第2、3 次课教学整体设计
教学过程（教学设计实施步骤及时间分配）
步骤1：组织教学（分钟）
1、师生问好
2、班长报告出勤
步骤2：导入新课（分钟）
绪论中已述及，结构上的作用可分为直接作用和间接作用。其中直接作用即习惯上所说的荷载，它是指施加在结构上的集中力或分布力系。
步骤3：知识讲授§1.1含例题2道（分钟）
第1章建筑结构计算基本原则
§1.1荷载分类及荷载代表值
一、荷载分类
按随时间的变异，结构上的荷载可分为以下三类：
（一）永久荷载
永久荷载亦称恒荷载，是指在结构使用期间，其值不随时间变化，或者其变化与平均值相比可忽略不计的荷载，如结构自重、土压力、预应力等。
（二）可变荷载
可变荷载也称为活荷载，是指在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的荷载，如楼面活荷载、屋面活荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载等。
（三）偶然荷载
在结构使用期间不一定出现，而一旦出现，其量值很大且持续时间很短的荷载称为偶然荷载，如爆炸力、撞击力等。
二、荷载代表值
荷载是随机变量，任何一种荷载的大小都有一定的变异性。因此，结构设计时，对于不同的荷载和不同的设计情况，应赋予荷载不同的量值，该量值即荷载代表值。《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（以下简称《荷载规范》）规定，对永久荷载应采用标准值作为代表值；对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值；对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。本书仅介绍永久荷载和可变荷载的代表值。
（一）荷载标准值
作用于结构上荷载的大小具有变异性。例如，对于结构自重等永久荷载，虽可事先根据结构的设计尺寸和材料单位重量计算出来，但施工时的尺寸偏差，材料单位重量的变异性等原因，致使结构的实际自重并不完全与计算结果相吻合。至于可变荷载的大小，其不定因素则更多。荷载标准值就是结构在设计基准期内具有一定概率的最大荷载值,它是荷载的基本
代表值。这里所说的设计基准期，是为确定可变荷载代表值而选定的时间参数，一般取为50年。
1、永久荷载标准值
永久荷载主要是结构自重及粉刷、装修、固定设备的重量。由于结构或非承重构件的自重的变异性不大，一般以其平均值作为荷载标准值，即可按结构构件的设计尺寸和材料或结构构件单位体积（或面积）的自重标准值确定。对于自重变异性较大的材料，在设计中应根据其对结构有利或不利的情况，分别取其自重的下限值或上限值。
常用材料和构件的单位自重见《荷载规范》。现将几种常用材料单位体积的自重（单位kN/m3）摘录如下：混凝土22~24，钢筋混凝土24~25，水泥砂浆20，石灰砂浆、混合砂浆17，普通砖18，普通砖（机器制）19，浆砌普通砖砌体18，浆砌机砖砌体19。
例如，取钢筋混凝土单位体积自重标准值为25 kN/m3，则截面尺寸为200×500mm的钢筋混凝土矩形截面梁的自重标准值为0.2×0.5×25=2.5kN/m。
2、可变荷载标准值
民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频偶值和永久值系数应按表1.1.1采用。
注：①本表所列各项活荷载适用于一般使用条件，当使用荷载大时，应按实际情况采用。②本表各项荷载不包括隔墙自重和二次装修荷载。
考虑到构件的负荷面积越大，楼面每1m2面积上活荷载在同一时刻都达到其标准值的可能性越小，因此，《荷载规范》规定，设计楼面梁、墙、柱及基础时，表1.1.1中的楼面活荷载标准值在下列情况下应乘以规定的折减系数：
（1) 设计楼面梁时的折减系数
① 第1（1）项当楼面梁从属面积超过25m2时，应取0.9；
② 第1（2）～7项当楼面梁从属面积超过50m2时应取0.9；
③第8项对单向板楼盖的次梁和槽形板的纵肋应取0.8；对单向板楼盖的主梁应取0.6；对双向板楼盖的梁应取0.8。
④第9～12项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。
（2) 设计墙、柱和基础时的折减系数
① 第1（1）项应按表1.1.2规定采用；
② 第1（2）～7项采用与其楼面梁相同的折减系数；
③ 第8项对单向板楼盖取0.5；对双向板楼盖取0.8；
