题，轴心受压强度设计值f_y'=400N/mm²＜f_y=435N/mm²；偏心受压仍按f_y'=f_y
      • 梁内受拉主筋抗弯，箍筋和弯起钢筋抗剪，架立钢筋只起到固定箍筋位置的作用
      • 钢筋的连接
        • 方式
          • 绑扎搭接
            • 轴心受拉及小偏心受拉构件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接
            • 采用时，受拉钢筋直径宜≤25mm，受压钢筋直径宜≤28mm
            • 同一构件中相邻纵向受力钢筋绑扎接头宜相互错开
            • 绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3倍搭接长度
            • 同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率
              • 梁、板、墙——宜≤25%
              • 柱——宜≤50%
            • 搭接长度
              • 纵向受拉≥300mm
              • 纵向受压 ≥200mm
            • 受压钢筋d>25mm时，尚应在搭接接头的两个端面外100mm内各设置两道箍筋
          • 机械连接
          • 焊接
      • 锚固
        • 当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，受拉钢筋锚固应符合规范对l_a的要求
        • 基本锚固长度相关因素 l_ab=αf_y·d/f_t
          • 1. 钢筋抗拉强度
          • 2. 钢筋表面形状
          • 3. 钢筋直径
          • 正比
          • 4. 砼强度等级（抗拉）
            • 反比
          • 与配筋率无关
    • 混凝土
      • 水泥
        • 粉煤灰硅酸盐水泥
          • 早期强度低，后期强度增长较快；水化热较小；耐硫酸盐腐蚀及耐水性较好；抗渗性较好；干缩性较小；抗裂性较好
          • 耐冻性差；抗碳化能力差
        • 矿渣硅酸盐水泥
          • 早期强度低，后期可以赶上；水化热较低；抗渗性好
          • 保水性较差；抗冻性差；抗碳化能力差；收缩大
      • 强度等级 MPa
        • 根据立方体抗压强度标准值f_cu,k确定
          • 边长150mm的立方体，28d或设计规定龄期，95%保证率的抗压强度值
        • C15~C80，共14级
      • 轴心抗压强度f_ck
        • 150x150x300mm 棱柱体试件
        • f_cu,k = 1.5~1.6 f_ck
        • 轴心抗压强度设计值f_c=f_ck/1.4
        • f_ck=7.9~16.1 f_tk（轴心抗拉强度），f_t=f_tk/1.4
      • 耐久性与最低强度等级
        • 相关因素
          • 最大水胶比（水与水泥质量比）
          • 最小水泥用量
          • 最低混凝土强度等级
          • 最大氯离子含量（防止钢筋锈蚀）
          • 最大碱含量（防止碱-骨料反应）
        • 混凝土结构的环境类别
        • 50年
          • 基本要求
          • 预应力构件最大氯离子含量0.06%，最低混凝土强度等级宜按上表提高两个等级
        • 100年
          • 钢筋砼结构≥C30，预应力砼结构≥C40
          • 最大氯离子含量0.06%
        • 钢筋匹配与受荷性质
          • 素砼结构≥C15
          • 钢筋砼结构≥C20；钢筋强度等级≥400MPa时，≥C25
          • ※预应力砼结构【应】≥C30，【宜】≥C40
          • 承受重复荷载≥C30
        • 高层建筑地下室，除砼垫层为C15，其余砼结构构件均为C30，其中地下室与土壤接触部分砼抗渗等级为S6（0.6MPa）
        • 钢筋砼柱下独立基础砼强度应≥C20，其下垫层砼强度宜≥C10，
      • 收缩-干缩
        • 因结构超长引起的干缩问题解决方法
          • 加强配筋
          • 加适量膨胀剂
          • 留后浇带
        • 收缩相关因素
          • 1. 水泥等级高，收缩大
          • 2. 水泥多，收缩大
          • 3. 水胶比大，收缩大
          • 4. 骨料坚硬（弹性模量大）、所占体积比大、级配好、砼制作密实，收缩小
          • 5. 养护温、湿度大，收缩小
          • 6. 使用环境温湿度大，收缩小
      • 徐变（长期不变荷载作用下产生）
        • 徐变的影响
          • 1. 加大结构的变形
          • 2. 偏心受压柱的偏心距增加，柱的承载力降低
          • 3. 预应力损失
          • 4. 应力重新分布甚至结构破坏
          • 受拉徐变，会延缓砼收缩裂缝的出现，及减少由于支座不均匀沉降产生的应力
        • 徐变相关因素
          • 1. 长期应力越大，徐变越大
          • 2. 加荷时砼龄期越早（强度越低），徐变越大
          • 3. 水泥多，徐变大
          • 4. 水胶比大，徐变大
          • 5. 骨料坚硬（弹性模量大）、所占体积比大、级配好、砼制作密实，徐变小
          • 6. 养护温、湿度大，徐变小
      • 砼构件的变形及裂缝控制
        • 受弯构件的变形
          • 危害
            • 1. 吊车梁挠度过大会妨碍吊车正常行驶
            • 2. 楼盖梁过大变形会导致脆性隔墙及顶棚粉刷破坏
          • 考虑因素
            • 钢筋砼受弯构件最大挠度——按荷载的准永久组合计算
            • 预应力砼受弯构件最大挠度——按荷载的标准组合计算
            • 均应考虑荷载长期作用的影响
          • 受弯构件挠度限值
          • 减小受弯构件挠度的方式
            • 增加截面高度——最有效
            • 提高配筋率
            • 提高砼强度等级
            • 增加截面宽度
            • 效果远不如增加截面高度明显
        • 裂缝控制
          • 裂缝危害
            • 1. 裂缝过宽会增加钢筋锈蚀的危险
            • 2. 影响结构耐久性
            • 3. 有碍观瞻
            • 4. 引起使用者不安
          • 控制等级
            • 一级——严格要求不出现裂缝的构件，按荷载标准组合计算时，构件受拉边缘砼不应产生拉应力
            • 二级——一般要求不出现裂缝的构件，按荷载标准组合计算时，构件受拉边缘砼拉应力不应大于砼抗拉强度标准值
            • 必须采用预应力砼构件
            • 三级——允许出现裂缝的构件
          • 裂缝限值
          • 裂缝宽度 （指构件表面的裂缝宽度）
            • 裂缝间距越大，裂缝宽度也越大
            • 影响因素
              • 1. 钢筋的粗细——横截面积相同时，钢筋越细，与砼接触表面积越大，粘结性越好，裂缝间距/宽度越小
              • 2. 钢筋表面特征——变形钢筋粘结性好，比采用光圆钢筋裂缝间距/宽度小
              • 3. 纵向受拉钢筋配筋率大小——纵向受拉配筋率越大，与砼接触表面积越大，裂缝间距/宽度越小
              • 4. 砼强度等级——等级越高，粘结强度越高，裂缝间距/宽度越小
              • 5. 截面高度——加大截面高度可减小梁受拉区钢筋应力，从而减少裂缝处钢筋伸长量，对减小裂缝宽度有帮助
              • 6. 保护层厚度——构件表面受钢筋约束小，回缩量大，裂缝宽度大。故其他条件相同的情况下，保护层越厚，裂缝宽度越大
              • 裂缝宽度与钢筋强度等级无关。
              • 掺加缓凝剂可控制裂缝；选用快硬水泥会使开裂恶化
      • 构造规定
        • 伸缩缝
          • 伸缩缝最大间距
          • 设置伸缩缝时，排架、框架结构的双柱基础可不断开
        • 保护层
          • 50年砼结构最外层钢筋保护层最小厚度（100年取1.4倍）
          • 构件中受力钢筋的保护层厚度不应小于钢筋的公称直径d
          • 当梁、柱、墙中纵向受力钢筋的保护层>50mm时，宜对保护层采取有效构造措施。当在保护层内配置防裂、防剥落的钢筋网片时，网片钢筋保护层应≥25mm
  • 预应力砼
    • 施加预应力时，所需砼立方体强度不宜低于设计的砼强度等级的75%
    • 张拉方法
      • 先张法（预应力靠粘结力传递）
        • 适用于批量制造、便于运输的中小型预制构件
      • 后张法（预应力靠锚具传递）
        • 有粘结预应力
          • 工艺复杂，有永久锚具，费时费工成本高。适用于现场浇筑、就地张拉、吊装的大型构件（屋架、桥梁、电视塔），可采用曲线配筋，是预应力筋参与斜截面抗剪。
        • 无粘结预应力
          • 不需要留孔，可减小截面高度，张拉容易，适用于现浇楼板。不适合水下、高腐蚀环境等对耐久性要求较高的环境场合
    • 预应力钢筋的张拉控制应力
      • 问题
        • 取值过低
          • 经历各种损失后，对混凝土产生的预压应力过小，不能有效提高预应力砼构件的※抗裂度和刚度
        • 取值过高
          • 1. 施工阶段会使构件的某些部位由于反拱过大而引起开裂；后张法还可能造成端部砼局部受压破坏
          • 2. 使用阶段，构建出现裂缝时的荷载与极限荷载很接近，破坏前无明显预兆，构件延性差，不利于抗震
          • 3. 超张拉过程中个别钢筋可能超过屈服强度或极限强度而脆断
      • 应符合
        • 消除应力钢丝、钢绞线——0.4f_ptk≤휎_con≤0.75f_ptk
        • 中强度预应力钢丝——0.4f_ptk≤휎_con≤0.70f_ptk
        • 预应力螺纹钢筋——0.5f_pyk≤휎_con≤0.85f_pyk
        • 符合下列情况之一，上限值可提高0.05f_ptk或0.05f_pyk 1. 要求提高施工阶段抗裂性能而在使用阶段受压区内设置的预应力钢筋 2. 要求部分抵消由于应力松弛、摩擦、钢筋分批张拉以及预应力筋与张拉台座之间的温差等因素产生的预应力损失
      • 构件的承载力计算与预应力没有任何关系，预应力的大小不会使构件的承载力降低或提高。 预应力砼构件承载力高是因为它采用了高强度材料。
    • 材料性能要求
      • 预应力钢筋
        • 1. 强度高
        • 2. 具有一定的塑性
        • 3. 良好的加工性能
        • 4. 与砼有较高的粘结强度
        • 5. 应力松弛小
      • 混凝土
        • 1. 强度高
        • 2. 收缩小、徐变小
        • 3. 快硬、早强