④ 第9～12项采用与所属房屋类别相同的折减系数。
表1.1.2 活荷载按楼层的折减系数
注：当楼面梁的从属面积超过25m2时，采用括号内的系数。
上面提及的楼面的从属面积，是指向梁两侧各延伸1/2梁间距的范围内实际面积。
房屋建筑的屋面，其水平投影面上的屋面均布活荷载，应按表1.1.3采用。
其余可变荷载，如工业建筑楼面活荷载、风荷载、雪荷载、厂房屋面积灰荷载等详见《荷载规范》。
注：①不上人的屋面，当施工荷载较大时，应按实际情况采用；
②上人的屋面，当兼作其他用途时，应按相应楼面活荷载采用；
③对于因屋面排水不畅、堵塞等引起等积水荷载，应采取构造措施加以防止；必要时，
应按积水的可能深度确定屋面活荷载；
④屋顶花园活荷载不包括花圃土石等材料自重。
（二）可变荷载准永久值
可变荷载在设计基准期内会随时间而发生变化，并且不同可变荷载在结构上的变化情况不一样。如住宅楼面活荷载，人群荷载的流动性较大，而家具荷载的流动性则相对较小。在设计基准期内经常达到或超过的那部份荷载值（总的持续时间不低于25年），称为可变荷载准永久值。它对结构的影响类似于永久荷载。
可变荷载准永久值可表示为ψqＱk，其中Ｑk为可变荷载标准值，ψq为可变荷载准永久值系数。ψq的值见表1.1.1、表1.1.3。
例如住宅的楼面活荷载标准值为2kN/m2，准永久值系数ψq=0.4，则活荷载准永久值为2×0.4=0.8 kN/m2。
（三）可变荷载组合值
两种或两种以上可变荷载同时作用于结构上时，所有可变荷载同时达到其单独出现时可能达到的最大值的概率极小，因此，除主导荷载（产生最大效应的荷载）仍可以其标准值为代表值外，其他伴随荷载均应以小于标准值的荷载值为代表值，此即可变荷载组合值。
可变荷载组合值可表示为ψcＱk。其中ψc为可变荷载组合值系数，其值按表1.1.1、表1.1.3查取。
（四）可变荷载频遇值
对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值称为可变荷载频遇值。换言之，可变荷载频遇值是指在设计基准期内被超越的总时间仅为设计基准期一小部份的荷载值。
可变荷载频遇值可表示为ψfＱk。其中ψf为可变荷载频遇值系数，其值按表1.1.1、表1.1.3查取。
步骤4：知识讲授§1.2（分钟）
§1.2建筑结构概率极限状态设计法
一、极限状态
（一）结构的功能要求
1、结构的安全等级
建筑物的重要程度是根据其用途决定的。不同用途的建筑物，发生破坏后所引起的生命财产损失是不一样的。《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001（以下简称《统一标准》）规定，建筑结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等）的严重性，采用不同的安全等级。根据破坏后果的严重程度，建筑结构划分为三个安全等级。建筑结构安全等级的划分应符合表1.2.1的要求。影剧院、体育馆和高层建筑等重要的工业与民用建筑的安全等级为一级，大量的一般工业与民用建筑的安
全等级为二级，次要建筑的安全等级为三级。纪念性建筑及其他有特殊要求的建筑，其安全
2、结构的设计使用年限
结构设计的目的是要使所设计的结构在规定的设计使用年限内能完成预期的全部功能要求。所谓设计使用年限，是指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。换言之，设计使用年限就是房屋建筑在正常设计、正常施工、正常使用和维护
3、结构的功能要求
建筑结构在规定的设计使用年限内应满足安全性、适用性和耐久性三项功能要求。
安全性指结构在正常施工和正常使用的条件下，能承受可能出现的各种作用；在设计规定的偶然事件（如强烈地震、爆炸、车辆撞击等）发生时和发生后，仍能保持必需的整体稳定性，即结构仅产生局部的损坏而不致发生连续倒塌。
适用性指结构在正常使用时具有良好的工作性能。例如，不会出现影响正常使用的过大变形或振动；不会产生使使用者感到不安的裂缝宽度等。
耐久性指结构在正常维护条件下具有足够的耐久性能，即在正常维护条件下结构能够正常使用到规定的设计使用年限。例如，结构材料不致出现影响功能的损坏，钢筋混凝土构件的钢筋不致因保护层过薄或裂缝过宽而锈蚀等。
结构的安全性、适用性和耐久性是结构可靠的标志，总称为结构的可靠性。结构可靠性的定义是，结构在规定时间内，在规定条件下，完成预定功能的能力。但在各种随机因素的