      • 预应力混凝土构件，应配有足够的非预应力钢筋
        • 1. 改善结构延性
        • 2. 承担反拱压应力
        • 3. 用于箍筋和架立钢筋
  • 楼盖结构
    • 装配式
    • 装配整体式
    • 现浇式
      • 整体性好，刚度大，抗震性能强； 抗渗性好，易于适应平面形状不规则、有较重的集中设备荷载及设备留洞等情况。
      • 单/双向板肋梁楼盖
        • 满足构造要求最小厚度
          • 单向板60mm
          • 双向板80mm
        • 跨厚比
          • 单向板≤30
          • 双向板≤40
        • 荷载主要是沿短跨方向传递给长边支座
        • 四边支承板计算原则
          • 长边/短边≤2——应按双向板计算
          • 2<长边/短边<3——宜按双向板计算
          • 长边/短边≥3——宜按沿短边方向受力的单向板计算，并应沿长边方向布置构造钢筋（长短边都设筋）
      • 井式楼盖
        • 两方向梁同时其作用，受力合理，梁的高度可以小一些，从而增加建筑净高
      • 密肋楼盖
        • 肋梁间距较小的井式楼盖（一般≤1.5m）
        • 因肋距小，在各类现浇板中可做得最薄
        • 柱顶处常需设柱帽以提高楼盖的抗冲切能力
      • 无梁楼盖
        • 跨厚比
          • 有柱帽≤35
          • 无柱帽≤30
        • 地面平整，无需吊顶，建筑布置较灵活
        • 最小板厚要求最高，不得小于150mm
        • 柱顶常需设置柱帽；抗侧移能力有限，不能做得太高
          • 设置柱帽可增加板的抗冲切面积，防止节点发生冲切破坏
      • 现浇钢筋砼板最小厚度
• 分析计算
  • 基本原则
    • 1. 强剪弱弯——先弯曲破坏再剪切破坏（因为剪切破坏都是脆性破坏）（不适用于无筋砌体结构）
    • 2. 强压弱拉——先钢筋屈服，后砼被压碎
    • 3. 强锚固弱连接/钢筋——砼构件的破坏要先于锚固破坏
    • 4. 强柱弱梁
    • 5. 强节点弱构件
  • 承载能力极限状态设计包括
    • 构建和连接的强度破坏
    • 疲劳破坏
    • 结构和构件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆
    • ※不包括影响结构耐久性能的局部损坏
  • 正截面抗弯
    • 正截面破坏形式
      • 适筋梁——塑性破坏，受拉区纵向钢筋屈服，然后受压区边缘混凝土达到极限压应变而被压碎破坏
      • 超筋梁——脆性破坏，受压区边缘混凝土达到极限压应变而破碎时，受拉区纵向钢筋还未屈服
        • A_s/(bh_0)≤휌_max
        • x≤휉_b·h_0
        • 与휉_b对应的配筋率为最大配筋率 相对界限受压区高度휉_b=x_b/h_0，仅与材料性能有关，与截面尺寸无关
      • 少筋梁——脆性破坏，且承载力低，一裂即坏
        • A_s/(bh)≥휌_min
          • 受拉纵筋휌_min取45f_t/f_y%和0.2%的较大值 f_t为砼轴心抗拉强度设计值
    • f_y·A_s=훼_1·f_c·bx
      • A_s——钢筋面积，A_s=nπr²
      • h_0——截面有效高度
      • x——等效受压区高度
  • 斜截面抗剪
    • 斜截面抗剪箍筋起重要作用；斜截面抗弯通过构造要求满足
    • V≤V_u=0.7f_t·bh_0+f_yv·（A_sv/s)h_0
      • 相关因素
        • 截面尺寸
        • f_t——混凝土轴心抗拉强度设计值
        • f_yv——箍筋抗拉强度设计值
        • 荷载分布类型——与剪跨比有关，决定了剪切破坏的类型
          • λ<1——斜压破坏
          • λ>1且配箍适中——剪压破坏
      • 不能理解为无箍筋梁抗剪能力与箍筋抗剪能力的简单叠加
        • 当V≤0.7f_t·bh_0时，仍需要按构造配置箍筋
    • 斜截面破坏形式
      • 剪压破坏——箍筋配置适中，梁破坏时与斜裂缝相交的腹筋达到屈服强度，同时剪压区砼在剪应力和压应力共同作用下达到复合受力时的极限强度，脆性破坏
        • 类比适筋梁
      • 斜压破坏——梁截面过小，破坏时箍筋应力未达极限，破坏从混凝土被压碎开始，脆性破坏
        • 类比超筋梁
          • 控制剪压比 （梁所受剪力与梁轴心抗压能力f_c·bh_0的比值） ——等效于控制截面尺寸不能太小、配箍率不能太大、剪力不能太大
            • 当h_0/b≤4时，V≤0.25β_c·f_c·bh_0
            • 当h_0/b≥6时，V≤0.20β_c·f_c·bh_0
            • 当4<h_0/b<6时，按线性内插法取值
      • 斜拉破坏——梁的箍筋配置过少，一裂即坏，破坏过程急骤，破坏前两道变形很小，明显脆性破坏
        • 类比少筋梁
          • 当V＞0.7f_t·bh_0时，ρ_sv≥ρ_sv,min=0.24f_t/f_yv
    • 箍筋配置
      • 当直径为d的锚固钢筋保护层厚度≤5d时，锚固长度范围内应配置横向构造钢筋，直径应≥d/4
        • 梁、柱、斜撑间距应≤5d
        • 板、墙等平面构件间距应≤10d
        • 且均应≤100mm
      • 防止受压钢筋外凸
        • 截面高度>800mm的梁，箍筋直径宜≥8mm
        • 截面高度≤800mm的梁，≥6mm
        • 梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，直径应≥d/4
  • 抗扭承载力
    • 沿截面周边布置的纵筋（包括腰筋）和箍筋起抗扭作用，吊筋对抗扭无贡献
  • 轴心受力构件承载力
    • 轴心受拉构件
      • 全部拉力由钢筋承受，N≤N_u=f_y·A_s
        • 提高砼轴心抗拉构件的承载能力只能增加纵向钢筋和设预应力钢筋，加大构件截面尺寸无效
      • 单侧纵向受拉钢筋最小配筋率计算与梁相同，휌_min取45f_t/f_y%和0.2%的较大值
    • 轴心受压构件
      • 配筋方式
        • 常见配有纵筋和普通钢筋
        • 纵筋作用
          • 1. 帮助砼受压，减小截面尺寸
          • 2. 增强构件延性，防止突然脆裂破坏
          • 3. 减小混凝土徐变变形
        • 箍筋——与纵筋形成骨架，防止纵筋受压力后外凸
      • N≤N_u=0.9휑（f_cA+f_y'A')
        • 휑——钢筋混凝土轴心受压构件稳定系数，≤1，长细比越大其值越低
          • 露天吊车梁和栈桥柱计算长度l_0 (H_l为从基础顶面至装配式吊车梁底面的柱子下部高度）
            • 排架方向 l_0=2.0H_l
            • 垂直排架方向有柱间支撑 l_0=1.0H_l
        • f_c——砼轴心抗压强度设计值
        • f_y'——纵向钢筋抗压强度设计值
  • 偏心受力构件 （等效受到偏离截面形心e_0=M/N的偏心力作用）
    • 偏心受拉构件（拉弯构件）
      • 大偏心受拉
        • 计算时考虑受拉钢筋、受压钢筋和混凝土一起工作
          • 防止超筋，x≤휉_b·h_0
      • 小偏心受拉
        • 两侧钢筋均受拉，拉力完全由钢筋承担，计算时不考虑混凝土参与工作
      • 单侧纵向受拉钢筋满足最小配筋率，ρ_min取45f_/f_y%与0.2%的较大值
    • 偏心受压构件（压弯构件）
      • 大偏压破坏（受拉破坏）
        • 偏心距较大且受拉钢筋配置适量 受拉区钢筋先达到屈服，破坏时受压区钢筋也达到屈服，受压区砼达到极限压应变
        • 휉≤휉_b，类比适筋梁
        • 塑性破坏
        • 轴向压力增加能减轻截面受拉程度，故随轴向压力增加，截面抗弯能力提高
      • 小偏压破坏（受压破坏）
        • 偏心距较小，或偏心距较大但配置过量受拉钢筋 受压区砼边缘先达到极限压应变，靠近纵向压力一侧钢筋同时达到屈服；而远离纵向一侧的钢筋不管受压还是受拉，均未达到屈服
        • 휉>휉_b，类比超筋梁
        • 脆性破坏
        • 轴向压力减小能减小截面受压程度，随轴向压力减小，截面抗弯能力提高
• 多/高层建筑砼结构抗震
  • 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010
    • 高层建筑——10层及10层以上或房屋高度>28m的住宅建筑，和房屋高度>24m的其他高层民用建筑
    • 房屋高度——自室外地面至房屋主要屋面的高度，不包括突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度
    • 子主题 3
  • 常用高层建筑砼结构体系
    • 框架结构（强柱弱梁）
      • 框架结构抗震设计
        • 变形特点
          • 整体变形呈剪切状，但它是由构件的弯曲变形造成的，不会影响整体延性
          • 纯框架结构的楼层剪力分布“顶部最小，越往下越大”
        • 一般规定
          • 应设计成双向梁柱抗侧力体系，不应采用铰接
          • 不应采用单跨框架
          • 不应采用部分由砌体墙承重之混合形式（包括楼梯、电梯间、及局部出屋面的电梯机房、楼梯间、水箱等）
        • 钢筋强度要求 （抗震等级为一、二、三级的框架和斜撑构件（含梯段），其纵向受力钢筋为普通钢筋时）
          • 钢筋的屈服强度实测值：屈服强度标准值≤1.3（强柱弱梁）
          • 钢筋的抗拉强度实测值：屈服强度实测值≥1.25
          • 钢筋在最大拉力下的总伸长率≥9%
          • 保证塑性铰足够的转动能力以消耗地震能量，增加结构延性
        • 砼强度等级要求
          • 剪力墙宜≤C60；其他构件，9度时宜≤C60，8度时宜≤C70
          • 框支梁、框支柱以及一级抗震等级的框架梁、柱及节点≥C30，其他各类结构构件≥C20
        • 柱
          • 截面尺寸
            • 宽度和高度
              • 四级或不超过2层时
                • 方柱≥300
                • 圆柱≥350
              • 一、二、三级且超过2层时
                • 方柱≥400
                • 圆柱≥450
            • 截面长边：短边≤3
            • 剪跨比≥2（剪跨比大，延性好）
          • 配筋
            • 柱的纵向钢筋宜对称配置
            • 截面尺寸≥400的柱，纵向钢筋间距宜≤200
            • 总配筋率应≤5%
            • 柱纵向钢筋的绑扎接头应避开柱端的箍筋加密区
            • 柱的箍筋加密范围
              • 1. 柱端，取截面高度（圆柱直径）、柱净高的1/6和500mm三者的最大值
              • 2. 底层柱的下端不小于柱净高的1/3
              • 3. 刚性地面上下各500mm
              • 4. 剪跨比≤2的柱、框支柱、一二级框架角柱取全高
        • 梁
          • 截面尺寸