影响下，结构完成的能力不能事先确定，只能用概率来描述。为此，我们引入结构可靠度的概念，即结构在规定时间内，在规定条件下，完成预定功能的概率。在这里，规定时间指设计使用年限；规定条件指正常设计、正常施工、正常使用和正常维护，不包括错误设计、错误施工和违反原来规定的使用情况；预定功能指结构的安全性、适用性和耐久性。结构的可靠度是结构可靠性的概率度量，即对结构可靠性的定量描述。
结构可靠度与结构使用年限长短有关。《统一标准》以结构的设计使用年限为计算结构可靠度的时间基准。应当注意，结构的设计使用年限虽与结构使用寿命有联系，但不等同。当结构的使用年限超过设计使用年限后，并不意味着结构就要报废，但其可靠度将逐渐降低。
（二）结构功能的极限状态
结构能满足功能要求，称结构“可靠”或“有效”，否则称结构“不可靠”或“失效”。区分结构工作状态“可靠”与“失效”的界限是“极限状态”。因此，结构的极限状态可定义为：整个结构或结构的一部份，超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能（安全性、适用性、耐久性）要求，该特定状态称为该功能的极限状态。
结构极限状态分为以下两类：
1、承载能力极限状态
这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。承载能力极限状态主要考虑关于结构安全性的功能。超过这一状态，便不能满足安全性的功能。当结构或结构构件出现下列状态之一时，即认为超过了承载能力极限状态：结构构件或连接因材料强度不够而破坏；整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆等）（图
1.2.1a）；结构转变为机动体系(图1.2.1b、c)；结构或结构构件丧失稳定（如柱子被压曲等）(图1.1d)。
图1.2.1结构超过承载能力极限状态的示例
结构或结构构件一旦超过承载能力极限状态，将造成结构全部或部分破坏或倒塌，导致人员伤亡或重大经济损失，因此，在设计中对所有结构和构件都必须按承载力极限状态进行计算，并保证具有足够的可靠度。
2、正常使用极限状态
正常使用极限状态对应于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。超过这一状态，便不能满足适用性或耐久性的功能。当结构或结构构件出现下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态：影响正常使用或外观的变形；影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）；影响正常使用的振动；影响正常使用的其他特定状态等。
虽然超过正常使用极限状态的后果一般不如超过承载能力极限状态那样严重，但也不可忽视。例如过大的变形会造成房屋内粉刷层剥落，门窗变形，屋面积水等后果；水池和油罐等结构开裂会引起渗漏等等。
工程设计时，一般先按承载力极限状态设计结构构件，再按正常使用极限状态验算。
（三）结构的功能函数及有关概念
1、作用效应和结构抗力的概念
作用效应是指结构上的各种作用，在结构内产生的内力（轴力、弯矩、剪力、扭矩等）和变形（如挠度、转角、裂缝等）的总称，用S表示。由直接作用产生的效应，通常称为荷载效应。
结构抗力是结构或构件承受作用效应的能力，如构件的承载力、刚度、抗裂度等，用R表示。结构抗力是结构内部固有的，其大小主要取决于材料性能、构件几何参数及计算模式的精确性等。
图1.2.2结构所处状态的示意
1、结构的功能函数
结构的工作性能可用下列结构功能函数Z来描述。为简化起见，仅以荷载效应S和结构抗力R两个基本变量来表达结构的功能函数，则有
（1.2.1）
上式中，荷载效应S和结构抗力R均为随机变量，其函数Ｚ也是一个随机变量。实际工
程中，可能出现以下三中情况（图1.2.2）：当Ｚ＞0即R＞S时，结构处于可靠状态；当Ｚ＜0即R＜S时，结构处于失效状态；当Ｚ＝0即R=S时，结构处于极限状态。
关系式ｇ（S，R）＝R－S＝0称为极限状态方程。
二、实用设计表达式
现行规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表达式进行计算。
（一）按承载能力极限状态设计的实用表达式
1、实用表达式
结构构件的承载力设计应采用下列极限状态设计表达式：
S≤R（1.2.2）
式中R—结构构件的承载力设计值，即抗力设计值；
S—荷载效应基本组合或偶然组合的设计值。