            • 框架结构的主梁截面高度=跨度的1/10~1/18
            • 梁净跨：截面高度≥4
            • 截面宽度≥高度的1/4，且≥200mm
            • 梁宽大于柱宽的扁梁应符合
              • b_b≤2b_c
              • b_b≤b_c+h_b
              • h_b≥16d
              • b_c(column)为柱截面宽度，圆柱取直径的0.8倍 b_b，h_b(beam)为梁截面宽度和高度 d为柱纵筋直径
          • 配筋
            • 计入受压钢筋作用的梁端截面砼受压区高度与有效高度之比휉
              • 一级≤0.25
              • 二、三级≤0.35
            • 梁端截面的底面和顶面纵向钢筋截面面积比值
              • 一级≥0.5
              • 二、三级≥0.3
            • 梁断截面纵向钢筋配筋率＞2%时，箍筋最小直径按表增大2mm
        • 组合内力调整
          • 一、二、三、四级框架结构的底层，柱下端截面组合的弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.7、1.5、1.3、1.2
    • 框架-剪力墙结构
      • 框剪结构抗震设计
        • 变形特点
          • 反S形，弯剪形位移曲线
          • 框剪结构的底层框架剪力是所有楼层中最小的
          • 实际布置有剪力墙（如楼梯间墙、电梯井墙、设备管道井墙等）时，即使仅布置少量，也必须按框剪结构协同工作计算内力，不能简单按纯框架分析，否则不能保证框架部分上部楼层构件安全
        • 框剪结构抵御地震多条防线屈服先后顺序——连梁→剪力墙→框架（柱子不能作为耗能构件）
        • 厚度
          • 抗震墙厚度≥160mm，且≥层高或无支长度的1/20
          • 底部加强部位墙厚≥200mm，且≥层高或无支长度的1/16
        • 楼盖要求（房屋高度≤50m时）
          • 8、9度——宜采用现浇楼盖结构
          • 6、7度——可采用装配整体式楼盖
            • 楼盖的预制板板缝宽度≥40mm；＞40mm时应在板缝内配置钢筋，并宜贯通整个结构单元
            • 预制板板缝、板缝梁的砼强度等级应高于预制板的砼强度等级
            • 钢筋的抗拉强度实测值：屈服强度实测值≥1.25
        • 剪力墙布置
          • 框剪结构应设计成双向抗侧力结构；抗震设计时，结构两主轴方向均应布置剪力墙
          • 剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位，剪力墙间距不宜过大
          • 平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙
          • 纵横剪力墙宜组成L形、T形和U形等形式
          • 单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的30%
          • 纵向剪力墙不宜集中布置在房屋的两尽端
          • 剪力墙间距
    • 全部落地剪力墙结构
      • 剪力墙结构抗震设计
        • 变形特点
          • 一般剪力墙——弯曲变形为主
          • 过分矮胖的剪力墙——剪切变形为主
          • 一般剪力墙结构延性不如框架结构，但侧移刚度、适用高度都比框架结构大
        • 长度
          • 剪力墙不宜过长，较长的剪力墙宜设置跨高比较大的连梁将其分成长度较均匀的若干墙段
          • 各墙段的高度与墙段长度之比（高宽比）宜≥3
          • 墙段长度宜≤8m
        • 加强部位
          • 底部加强部位的高度，从地下室顶板算起
          • 部分框支结构的抗震墙，其底部加强高度，取框支层加框支层以上两层的高度及落地抗震墙总高度的1/10二者的较大值
        • 抗震墙厚度
          • 一、二级
            • ≥160mm，且≥层高或无支长度的1/20；无端柱或翼墙时1/16
            • 底部加强部位 ≥200mm，且≥层高或无支长度的1/16；无端柱或翼墙时1/12
          • 三、四级
            • ≥140mm，且≥层高或无支长度的1/25；无端柱或翼墙时1/20
            • 底部加强部位 ≥160mm，且≥层高或无支长度的1/20；无端柱或翼墙时1/16
        • 洞口
          • 宜上下对齐、成列布置，形成明确的墙肢和连梁
          • 避免造成墙肢宽度差异悬殊的洞口设置
          • 一、二、三级剪力墙的底部加强部位不宜采用上下洞口不对齐的错洞墙，全高均不宜采用洞口局部重叠的叠合错洞墙
        • 连梁
          • 地震作用下的主要耗能构件
          • 连梁的截面越高，剪力墙侧移刚度越大，但梁的承载力就越难满足，一般允许开裂，作为剪力墙前面一道防线，但其上不能有较大的竖向荷载
        • 短肢剪力墙
          • 定义——截面厚度≤300mm、各肢截面高厚比最大值4<λ_max≤8的剪力墙
          • 有利于住宅建筑布置，但抗震性能较差
          • 规定
            • 高层建筑结构不应全部采用短肢剪力墙
            • B级高度及9度抗震A级高度不宜布置短肢剪力墙，不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构
            • 使用较多短肢剪力墙时
              • 规定的水平地震作用下，短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不宜大于结构底部总地震倾覆力矩的50%
              • 房屋最大适用高度较剪力墙结构适当降低
    • 部分落地剪力墙结构
    • 框架-核心筒结构
      • 筒体结构抗震设计
        • 核心筒与框剪之间的楼盖宜采用梁板体系
        • 墙肢宜均匀、对称布置
        • 筒体角部附近不宜开洞；当不可避免时，筒角内壁至洞口的距离不应小于500mm和开洞墙截面厚度的较大值
        • 核心筒宜贯通建筑物全高
        • 核心筒宽度宜≥筒体总高的1/12
      • 加强层
        • 布置1个加强层时，可设置在0.6倍房屋高度附近；当布置2个加强层时，可分别设置在顶层和0.5房屋高度附近；当布置多个加强层时，宜沿竖向从顶层向下均匀布置
        • 水平伸臂构件与周边框架的连接宜采用铰接或半刚接
    • 筒中筒结构
      • 筒中筒结构抗震设计
        • 受力性能相关因素
          • 1. 平面形状
            • 圆形、正多边形——“剪力滞后”小，结构更好发挥空间作用
            • 矩形——长宽比大于2时，外框筒“剪力滞后”更突出，应尽量避免
            • 三角形——“剪力滞后”严重，切角后空间受力性质得到改善
          • 2. 柱距、墙面开洞率、洞口高宽比是否与层高和柱距之比接近
            • 柱距越接近层高
            • 墙面开洞率越小
            • 洞口高宽比与层高和柱距之比越接近
            • 外框筒的空间作用越强
          • 3. 建筑高宽比——不能太大；也不能太小，应≥3
        • 规定
          • 筒中筒结构高度宜≥80m，高宽比宜≥3
          • 矩形平面长宽比宜≤2
          • 内筒边长可为高度的1/12~1/15，宜贯通建筑物全高
          • 外框筒
            • 柱距宜≤4m，框筒柱的截面长边应沿筒壁方向布置，必要时可采用T形截面
            • 洞口面积不宜大于墙面面积的60%，洞口高宽比宜与层高与柱距之比相近
            • 外框筒梁的截面高度可取柱净距的1/4
            • 角柱截面面积可取中柱的1~2倍
    • 板柱-剪力墙结构
    • 针对柱和抗震墙有轴压比限值的规定，以防止偏心受压构件出现小偏压脆性破坏 所有普通钢筋砼结构的内力计算（弯矩、剪力、轴向力）及位移计算，都不考虑钢筋砼内部的钢筋，因其对于内力和位移计算的影响很小——故加大构件内配筋无法改善侧向刚度、满足水平位移要求、
    • 复杂的高层建筑结构和混合结构
      • 复杂的高层建筑结构
        • 带转换层的结构
        • 带加强层的结构
        • 错层结构
        • 连体结构
        • 竖向体型收进、悬挑结构
      • 混合结构——由外围钢框架或型钢砼、钢管砼框架与钢筋砼核心筒所组成的框筒结构，以及有外围钢框筒或型钢砼、钢管砼框筒与钢筋砼核心筒所组成的筒中筒结构
      • 9度抗震设计时不应采用带转换层结构、带加强层结构、错层结构和连体结构
      • 转换层
        • 功能——在水平力的传递中，转换层楼边起到至关重要的作用。对它的计算不能仅考虑楼面竖向荷载，还要考虑传递水平力时的水平向剪力。
        • 构件形式
          • 梁、桁架、空腹桁架、箱形结构、斜撑
          • 非抗震结构，6度，7、8度的地下室转换结构可用厚板
        • 布置
          • 转换层的位置不宜过高
            • 8度不超过3层
            • 7度不超过5层
            • 6度可适当提高
          • 底部带转换层的高层建筑结构布置要求
            • 1. 落地剪力墙与筒体底部墙体应加厚
            • 2. 框支层周围楼板不应错层布置
            • 3. 落地剪力墙和筒体的洞口宜布置在墙体的中部
            • 4. 框支剪力墙转换梁上一层墙体内不宜设边门洞，也不宜在中柱上方设门洞
            • 5. 长矩形平面建筑中落地剪力墙间距l宜符合
              • 非抗震——l≤3B和36m
              • 抗震
                • 框支层1~2层——l≤2B和24m
                • 框支层≥3层——l≤1.5B和20m
              • B为落地墙之间楼盖平均宽度
            • 6. 框支柱与相邻落地剪力墙的距离
              • 框支层1~2层——≤12m
              • 框支层≥3层——≤10m
            • 7. 框支框架承担的地震倾覆力矩<结构总地震倾覆力矩的50%
            • 8. 框支层的楼层侧向刚度≥相邻非框支层楼层侧向刚度的50%
          • 框支梁/转换梁
            • 转换梁与转换柱截面中线宜重合
            • 转换梁截面高度≥计算跨度的1/8
            • 托柱转换梁截面宽度≥其上做托柱在梁宽方向的截面宽度
            • 框支梁截面宽度≤框支柱相应方向的截面宽度，且≥其上墙体截面厚度的2倍和400mm的较大值
            • 转换层的竖向抗侧力构件（墙、柱）宜直接落在转换层的主要转换构件上
      • 连体结构与主体结构的连接
        • 宜刚性连接——当刚性连接时，连接体结构的主要结构构件应至少伸入主体结构一跨并可靠连接；必要时可延伸至主体部分的内筒，并与内筒可靠连接。
        • 也可采用滑动连接——滑动连接时，支座滑移量应能满足两个方向在罕遇地震作用下的位移要求（采用时程分析方法进行计算复核），并应采取防坠落、撞击措施。
  • 最大适用高度
    • 确定最大高度的相关因素
      • 结构体系
      • 抗震设防烈度
      • 房屋高宽比
    • A级高度<B级高度
    • A级高度钢筋砼高层建筑的最大适用高度
      • 9度不采用框架结构、部分框支剪力墙结构、板柱-剪力墙结构
  • 最大适用高宽比
  • 平面布置
    • 抗风
      • 有利：简单规则的凸平面，如圆形、正多边形、椭圆形、鼓形等
      • 不利：较多凹凸的复杂形状，如V形、Y形、H形、弧形等
    • 抗震
      • 1. 平面宜简单、规则、对称，减少偏心
      • 2. 平面长度不宜过长（L/B）
      • 3. 平面突出部分长度l不宜过大、宽度b不宜过小（l/B_max, l/b）
      • 平面尺寸及突出部位尺寸的比值限值
      • 4. 不宜采用角部重叠或细腰形平面图形
    • 楼板
      • 有效楼板宽度不宜小于该层露面宽度的50%
      • 楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%
      • 在扣除凹入后开洞后，楼板在任一方向的最小净宽不宜小于5m，且开洞后每边楼板净宽不【应】小于2m
  • 防震缝
    • 总体倾向
      • 可设缝、可不设缝时，不设缝
      • 防震缝尽量结合伸缩缝和沉降缝一起设置，做到三缝合一
    • 宽度
      • 1. 框架结构（包括设置少量抗震墙的框架结构）
        • 高度≤15m时，≥100mm
        • 高度＞15m时，6、7、8、9度分别每增加高度5m、4m、3m、2m，宜加宽20mm
      • 2. 框剪-抗震墙结构≥1项数值的70%，抗震墙结构≥1项数值的50%；且均≥100mm（比框架结构需要更宽）
      • 3. 防震缝两侧结构类型不同时，宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽

钢结构

• 概述
  • 钢结构特点
    • 优点
      • 强度高、弹性模量大——截面小，自重轻
      • 自重轻——基础小
      • 延性好——抗震性好
    • 延性好弹性阶段阻尼比小
    • 缺点
      • 易腐蚀
      • 不耐火
        • 温度影响
          • 100℃——变化不大
          • 150℃——必须用隔热层保护
          • 300℃——强度急剧下降
          • 600℃——进入塑性状态丧失承载能力
        • 防护措施
          • 超过100℃时，应进行结构温度作用验算
          • 炽热熔化金属侵害——砌块或耐热固体材料作隔热层
          • 短时间火焰直接作用——耐热隔热涂层、热辐射屏蔽等
          • 高强度螺栓连接长期受热≥150℃——耐热隔热涂层、热辐射屏蔽等
          • 高温环境下钢结构承载力不满足要求时——增大构件截面、采用耐火钢或加耐热隔热涂层、热辐射屏蔽、水套隔热降温措施等
  • 力学性能
    • 力学性能指标
      • 弹性模量E
      • 屈服强度Fy——设计强度取值
      • 抗拉强度Fu——安全储备
      • 伸长率δ——塑性指标
      • 主要指标 抗拉屈服强度=抗压屈服强度=√3抗剪屈服强度=受弯屈服强度 钢材的断面承压是一种局部作用，会得到邻近钢材帮助，故其强度设计值Fcr较高
      • 冷弯试验
        • 焊接承重结构及重要非焊接承重结构，应具有冷弯试验合格保证
        • 检验钢材塑性性能，暴露内部冶金缺陷，反映钢材可焊性好坏
      • 冲击韧性
        • 直接承受动力荷载的构件（如吊车梁）或需验算疲劳构件，应具有冲击韧性合格保证
        • 钢材强度和塑性的综合指标
    • 力学性能影响因素
      • 化学成分影响
        • C
          • 强度↑
          • 塑性、冷弯性能、冲击韧性、可焊性↓
            • 对可焊性影响最大的是碳元素
        • Si
          • 强度大为提高
          • 适量的硅（0.，10%~0，30%）对塑性、冲击韧性、冷弯性能及可焊性无显著不良影响
          • 超过1%塑性、冲击韧性、抗锈性和可焊性↓
        • Mn
          • 含量不多时（0.3%~0.8%），强度、热加工性能↑，消除S、O对钢材的冷脆影响，改善冷脆倾向，同时不显著降低塑性和冲击韧性
          • 含量过高（1.0%~1.5%以上）时，会使钢材脆而硬，抗锈性和可焊性↓
        • S
          • 有害元素
          • 热脆——热加工或焊接达到800~1200℃时，回音含硫量过高出现裂纹
          • 塑性、冲击韧性、抗疲劳性能及抗锈性↓
          • 使钢材出现分层缺陷
        • P
          • 有害元素
          • 冷脆——P以固溶体形式溶解于铁素体中，使钢材低温变脆
      • 低温影响
        • Fy和Fu↑
        • 塑性、冲击韧性↓——低温冷脆
      • 脱氧方式影响
        • Z——镇静钢，质量好，成本高
        • BZ——半镇静钢，介于Z与F之间
        • 承重结构，尤其高温下焊接结构，都用Z或BZ
        • TZ——对C,P,S元素有限制
        • F——沸腾钢，质量差，成本低
          • 现已无沸腾钢钢号
      • 轧制影响
        • 冷轧只用于生产小号型钢和薄板
        • 热轧钢材组织密实，力学性能得到改善
        • 薄板的强度、塑性、冲击韧性、Z向性能、可焊性、冷弯性能＞厚板
        • 轧制对钢材性能改善具有方向性——沿轧制方向X最好，横向Y稍差，厚度方向Z最差
      • 焊接影响
        • 厚板焊接中产生的残余应力沿板的三个主轴方向
      • 应力集中
        • 应力集中处的钢材处于三向（厚板）或双向（薄板）拉应力状态，使钢材变脆
      • 冷加工影响
        • 普通钢结构构件不利用应变硬化提高强度
  • 结构钢
    • 特性
      • 钢结构中不能使用无屈服点的钢材（如中、高碳钢）
      • 高强度、塑性、韧性
      • 良好加工性能（包括可焊性）
    • 分类
      • 碳素结构钢中的低碳钢
        • Q235钢——质量由低到高分ABCD四等
      • 低合金高强度结构钢
        • Q345, Q390, Q420, Q460, Q345GJ——质量由低到高分ABCDE五等
      • Q后数字为抗拉屈服强度标准值
    • 质量等级
      • A级钢
        • 仅可用于结构工作温度高于0℃的不需要验算疲劳的结构，且Q235A不宜用于焊接结构
      • 需验算疲劳
        • 焊接结构
          • T＞0℃——≥B级
          • -20℃＜T≤0℃——Q234、Q345≥C级，Q390、Q420、Q460≥D级
          • T≤-20℃——Q234、Q345≥D级，Q390、Q420、Q460≥E级
        • 非焊接结构
          • 上述降一级，但要≥B级
    • 钢结构的钢材宜采用Q235等级B、C、D的碳素钢及Q345等级B、C、D、E的低合金钢 Q235（Fy=235）A（质量）F（脱氧方式）
• 连接
  • 焊缝连接
    • 焊缝材料
      • 电弧焊
        • 手工焊
        • 自动或半自动焊（埋弧焊）
        • 应保证熔敷金属的力学性能不低于母材的性能
      • 异种钢焊接
        • 按强度较低的钢材选焊条
        • 按强度较高、可焊性较差的确定焊接工艺
      • 焊条
        • 型号
          • E——Electric
          • ER——气体保护电弧焊用焊丝
          • 数字——焊条进驻抗拉强度标准值为430N/mm²
        • 选择
          • Q235——E43
          • Q345，Q345GJ——E50或E55
          • Q420，Q460——E55或E60
    • 焊缝等级
      • 一级——超声波探伤100%
      • 二级——超声波探伤20%
      • 三级——无超声波探伤要求
      • 都要进行外观质量检测
    • 构造及强度
      • 对接焊缝（破口焊缝）
        • 不同厚度和宽度的材料对接，应作平缓过渡，连接处坡度值宜≤1：2.5
        • 强度
          • 一、二级焊缝——=母材强度
          • 三级焊缝——抗压、抗剪=母材，抗拉= 0.84~0.86 倍母材
      • 角焊缝
        • 分类
          • 直角焊缝
          • 斜角焊缝（尽量不做）
            • 焊接的两个构件角度在60°~135°之间时，才能作为受力焊缝
        • 强度
          • 正面焊缝强度高但塑性较差
          • 侧面焊缝强度较低但塑性较好
          • 斜焊缝介于上两者之间
          • 围焊缝性质视上述焊缝所占比例而定
          • 角焊缝强度计算方法：弯矩、剪力、轴力三种内力产生的应力全部叠加后进行验算 角焊缝抗拉、抗压、抗剪强度均取同一值
      • 抗拉、抗压强度——对接焊缝＞角焊缝 抗剪强度——对接焊缝≤角焊缝
  • 紧固件连接
    • 铆钉连接
      • 适用于直接承受动力荷载的结构
      • 打铆工艺复杂，现已很少采用
    • 螺栓连接
      • 普通螺栓连接
        • 精制（A级和B级）
          • 比栓径大0.3mm
          • 造价昂贵且安装困难，钢结构中很少采用
        • 粗制（C级）
          • 比栓径大1.5~1.5mm
          • 受剪性能差，受拉性能不错，易制作、安装
          • 栓焊结合，粗制螺栓抗拉，焊缝抗剪
          • 宜用于沿其杆轴方向受拉的连接，下列情况可用于受剪连接
            • 1. 承受静力荷载或简介承受动力荷载结构中的次要连接
            • 2. 承受静力荷载的可拆卸结构的连接
            • 3. 临时固定构件用的连接
      • 高强螺栓连接（钢结构广泛应用）
        • 摩擦型
          • 应用最广
          • 通过处理过的板接触面之间的摩擦力传递剪力
          • 剪切变形小、抗疲劳能力强、适用于直接承受动力荷载的结构
          • 高层建筑钢结构承重构件的螺栓连接，应采用摩擦型高强度螺栓
        • 承压型
          • 通过螺杆受剪、孔壁承压来传递剪力
          • 承载力比摩擦型高，但有板件滑移，剪切变形较大，不得用于直接承受动力荷载的结构
      • 螺栓不承受压力
      • 螺栓最小容许中心间距为3d
        • 施工便于拧紧螺帽；避免孔眼过多削弱构件净截面承载力
  • 销轴连接
  • 钢管法兰连接
• 轴心受力构件
  • 满足要求
    • 受拉构件
      • 长细比
      • 承载力
    • 受压构件
      • 长细比
      • 承载力
      • 整体稳定
      • 局部稳定
  • 钢结构长细比
    • 长细比λ=计算长度L/回转半径i
    • 回转半径i=√（截面惯性矩I/截面毛面积A）
    • 计算长度L与回转半径i是对某一形心主轴来说的，同一截面的一对形心主轴有两个不同的长细比
    • 允许长细比
      • 受压构件比受拉构件严
      • 受压构件容许长细比
        • 跨度≥60m的桁架，其受压弦杆、端压杆和直接承受动力荷载的受压腹杆，λ宜≤120
        • 一般150
        • 杆件内力≤承载力的50%时，可取200
      • 受拉构件容许长细比
        • 桁架构件
          • 一般建筑结构，350
          • 直接承受动力荷载，250
  • 轴心受压构件的整体稳定
    • 长细比的影响
      • 长细比越大，稳定承载力越低
    • 初始缺陷的影响
      • 残余应力
        • 影响最大
        • 钢板越厚，残余应力越强
          • 厚度<40mm
            • 强轴（x轴）——一般的B类截面
            • 弱轴（y轴）——较差的C类截面
          • 厚度≥40mm
            • 强轴（x轴）——较差的C类截面
            • 弱轴（y轴）——最差的D类截面
      • 初偏心
      • 初弯曲
    • 钢材强度等级的影响
    • 轴心受压构件的截面若无孔眼削弱，整体稳定满足时，强度就自然会满足，不需另行验算
    • 相关因素： 长细比，残余应力，初偏心，初弯曲，板厚，钢材强度等级
  • 轴心受压构件的局部稳定
    • 宽厚比
      • 翼缘宽度b/翼缘厚度t
    • 高厚比
      • 腹板有效高度h0/腹板厚度tw
    • 限值
      • H形截面
        • b/t≤（10+0.1λ）·√（235/fy）
        • h0/tw≤（25+0.5λ）·√（235/fy）
      • 箱形截面
        • b/t≤13·√（235/fy）
        • h0/tw≤40·√（235/fy）
      • 箱形截面整体稳定性好，其局部稳定性按板件失稳的临界应力≥屈服强度考虑，固宽/高厚比限值严于H形截面，且与长细比λ无关 √（235/fy）——钢号修正系数εk，反映出钢材强度等级越高，宽/高厚比限值越严
    • 边界的支承条件
      • H形截面翼缘宽厚比严于腹板高厚比，因为翼缘为悬伸板，少了一个支承边
• 受弯构件和压弯构件
  • 梁的强度计算
    • 抗弯
    • 抗剪
    • 折算应力验算
  • 梁的整体稳定
    • 先解决上缘问题
    • 相关因素
      • 1. 同侧弯矩图面积
        • 同侧弯矩图面积越大，对整体稳定越不利
      • 2. 竖向荷载作用位置
        • 作用于下部，可抵消扭转，对整体稳定有利
        • 作用于上部，助长扭转，对整体稳定不利
      • 3. 加宽受压翼缘有利于整体稳定
        • 这种方法不可取，会使下部拉应力变大，降低梁抗弯强度承载力
      • 4. 减小受压翼缘侧向支承约束的间距
        • 相当于构件对弱轴的长细比减小，工程上大多采用
        • 当铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连，能阻止梁受压翼缘的侧向位移时，可不计算梁的整体稳定性
    • 可通过设置隅撑为受压的下缘提供侧向约束支承
    • 梁的稳定验算针对的时压应力；而强度验算可能针对压应力，也可能针对拉应力，要另行验算
  • 梁的局部稳定
    • 翼缘的稳定
      • 限制宽厚比
      • 非抗震设计，限值同轴心受力构件
    • 腹板的稳定
      • 对策
        • 增加板厚
        • 设置加劲肋
          • 横向加劲肋
            • 抵抗剪应力和局部压应力
            • 梁腹板的主要作用时抗剪，相比之下剪应力最易引起腹板失稳，故横向加劲肋最常见
          • 纵向加劲肋
            • 抵抗弯曲压应力
          • 短加劲肋
            • 抵抗局部压应力
      • 构造
        • 横向加劲肋为纵向加劲肋提供侧向支承边，故二者相交处纵向加劲肋断开
        • 焊接钢梁，翼缘与腹板连接处，横向加劲肋需切斜角让主要焊缝通过，避免三焊缝橡胶让钢材变脆
        • 焊接吊车梁，横向加劲肋下边不与受拉翼缘焊接，避免焊接应力与荷载拉应力形成三向拉应力使钢材变脆
  • 吊车梁的疲劳问题
    • 直接承受动力荷载重复作用的钢结构及其连接
      • 当应力变化循环次数n≥5x10^4时，应进行疲劳计算
      • 疲劳计算应采用基于名义应力的容许应力幅法（容许应力幅=疲劳强度）
      • 所有类别的容许应力幅都与钢材静力强度无关，即疲劳强度所控制的构件，采用强度较高的钢材是不经济的
    • 影响疲劳强度的因素
      • 1. 应力集中程度
        • 应力越集中，疲劳强度越低
        • 构件及其连接处的形状突变、钢材内部缺陷都会引起应力集中
      • 2. 连接的类型
        • 焊接连接的疲劳强度低于非焊接连接
      • 3. 应力循环次数
        • 应力循环次数越多，疲劳强度越低
  • 钢与混凝土组合梁
    • 钢梁下翼缘宜比上翼缘宽
    • 正弯矩作用下
      • 混凝土楼板受压，钢梁主要受拉
    • 负弯矩作用下
      • 钢梁主要受压，较宽的下翼缘利于提高整体稳定性
      • 梁上部的拉应力由混凝土楼板有效宽度内的钢筋承担
    • 连接件的外侧边缘到混凝土翼板边缘间距≥100mm；连接件顶面的混凝土保护层厚度≥15mm
  • 压弯构件
    • 有节间荷载作用的屋架上弦，厂房框架柱，多、高层建筑框架柱
    • 双向弯曲压弯构件
      • 多高层建筑框架柱，因风荷载和地震作用方向时任意和变化的
    • 单向弯曲压弯构件
      • 单层厂房框架或排架柱
        • 单层厂房横向水平力由框架或排架承担；纵向水平力由柱间支撑和刚性系杆（吊车梁）组成的支撑体系承担
      • 注意使截面强轴受弯
  • 柱脚的防护
    • 柱脚在地面以下时
      • 厚度≥50mm低强度等级混凝土包裹，包裹混凝土高出室外地面≥150mm，室内地面≥50mm
    • 柱脚底面在地面以上时
      • 柱脚底面高出室外地面≥100mm，室内地面≥50mm
• 民用建筑钢结构
  • 钢结构房屋最大适用高度
    • 7度（0.15）g
      • 框架 90m
      • 框架-中心支撑 200m
      • 框架-偏心支撑（延性墙板） 220m
      • 筒体和巨型框架 280m
  • 钢结构民用建筑高宽比限值
    • 6、7度——6.5
    • 8度——6
    • 9度——5.5
  • 钢结构房屋抗震等级
  • 防震缝
    • 缝宽≥相应混凝土结构房屋的1.5倍
  • 竖向支承
    • 中心支撑
      • 宜采用十字交叉斜杆，单斜杆，人字形斜杆或V形斜杆体系；中心支撑斜杆的轴线应交汇于框架梁柱的轴线上
      • 抗震设防结构不得采用K形斜杆体系
        • K形支撑体系在地政作用下可能因受压斜杆屈曲（失稳）或受拉斜杆屈服，引起较大的侧向变形，使柱发生屈曲甚至造成坍塌
      • 当采用只能受拉的单斜杆体系时，应同时设不同倾斜方向的两组单斜杆，且每层中不同方向单斜杆的截面面积在水平方向的投影面积只差≤10%
      • 杆件长细比
        • 压杆设计时，λ≤120εk
        • 一、二、三级抗震不得采用拉杆设计
        • 四级采用拉杆设计时，λ≤180
    • 偏心支撑
      • 偏心支撑具有弹性阶段刚度接近中心支撑框架，弹塑性阶段的延性和效能能力接近于延性框架的特点，是良好的抗震结构
      • 设计原则——墙柱、强支撑，弱消能梁端
        • 大震时消能梁段屈服形成塑性铰，支撑斜杆、柱和其余梁段仍保持弹性
    • 框架-支撑结构的布置
      • 支撑框架在两个方向的布置均宜基本对称，长宽比宜≤3
  • 柱截面形式
    • 常用
      • 箱形
        • 两个主轴的惯性矩基本相等
      • 焊接工字型
        • 可灵活调整截面特性
      • H型钢
        • 经济，规格尺寸多，加工量少，便于连接
      • 圆管
      • ……
    • 不宜采用普通工字型钢
      • 两个方向惯性矩相差较大，且翼缘内侧有较大坡度、不便于梁柱连接
  • 钢框架结构抗震构造措施
    • 框架柱长细比限值
      • 一级≤60εk
      • 二级≤80εk
      • 三级≤100εk
      • 四级≤120εk
    • 框架梁、柱板件的宽厚比
      • 对梁的要求严于柱，以便梁在出现塑性铰时有足够的转动能力
        • 一旦梁出现塑性铰，若宽厚比较大，塑性铰还未转动梁就已局部失稳，无法起到耗能作用
    • 梁柱连接
      • 梁柱连接宜采用柱贯通式
      • 不一定把所有梁柱连接都做成刚接，只要侧向刚度满足要求即可
      • 当柱在两个互相垂直方向都与梁刚接时，宜采用箱形截面
      • 当梁柱仅在一个方向刚接时，宜采用宽翼缘工字形截面（宽翼缘H型钢），并将柱腹板至于刚接框架平面内
      • 刚接要求
        • 1. 梁翼缘与柱翼缘间应采用全熔透坡口焊接
        • 2. 柱在梁翼缘对应位置设置横向加劲肋（隔板）
        • 3. 梁腹板宜采用摩擦型高强螺栓与柱连接板连接
        • 梁的剪力通过螺栓传递，弯矩通过上下翼缘焊缝传递 栓焊结合，应用较广
        • 框架梁采用悬臂梁段与柱刚接时，应全焊接连接
      • 建筑物的纵、横方向都应该有刚接框架，时结构纵、横方向刚度接近
      • 铰接连接中，螺栓传递剪力，上下缘与柱不相连，故不传递弯矩
        • 梁柱连接的铰大都不是理想铰，连接计算中需考虑剪力偏心引起的弯矩
• 钢结构涂装
  • 涂装——价格适中，应用较广
  • 钢材表面除锈
    • 涂装工程第一道工序
    • 处理后钢材表面不应有焊渣、焊疤、灰尘、油污、水和毛刺
    • 除锈方法
      • 手动工具除锈
      • 动力工具除锈
      • 喷射除锈的辅助手段，小面积处理
      • 喷射除锈
        • 目前应用最广泛
        • 分类
          • 开放式喷砂除锈
          • 抛丸喷射除锈
      • ❌酸洗除锈方法已不适用
  • 防腐蚀涂料涂装
    • 防腐蚀涂料——透明或着色的成膜材料，俗称“油漆”
    • 防腐涂装可不包含防火涂层，但防火涂装却需在防腐底漆上进行
    • 防火涂层表面一般加一道罩面漆
      • 抵抗腐蚀性介质对防火涂料的破坏，阻挡水分、湿气
      • 装饰美观
    • 干漆膜厚度要求
      • 当设计对涂层厚度无要求时，涂层干漆膜总厚度：室外150μm，室内125μm，允许偏差-25μm；每遍涂层干漆膜厚度允许误差-5μm
      • 检查数量：按构件数抽查10%，且同类构件≥3件
      • 检验方法：干漆膜测厚仪检查；每个构件检查5处，每处数值为3个相距50mm测点的平均值
  • 防火涂料涂装
    • 按使用场所
      • 室内 N
        • 用于室内或隐蔽工程
      • 室外 W
        • 用于室外或露天工程
    • 按使用厚度
      • 超薄 CB
        • d≤3mm
        • 膨胀型，一般用于耐火极限2小时内的建筑钢结构
      • 薄 B
        • 3mm＜d≤7mm
        • 膨胀型，一般用于耐火极限2小时内的建筑钢结构
      • 厚 H
        • 7mm＜d≤45mm
        • 非膨胀型，成本低，耐火极限高；一般高层建筑柱子耐火极限要求3小时，需用厚型防火涂料
    • 产品命名： 室内超薄型钢结构防火涂料——NCB
    • 按防火原理
      • 膨胀型
        • 常温下时普通漆膜，火焰或高温作用下膨胀炭化，形成非易燃的海绵状碳质层，隔断外界火源对钢材的加热
      • 非膨胀型
        • 涂层自身的难燃性或非燃性
        • 在火焰或高温作用下能释放灭火性气体，并形成非燃性的无机层来隔绝空气
  • 其他防腐、防火措施
    • 防腐蚀
      • 热浸镀锌防腐
      • 金属热喷涂防腐（喷锌、铝或锌铝合金）
      • 采用耐候钢
    • 防火
      • 防火板保护
      • 混凝土防火保护
      • 结构内通水冷却
      • 采用耐火钢
      • ❌外包钢丝网水泥砂浆耐火极限仅0.8h，不可取

砌体结构

• 概述与材料
  • 砌体——主要用作承受压力为主的构件
  • 材料组成
    • 块体
      • 种类
        • 烧结普通砖
          • 240x115x53
        • 烧结多孔砖
          • 孔隙率≤35%，孔尺寸小而数量多
          • 主要用于承重部位
        • 主要原料：煤矸石，页岩，粉煤灰或黏土 强度等级：MU10~MU30 共5级 同规格下，烧结普通砖与烧结多孔砖抗压强度设计值相同， 当烧结多孔砖空洞率＞30%时，x0.9
        • 蒸压灰砂普通砖
          • 240x115x53
          • 主要原料：石灰等钙质材料+砂等硅质材料
        • 蒸压粉煤灰普通砖
          • 240x115x53
          • 主要原料：石灰、消石灰（如电石渣）或水泥等钙质材料+粉煤灰等硅质材料+集料（砂等）+适量石膏
        • 强度等级：MU15~MU25 共3级
        • 混凝土小型空心砌块
          • 普通混凝土砌块
          • 轻集料混凝土砌块
          • 390x190x190 空心率25%~50% 强度等级：MU5~MU20 共5级
        • 混凝土砖
          • 混凝土普通砖
            • 240x115x53
            • 240x115x90
          • 混凝土多孔砖
            • 240x115x90
            • 240x190x90
            • 190x190x90
            • 用于承重的双排孔或多排孔轻集料混凝土砌块砌体的空洞率应≤35%
          • 水泥为胶结材料+砂、石为主要集料 强度等级：MU15~MU30 共4级
        • 石材
          • 强度等级：MU20~MU100（无MU70和90） 共8级
      • 强度等级
        • MU=Masonry Unit”块体“，其后数字近似=合格产品标准试验抗压强度平均值（N/mm²）
        • 块体强度等级需综合考虑其抗压强度和抗折强度来确定
          • 若抗压强度合格而抗折强度不合格就得降级使用
        • 自承重墙空心砖、轻集料混凝土砌块强度等级
          • MU3.5, MU5, MU7.5, MU10 共4级
    • 砌筑砂浆
      • 种类
        • 普通砂浆
          • 强度等级：M2.5, M5, M7.5, M10, M15 共5级
            • M=Mortar
            • 数字=70.7x70.7x70.7mm立方体标准试件抗压强度平均值（N/mm²）
            • 毛料石、毛石砌体采用M2.5~M7.5
          • 即一般的水泥砂浆和水泥石灰混合砂浆
          • 蒸压灰砂普通砖和蒸压粉煤灰普通砖也可用普通砂浆砌筑，但因其表面光滑，粘结力差，砌体沿灰缝抗剪强度低，抗震不利
        • 蒸压灰砂普通砖、蒸压粉煤灰普通砖专用砌筑砂浆
          • 强度等级：Ms5, Ms7.5, Ms10, Ms15 共4级
            • s=Steam pressure / Silicate
          • 粘结强度高
        • 混凝土砌块（砖）专用砌筑砂浆
          • 强度等级：Mb5, Mb7.5, Mb10, Mb15, Mb20 共5级
            • b=brick
            • 双排孔或多排孔轻集料混凝土砌块砌体采用Mb5~Mb10
          • 保水性好
          • 混凝土砌块砌筑前不浇水
      • 强度等级
  • 力学性能
    • 砌体各类强度设计值按 龄期28d，以毛截面 计算
    • 规范中各类砌体轴心抗拉、弯曲抗拉及抗剪强度设计值与块体强度等级无关，因其破坏发生在灰缝截面
    • 受压砌体应力分析
      • 块体有弯、剪、局部受压的情况
      • 块体会出现横向拉应力
      • 砂浆处于三向受压状态
      • 因砂浆横向膨胀变形倾向大于块体
        • 受压砌体总是现在块体上出现横向拉应力引起的竖向裂缝
        • 砌体抗压强度很大程度上<块体抗压强度（块体抗压强度较高的特点未能充分发挥）
        • 砌体抗压强度可能超过砂浆自身的抗压强度（新砌筑、砂浆尚未硬结的砌体，砂浆强度为0）
    • 影响砌体抗压强度的因素
      • 块体和砂浆强度等级
        • 块体强度等级↑，抗折强度↑，砌体抗压强度↑
        • 砂浆强度↑，受压后横向膨胀↓，块体横向拉应力↓，砌体抗压强度↑
      • 块体厚度
        • 厚度↑，抗折强度↑，砌体抗压强度↑
        • 但是块体增厚会增加单块重量，砌筑不便
      • 砂浆和易性
        • 和易性（流动性）和保水性好，水平灰缝厚度与密实性均匀，砌体抗压强度↑
        • 和易性对比：纯水泥砂浆＜同等级水泥石灰混合砂浆，前者砌体抗压强度比后者低15%
      • 砌筑质量及灰缝厚度
        • 砌体的施工质量控制等级
          • A、B、C 三级
          • A级施工质量时，可将表中砌体强度设计值提高5%
        • 砌筑质量影响因素
          • 砂浆的水平灰缝饱满度
            • 对砌筑质量影响最大
            • 饱满度应≥80%
          • 砂浆厚度
            • 标准厚度10mm，以8~12为宜
            • 太厚：块体横向拉应力增大
            • 过薄：不易铺得均匀平整
          • 灰缝的不饱满、太厚、过薄都将降低砌体抗压强度
          • 砌筑时的含水率
          • 工人技术水平
      • 各类砌体的轴心抗拉、弯曲和抗剪强度设计值与块体强度等级无关
• 受压构件
  • 计算方案
    • 考虑水平作用力分配和构件稳定问题
      • 刚性方案——侧向不动约束，侧向挠度近似于0，按屋架或大梁与墙、柱铰接
      • 弹性方案——侧向弹性约束，侧向挠度不大
      • 刚弹性方案——侧向无约束，侧向挠度很大
    • 方案确定
      • 整体式、装配整体和装配无檩体系钢筋砼屋盖/楼盖
        • 刚性——s<32
        • 弹性——s>72
      • 装配式有檩体系钢筋砼屋盖、轻钢屋盖、有密铺望板的木屋盖/楼盖
        • 刚性——s<20
        • 弹性——s>48
      • 瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖
        • 刚性——s<16
        • 弹性——s>36
      • 刚性和刚弹性方案的房屋的横墙应符合不能满足时，最大水平位移≤H/4000S时，仍可视为刚性或刚弹性
        • 洞口水平截面面积≤横墙截面面积的50%
        • 横墙厚度宜≥180mm
        • 单层房屋横墙长度宜≥其高度，多层房屋横墙长度宜≥H/2（H=横墙总高度）
  • 符合以下要求，刚性房屋外墙不考虑风荷载
    • 1. 洞口水平截面面积≤全截面面积的2/3
    • 2. 屋面自重≥0.8kN/㎡
    • 3. 层高和总高不超过上表
  • 墙和柱的高厚比
    • 构建高度H
      • 房屋底层，为楼板顶面到构建下端支点的距离
        • 下端支点位置可取基础顶面；当埋置较深且有刚性地坪时，可取室外地面下500mm处
      • 其它层，为楼板或其他水平支点间距
      • 无壁柱山墙，取层高+山墙尖高度的1/2；带壁柱山墙，取壁柱处山墙高度
    • 计算高度H0
      • 刚性或刚弹性：多跨H0<单跨H0
      • 带壁柱或周边拉结墙的刚性方案与S有关
      • 垂直排架方向H0=H，与静力计算方案无关
    • 墙、柱允许高厚比
      • 高厚比β=H0/h≤μ1μ2[β]
        • H0——计算高度
        • h——墙厚或矩形柱与H0相应边长
        • μ1——自承重墙修正系数
        • μ2——门窗洞口修正系数
        • [β]——允许高厚比
      • 构造柱对墙体有约束作用，[β]可乘提高系数μc
      • 厚度≤240mm的自承重墙
        • h=240mm时，μ1=1.2
        • h=90mm时，μ1=1.5
        • 上端为自由端墙的允许高厚比可提高30%
      • 门窗洞口修正系数μ2
        • μ2=1-0.4b/S
          • b——宽度S范围内的门窗洞口总宽度
          • S——相邻横墙或壁柱间距
        • 当计算的μ2值＜0.7时，取0.7
        • 当洞口高度≤墙高的1/5时，μ2取1.0
        • 当洞口高度≥墙高的4/5时，可按独立墙段验算高厚比
      • 影响墙、柱允许高厚比的因素
        • 1. 砂浆强度等级
          • 影响砌体弹性模量、砌体构件刚度与稳定的主要因素
          • 砂浆强度等级越高，稳定性越好，[β]越大
        • 2. 砌体类型
          • 毛石墙[β]<普通砖墙[β]
        • 3. 带壁柱墙和带构造柱墙
          • 有利于墙体稳定
        • 4. 承重墙[β]＜自承重墙[β]
          • 因自承重墙对稳定性要求较低
        • 5. 墙的开洞情况
          • 开洞越多，[β]越低
  • 无筋受压构件计算（对轴心受压与偏心受压合二为一）
    • N≤φfA
      • N——轴向力设计值
      • φ——高厚比β与偏心距e对承载力的影响系数
        • β越大、e越大越不利，φ就越小
        • 对矩形截面，β=γ·（H0/h）
          • γ——不同砌体材料构件的高厚比修正系数
          • 材料修正系数γ：烧结、灌孔砼砌块=1＜砼砖＜蒸压砖＜毛石
      • f——砌体抗压强度设计值
      • A——截面面积
• 一般构造要求
  • 潮湿环境对砌体要求
  • 墙体转角处和纵横墙交接处
    • 沿竖向每隔400~500mm设拉结钢筋，没120mm墙厚不少于1根φ6钢筋
    • 或采用焊接钢筋网片，从墙角或交接处算起，实心砖墙每边≥500mm，多孔砖、砌块砖墙≥700mm（1.4倍）
  • 独立承重柱
    • 砖柱截面尺寸≥240x370
    • 毛石墙厚度宜≥350，毛料石柱较小边长宜≥400
    • 当有振动荷载时，墙、柱不宜采用毛石砌体
  • 跨度＞6m和大于下列数值的梁，应在支承处砌体上设砼或钢筋砼垫块
    • 砖砌体——4.8m
    • 砌块和料石砌体——4.2m
    • 毛石砌体——3.9m
    • 当墙中设有圈梁时，垫块与圈梁宜浇筑为整体
  • 梁跨大于以下数值时，加设壁柱或其他加强措施
    • 240厚砖墙——6m
    • 180厚砖墙、砌块墙、料石墙——4.8m
  • 砼砌块墙下列部位，若未设圈梁或砼垫块，应采用≥Cb20灌孔砼将孔洞灌实
    • 搁栅、檩条和钢筋砼楼板的支承面下，高度≥200的砌体
    • 屋架、梁等构件的支承面下，长度、高度均≥600的砌体
    • 挑梁支承面下，距墙中线每边≥300、高度≥600的砌体
  • 槽洞及埋设管道
    • 不应再截面长边<500的承重墙体、独立柱内埋设管线
    • 不宜在墙体中穿行暗线或预留、开凿沟槽，无法避免时应采取必要措施或按削弱后的截面验算墙体承载力
    • 对受力较小或未灌孔的砌块砌体，允许在墙体的竖向孔洞中设管线
  • 防止或减轻墙体开裂的主要措施
    • 1. 设置伸缩缝
      • 防止或减轻由于温差和砌体干缩引起的墙体竖向开裂（砼的线膨胀系数比烧结黏土砖砌体大一倍）
      • 伸缩缝最大间距
        • 主要取决于楼（屋）盖的约束程度和是否有保温层或隔热层，与气体干缩程度也有关
        • 有保温>无保温
        • 整体砼屋盖(无保40，有保50）<装配无檩砼屋盖<装配有檩砼屋盖<瓦材、木、轻钢屋盖（100）
        • 石砌体、蒸压砖、砼砖房屋间距取0.8倍
      • 伸缩缝宽度
        • 与砌体线膨胀系数有关
        • 线膨胀系数、伸缩率
          • 与砌体类别有关
          • 烧结<蒸压、毛石<砼砌块
    • 2.防止或减轻房屋顶层的裂缝
      • 屋面应设保温隔热层
      • 屋面保温隔热层、刚性面层及砂浆找平层应设分隔缝，间距宜≤6m，并与女儿墙隔开，缝宽≥30mm
      • 采用装配式有檩体系钢筋砼屋盖和瓦材屋盖
      • 在钢筋砼屋面板与墙体圈梁的接触面设水平滑动层（可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片）；长纵墙——两端的2~3个开间内设，横墙——两端各l/4范围内设
      • 顶层屋面板下设现浇砼圈梁，并沿内外墙拉通，房屋两端圈梁下墙体内宜适当设水平钢筋
      • 顶层门窗洞口过量上水平灰缝内设2~3道焊接钢筋网片或2φ6钢筋，并伸入过梁两端墙内≥600mm
      • 顶层及女儿墙砂浆强度≥M5
      • 女儿墙应设构造柱，间距宜≤4m，构造柱应伸至女儿墙顶并与现浇钢筋砼压顶整浇
      • 房屋顶层端部墙体内适当增设构造柱
    • 3.防止或减轻房屋底层的裂缝
      • 增大基础圈梁刚度
      • 底层窗台下墙体灰缝内设3道焊接钢筋网片或2φ6钢筋，并伸入两边窗间墙内≥600mm
• 圈梁、过梁、挑梁
  • 圈梁
    • 圈梁设置
      • 单层房屋
        • 砖砌体，檐口标高5~8m时，檐口标高设一道；檐口标高＞8m时增加数量
        • 砌块及料石砌体，檐口标高4~5m时，檐口标高设一道；檐口标高＞5m时增加数量
        • 有吊车及较大振动设备时，除檐口、窗顶标高设置外，尚应增加数量
      • 多层民用
        • 3~4层时，底层和檐口标高各设一道
        • 超过4层时，除底层和檐口标高设置外，所有纵、横墙上隔层设置
      • 多层工业
        • 每层设置
      • 设置墙梁的多层砌体结构房屋，应在托梁、墙梁顶面和檐口标高处设圈梁
    • 构造要求
      • 圈梁宜连续设于同一水平面上，并形成封闭状
      • 当圈梁被门窗洞口截断时，应在其上部增设相同截面的附加圈梁，附加圈梁与圈梁搭接长度≥其中到中垂直间距的2倍，且≥1m
      • 钢筋砼圈梁宽度宜=墙厚h，当h≥240时，其宽度宜≥2h/3
      • 圈梁高度应≥120mm
      • 纵向钢筋应≥4φ10，绑扎接头搭接长度按受拉钢筋考虑，箍筋间距≤300mm
      • 圈梁兼作过梁时，过梁部分钢筋按计算用量增配
  • 过梁
    • 过梁选用
      • 有较大振动荷载或可能产生不均匀沉降的房屋，应采用砼过梁
      • 过梁跨度≤1.5m时，可采用钢筋砖过梁
      • 过梁跨度≤1.2m时，可采用砖砌平拱过梁
    • 过梁荷载
      • 对砖和砌块砌体，当梁、板下墙体高度h_w<过梁净跨l_n时，过梁应计入梁、板传来的荷载，否则可不考虑梁、板荷载
      • 对砖砌体，当h_w<l_n/3时，墙体荷载按墙体的均布自重采用，否在按高度为l_n/3墙体的均布自重采用
      • 对砌块砌体，当h_w<l_n/2时，墙体荷载按墙体的均布自重采用，否在按高度为l_n/2墙体的均布自重采用
    • 砖砌过梁构造要求
      • 砖砌过梁截面计算高度内砂浆强度≥Ms5、Mb5
      • 砖砌平拱用竖砖砌筑部分的高度≥240
      • 钢筋砖过梁地面砂浆层处，钢筋φ≥5mm、间距宜≤120，钢筋伸入支座砌体内长度宜≥240，砂浆层厚度宜≥30mm
  • 挑梁
    • 挑梁破坏形态
      • 1. 倾覆力矩Mov>抗倾覆力矩Mr，绕倾覆点发生倾覆破坏
        • 计算时Mov考虑可变荷载，往大取；Mr不考虑可变荷载，往小取，永久荷载分项系数取0.8
      • 2. 挑梁下靠近墙边小部分砌体由于压应力过大发生砌体局部受压破坏
      • 3. 挑梁本身在倾覆点附近因正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不足引起弯曲或剪切破坏
    • 挑梁构造要求
      • 纵向受力钢筋至少有1/2钢筋面积伸入梁尾端，且≥2φ12；其余钢筋伸入支座长度≥2L1/3（L1=埋入砌体长度）
      • 挑梁埋入砌体长度L1/挑出长度L宜＞1.2,；当挑梁上无砌体时，宜>2
• 配筋砖砌体
  • 网状配筋砖砌体
    • 体积配筋率≥0.1%，且≤1%
    • φ宜=3~4mm
    • 钢筋间距≤120，且≥30
    • 钢筋网竖向间距≤5皮砖，且≤400
    • 所用砂浆强度等级≥M7.5
    • 钢筋网应设置在砌体水平灰缝中，灰缝厚度保证钢筋上下各有2mm厚砂浆层
  • 砖砌体和钢筋砼面层或钢筋砂浆面层组合砌体
  • 砖砌体和钢筋砼构造柱组合墙
• 砌体结构构件抗震设计
  • 多层房屋总高度、层数限制
    • 砌体结构，限制层数和高度是主要抗震措施
    • 层数和总高度限值与块体强度等级无关
    • 房屋总高度
      • 指室外地面到主要屋面板板顶或檐口的高度
      • 半地下室从地下室室内地面算起
      • 全地下室和嵌固条件好的半地下室允许从室外地面算起
      • 带阁楼的坡屋面，算至山尖墙的1/2高度处
      • 室内外高差＞0.6m时，房屋总高度可适当增加，但增加量应＜1.0m
    • 乙类多层砌体房屋
      • 仍按本地区设防烈度查表，其层数应减少一层，且总高度降低3m
      • 不应采用底部框架-抗震墙砌体房屋
    • 横墙较少的多层砌体房屋，比规定降低3m，层数减少1层；横墙很少的，再减1层
      • 横墙较少——同一楼层内开间>4.2m的房间占该层总面积40%以上
      • 横墙很少——开间≤4.2m的房间占该层总面积不到20%，且开间＞4.8m的房间超过50%
    • 蒸压砖砌体，其抗剪强度仅达到普通砖砌体的70%时，减1层，减3m；强度达到普通砖砌体强度时，取值相同
  • 层高限制
    • 多层砌体承重房屋，≤3.6m
    • 底部框架-抗震墙砌体房屋的地步，层高≤4.5m；当底层采用约束砌体抗震墙时，底层层高≤4.2m
  • 抗震砌体及砂浆强度
    • 普通砖、多孔砖≥MU10，砂浆≥M5
    • 蒸压砖、砼砖≥MU15，砂浆≥Ms5/Mb5
    • 砼砌块≥MU7.5,砂浆≥Mb7.5
    • 约束转砌体，其砂浆≥M10/Mb10
    • 配筋砌块砌体抗震墙，其砼空心砌块强度≥MU10，砂浆≥Mb10
  • 房屋最大高宽比
    • 希望多层砌体房屋的破坏是剪切型而非弯曲型，故设计时先限制其高宽比，再作抗剪承载力验算
    • 最大高宽比
      • 烈度6——2.5
      • 烈度7——2.5
      • 烈度8——2.0
      • 烈度9——1.5
      • 单面走廊房屋总宽度不包括走廊宽度建筑平面接近正方形时，其高宽比宜适当减小
  • 横墙间距限值
    • 楼盖刚度越大，横墙间距限制要求越宽松
      • 现浇或装备整体式钢筋砼＞装配式钢筋砼＞木屋盖
    • 房屋抗震横墙间距
  • 砌体墙段局部尺寸限值
    • 房屋的局部尺寸限值
  • 多层砌体房屋结构体系
    • 应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。不应采用砌体墙和混凝土墙混合承重的结构体系。
    • 地震区不应采用内框架承重
    • 纵横向砌体抗震墙应符合
      • 宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续；纵横向墙体数量不宜相差过大
      • 平面轮廓凹凸尺寸宜≤典型尺寸的50%；当超过25%时，转角处应采取加强措施
      • 楼板局部大洞口尺寸宜≤楼板宽度的30%，不应在墙体两侧同时开洞
      • 房屋错层楼板高差＞500mm时，按两层计算；错层部位墙体加强
      • 同一轴线上窗间墙宽度宜均匀；墙面洞口面积6、7度≤55%，8、9度≤50%
      • 房屋宽度方向中部应设内纵墙，累计长度宜≥房屋总长度的60%（高宽比＞4的墙段不计入）
    • 防震缝
      • 缝两侧均应设墙体
      • 缝宽可采用70~100mm
      • 有下列情况之一时宜设缝
        • 立面高差＞6m
        • 有错层，且楼板高差＞层高的1/4
        • 各部分结构刚度、质量截然不同
    • 楼梯间不宜设于房屋尽端或转角处
    • 不应设转角窗
    • 横墙较少、跨度较大的房屋，宜采用现浇钢筋砼楼、屋盖
  • 多层砖砌体房屋抗震构造措施
    • 构造柱
      • 构造柱作用
        • 水平地震作用下墙体交叉裂缝的原因——往复水平地震剪力与墙体竖向压力合成的主拉应力过大
        • 构造柱作用——增加砌体延性，防止墙体突然倒塌
      • 构造柱布置
      • 构造柱构造
        • 最小截面180 X 240，墙厚190时为180 X 190
        • 纵向钢筋宜采用4φ12，箍筋间距宜≥250，且在柱上下端加密
        • 构造柱与墙连接处应砌马牙槎，沿墙高每隔500设钢筋网片，每边伸入墙体宜≥1m
        • 构造柱纵筋应在圈梁纵筋内侧穿过，保证构造柱纵筋上下贯通
        • 构造柱可不单独设置基础，但应伸入室外地面下500mm，或与埋深＜500的基础圈梁相连
    • 圈梁
      • 现浇钢筋砼圈梁设置要求
      • 间距内无横墙时，应利用梁或板缝中配筋替代圈梁
      • 纵墙承重时，抗震横墙上的圈梁间距应适当加密
      • 现浇或装配整体式钢筋砼楼、屋盖与墙体有可靠连接的房屋，应允许不另设过梁
      • 圈梁应闭合，有洞口应上下搭接
      • 圈梁宜与预制板设在同一标高处或紧靠板底
      • 截面高度≥120；增设的基础圈梁截面高度≥180，配筋≥4φ12（多层小砌块房屋，圈梁宽度≥190，配筋≥4φ12，箍筋间距≤200）
      • 地基为软弱土、液化土、新进填土或严重不均匀土时，采取相应措施，如设置基础圈梁
    • 楼、屋盖
      • 现浇钢筋砼楼、屋面板，伸进纵、横墙长度均≥120
      • 装配式钢筋砼楼、屋面板，当圈梁未设在板的同一标高时，伸入外墙≥120，伸入内墙≥100
      • 板跨＞4.8m且与外墙平行时，靠外墙的预制板应与墙或圈梁拉结
  • 底部框架-抗震墙砌体房屋结构布置
    • 房屋底部应沿纵横两方向设置一定数量抗震墙，并应均匀对称布置
    • 抗震墙材料
      • 6度且≤四层
        • 允许采用嵌砌于框架间的约束普通砖砌体或小砌块砌体的砌体抗震墙，但同一方向不应同时采用钢筋砼抗震墙和约束砌体抗震墙
      • 其余情况
        • 6、7度——应采用钢筋砼抗震墙或配筋小砌块抗震墙
        • 8度——应采用钢筋砼抗震墙
    • 底部两层框架-抗震墙砌体房屋纵横两个方向，底部与底部第二层侧向刚度应接近
    • 抗震墙应设置条形基础、筏型基础等整体性好的基础
  • 底部框架-抗震墙房屋抗震构造措施
    • 过渡层地板应采用现浇钢筋砼板，板厚≥120；并应少开洞、开小洞，洞口尺寸＞800时，洞口周边设边梁
    • 其他楼层，采用装配式钢筋砼楼板时应设现浇圈梁；采用现浇钢筋砼楼板时，允许不设圈梁，但周边加强
    • 钢筋砼托墙梁，截面宽度≥300，高度≥跨度的1/10
• 砌体施工
  • 砖砌体砌筑前预先浇水
    • 砖应提前1~2d湿度湿润
    • 严禁采用干砖或处于吸水饱和状态的砖砌筑
    • 烧结类块体相对含水率60%~70%
    • 其他非烧结类块体相对含水率45%~50%
    • 相对含水率=含水率/吸水率
  • 砼砖与砌块
    • 砼多孔砖、砼实心砖、小砌块不需浇水湿润，但在气候干燥炎热的情况下，宜在砌筑前对其喷水湿润
    • 雨期施工，堆放室外的小砌块应有覆盖设施
    • 小雨及以上时，应停止砌筑，对已砌筑墙体宜覆盖
  • 砖砌体转角处和交接处
    • 应同时砌筑，严禁无可靠措施的内外墙分砌施工
    • 对不能同时砌筑而又必须留置的临时间断处，应砌成斜槎，斜槎水平投影长度≥高度的2/3
    • 非抗震设防及6度、7度区，当不能留斜槎时，处转角处外，可留直槎，但应满足
      • 直槎必须为凸槎
      • 加设拉结钢筋，每120墙厚放置1φ6（120墙放置2φ6）
      • 间距沿墙高≤500
      • 埋入长度非设防≥500,6度、7度≥1000，末端90°弯钩
    • 8度、9度设构造柱，将先后砌筑的墙体连成整体
  • 临时施工洞口和脚手眼留置
    • 临时施工洞口，侧边离交接处墙面应≥500，洞口净宽≤1m
    • 不得在下列墙体和部位设置脚手眼
      • 120厚墙、清水墙、料石墙、独立柱和附墙柱
      • 过梁上与过梁成60°角的三角形范围及过梁净跨度1/2的高度范围内
      • 宽度＜1m的窗间墙
      • 门窗洞口两侧石砌体300、其他砌体200范围内；转角处石砌体600、其他砌体450范围内
      • 梁或梁垫下及其左右500范围内
      • 轻质墙体
      • 夹心复合墙外叶墙

木结构

• 材料
  • 承重结构用材
    • 原木
      • 伐倒的树干经打枝和造材加工
    • 方木
      • 宽厚比<3
    • 板材
    • 规格材
      • 木材截面宽度和高度按规定尺寸加工的规格化木材
    • 层板胶合木（胶合木，结构用集成材）
      • 厚度≤45mm的胶合木层板沿顺纹方向叠层胶合而成
    • 结构复合木材
      • 木质的单板、单板条或木片等，沿构建长度方向排列组坯，并采用结构用胶粘剂叠层胶合而成，专门用于承重结构
    • 木基结构板
  • 主要承重结构应采用针叶材
    • 松
    • 杉
    • 柏
  • 方木原木结构
    • 材质等级
      • I 级——最好
      • II 级——次之
      • III 级——最次
    • 方木原木构件的最低材质等级
      • 受拉或拉弯构件——Ia
      • 受弯或压弯构件——IIa
      • 受压构件及次要受弯构件——IIIa
    • 工厂加工方木构件的最低材质等级
      • 用于梁——IIIe
      • 用于柱——IIIf
    • 榫卯节点连接方式——半刚性连接，可承担一定的弯矩
  • 木材含水率
    • 木材所含水分质量占木材绝对干质量的百分比
    • 控制木材含水率的主要原因——控制木材干缩
    • 木材含水率规定
      • 1. 板材、规格材和工厂加工的方木≤19%
      • 2. 方木、原木受拉构件的连接板≤18%
      • 3. 作为连接件，≤15%
      • 4. 胶合木层板和正交胶合木层板应为8%~15%，且同一构件各层木板间的含水率差别≤5%
      • 5. 木结构构件采用原木制作时≤25%；采用方木制作室≤20%；采用胶合原木木材制作时≤18%
      • 6. 现场制作的方木和原木构件≤25%
        • 若条件限值＞25%时，应符合
          • 桁架受拉腹杆宜采用可进行长短调整的圆钢
          • 桁架下弦宜选用型钢或圆钢；当采用木下弦时，宜采用原木或破心下料的方木
  • 木材强度等级
    • TC——针叶木材；TB——阔叶木材
    • 设计值：抗弯>顺纹抗压>顺纹抗拉>横纹抗压>横纹抗剪
      • 木材强度等级以抗弯强度设计值划分
    • 当采用原木，验算部位未经切削时，其顺纹抗压、抗弯强度设计值和弹性模量可提高15%
    • 构件矩形截面的短边尺寸≥150mm时，强度设计值可提高10%
    • 当采用含水率大于25%的湿材时，各种木材的横纹承压强度设计值和弹性模量以及落叶松木材的抗弯强度设计值宜降低10%
    • 影响木材强度的主要因素
      • 含水率
      • 疵点、节疤
      • 温度——温度升高，木材强度降低、脆性增加，50℃以上不宜使用木材
      • 负荷时间——长期荷载作用下木材强度比短期低得多，且变形随时间增大
  • 木结构受弯构件挠度限值
    • 屋盖大梁
      • 工业建筑——L/120
      • 民用无粉刷吊顶——L/180
      • 民用有粉刷吊顶——L/240
    • 墙骨柱
      • 柔性贴面——L/250
      • 刚性贴面——L/360
    • 楼板梁、楼盖梁和搁栅，吊顶中受弯构件，檩条＞3.3m——L/250
    • 檩条≤3.3m——L/200
    • 椽条——L/150
  • 原木构件计算截面
    • 标注原木直径时，应以小头为准
    • 原木构件沿其长度的直径变化率——9mm/米或按当地经验数值
    • 验算挠度和稳定时——取中央截面
    • 验算抗弯强度时——取弯矩最大处截面
  • 桁架支座节点的齿连接
    • 分为单齿连接和双齿连接
    • 验算
      • 承压面承压验算
      • 剪切面受剪验算
        • 双齿连接受剪验算的剪力全部由第二齿的剪切面承担
      • 保险螺栓验算
        • 齿连接中，木材抗剪为脆性工作，必须设置保险螺栓
        • 螺栓宜采用延性较好的钢材（如Q235）
        • 保险螺栓需按齿连接失效时所承受的拉力进行净截面抗拉强度验算
        • 正常使用时不考虑保险螺栓参与齿连接的受力，只作为安全储备
      • 桁架下弦因齿连接局部削弱而必须进行净截面抗拉强度验算
  • 其他规定
    • 木材宜用于受拉或受弯构件
    • 木下弦杆
      • 原木≤15m
      • 方木≤12m
      • 且应采取防裂缝措施
    • 木屋盖宜采用外排水；采用内排水时，不应采用木制天沟
    • 方木木梁高宽比不宜＞4；当＞4时，应验算稳定承载力并采取保证侧向稳定的措施
    • 木桁架最小高跨比
      • 三角形木桁架——1/5
      • 三角形钢木桁架；平行弦木桁架；弧形、多边形和梯形木桁架——1/6
      • 弧形、多边形、梯形钢木桁架——1/7
      • 桁架制作应按其跨度1/200起拱
    • 胶合指形接头，简称“指接”
  • 轻型木结构
    • 主要由木构架墙、木楼盖和木屋盖构成的结构体系，是一种将小尺寸木构件按不大于600mm的中心间距密置而成的结构形式
    • 轻型木结构层数不宜超过3层
    • 上部结构采用轻型木结构的组合建筑，木结构层数不应超过3层，且建筑总层数不应超过7层
    • 梁在支座上的搁置长度不得小于90mm
    • 连接
      • 主要采用钉连接
      • 有抗震设防的，关键部位应采用螺栓连接
  • 木结构防火
    • 承重墙、分户墙、楼梯间墙——难燃性 1.00h
    • 非承重墙、疏散走道两侧隔墙。楼板——难燃性 0.75h
    • 疏散楼梯、房间隔墙——难燃性 0.50h
    • 梁、承重柱——可燃性 1.00h
    • 屋顶承重构件——可燃性 0.50h
    • 吊顶——难燃性 0.15h
    • 木结构建筑与其他防火间距
      • 一、二级——8
      • 三级——9
      • 木结构建筑——10
      • 四级、厂房——11
  • 木结构防潮通风
    • 当桁架和大梁支承在砌体或砼上时，桁架和大梁的支座下应设防潮层
    • 桁架、大梁的支座节点和其他承重木构件不应封闭在墙体或保温层内
    • 严禁将木柱直接砌入砌体中或浇筑在混凝土中（应设垫板）
    • 木结构隐蔽处应设通风孔洞

空间结构

• 空间网架格结构
  • 平板型网架
    • 网架在短向跨度的网格数不宜小于5
    • 最优高跨比
      • 钢筋砼屋面——1/10~1/14
      • 轻屋面——1/13~1/18
    • 网架选用
      • 矩形，边长比≤1.5——矩形网架皆宜
      • 矩形，边长比＞1.5——矩形网架，不宜选斜放
      • 圆形、六边形——三向，三角锥，蜂窝（中小跨度）
    • 矩形平面、三边支承一边开口的网架，开口边必须具有足够的刚度并形成完整的边桁架，当刚度不满足时，可增加网架高度或层数来加强
  • 单层、双层网壳
  • 立体管桁架或拱架；张弦立体拱架
    • 应设置平面外的稳定支撑体系
• 悬索结构
  • 能充分发挥钢材高强度优点的拉力结构
  • 悬索结构中，用以承受悬索拉力的支座锚固结构构件（边缘构件）必须有足够的刚度
  • 索只能受拉，不能受压、受弯，本身为几何可变体系
  • 悬索结构的几何稳定性靠使用前自身的初始拉力来保证
  • 分类
    • 单层单曲面悬索体系（一般称“单层悬索体系”）
      • 初始拉力主要靠自重
      • 稳定性不好
        • 平衡形式随荷载分布方式而变，抵抗机构性位移的能力与索的张紧程度有关（即初始拉力）
        • 抗风能力差，作用在悬挂屋盖上的风力主要是吸力，且分布不均匀
          • 一般采用重屋面或施加预应力
    • 单层双曲面交叉索网体系（一般称“索网体系”）
      • 由两组曲率相反的拉索交叉组成，两者都受拉
        • 主索：承重索，中部下凹
        • 副索：稳定索，中部上凸
    • 双层悬索体系
      • 由一系列下凹的承重索和上凸的稳定索及其之间的连系杆（拉或压）组成
      • 承重索、稳定索和连系杆一般在同一竖向平面，故又称索桁架
      • 布置方式
        • 平行布置——矩形、多边形平面
        • 辐射式布置——圆形、椭圆形平面
          • 中部钢内环受拉，外部混凝土或钢外环受压（如北京工人体育馆）
  • 悬索结构屋盖用钢量
    • 跨度≤150m时，用钢量在29kg/㎡较经济
• 索膜结构
  • 将索或膜张紧固定在刚性或柔性边缘构件上，通过张拉建立预应力，并获得确定的形状
  • 特点
    • 形状多样，曲面存在无限可能性
    • 轻，省钢材
      • 各类体育场屋盖中，索膜结构最轻、用钢量最小