荷载效应的基本组合，是指承载能力极限状态计算时，永久荷载和可变荷载的组合；而荷载效应的偶然组合则是永久荷载、可变荷载和一个偶然荷载的组合。按承载能力极限状态设计时，一般考虑荷载效应的基本组合，必要时尚应考虑偶然组合。下面仅介绍荷载效应基本组合设计值的表达式，对于荷载效应偶然组合的设计值可参阅有关规范。
2、荷载效应基本组合设计值S
《荷载规范》规定，对于基本组合，荷载效应组合的设计值S应从由可变荷载效应控制的组合和由永久荷载效应控制的组合中取最不利值确定。
（1）由可变荷载效应控制的组合
(1.2.3)
式中—结构构件的重要性系数，对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以
上的结构构件，不应小于1.1；对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件，不应小于1.0；对安全等级为三级或设计使用年限为5年及以下的结构构件，不应小于0.9；在抗震设计中，不考虑结构构件的重要性系数。
—永久荷载分项系数，按表1.2.3采用；
—按永久荷载标准值计算的荷载效应值；
—第i个可变荷载的分项系数，按表1.2.3采用；
—按可变荷载标准值计算的荷载效应值，其中为诸可变荷载效应中最大值；
—可变荷载的组合值系数，民用建筑楼面均布活荷载、屋面均布活荷载的组合值系数按表1.1.1、表1.1.3采用；
—参与组合的可变荷载数。
（2）由永久荷载效应控制的组合
（1.2.4）应用（1.2.3）、式（1.2.4）时应注意以下问题：
①当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时，参与组合的可变荷载仅限于竖向荷载。
②式中γG S GK为永久荷载效应设计值，γQ1S Q1K和效应设计值。相应地，γG ＧK称为永久荷载的设计值，γQ1Ｑ1K和分别为第一可变荷载和第i个可变荷载的设计值。可见，荷载设计值是荷载代表值与荷载分项系数的乘积。通常，集中恒载、均布恒载设计值分别用G和g表示，集中活荷载、均布活荷载设计值分别用Q和q表示。
③混凝土结构和砌体结构设计采用内力表达式。此时，式（1.2.3）、式（1.2.4）实质上就是永久荷载和可变荷载同时作用时，在结构上产生的内力（轴力、弯矩、剪力、扭矩等）的组合，其目标是求出结构可能的最大内力。在建筑力学课程里，我们已熟知各种结构内力
的计算方法，例如跨度为的简支梁，在跨中集中荷载F作用下的跨中最大弯矩，
S Qk的计算方法。
在均布荷载作用下的跨中最大弯矩= ，这也就是式中S
④钢结构设计采用应力表达，式（1.2.3）、式（1.2.4）实质上就是永久荷载和可变荷载同时作用时，在构件截面上产生的最大应力。
现在通过下例进一步说明荷载效应的计算方法。
步骤5：例题讲解（分钟）
【例1.2.1】某办公楼钢筋混凝土矩形截面简支梁，安全等级为二级，截面尺寸b×h =200mm×400mm，计算跨度=5m，净跨度=4.86m。承受均布线荷载：活荷载标准值7kN/m，永久荷载标准值10kN/m（不包括自重）。试计算按承载能力极限状态设计时的跨中弯矩设计值和支座边缘截面剪力设计值。
【解】由表1.1.1查得活荷载组合值系数=0.7。安全等级为二级，则结构重要性系数
=1.0
钢筋混凝土的重度标准值为25kN/m3，故梁自重标准值为25×0.2×0.4=2 kN/m
总永久荷载标准值g k=10+2=12kN/m
永久荷载产生的跨中弯矩标准值和支座边缘截面剪力标准值分别为：
M gk = g k = ×12×52 =37.5kN·m
= = =29.16 kN
活荷载产生的跨中弯矩标准值和支座边缘截面剪力标准值分别为：
M qk = q k = ×7×52 =21.875kN·m
= = =17.01 kN
本例只有一个活荷载，即为第一可变荷载。故计算由可变荷载弯矩控制的跨中弯矩设计值时，=1.2，=1.4。由式（1.2.3）得由可变荷载弯矩控制的跨中弯矩设计值和支座边缘截面剪力设计值分别为：
=
=1.0×（1.2×37.5+1.4×21.875）=75.625 kN·m
=
=1.0×（1.2×29.16+1.4×17.01）=58.806 kN
计算由永久荷载弯矩控制的跨中弯矩设计值时，=1.35，=1.4，=0.7。由式
（1.2.4）得由永久荷载弯矩控制的跨中弯矩设计值和支座边缘截面剪力标准值分别为：
=1.0×（1.35×37.5+0.7×1.4×21.875）=72.063 kN·m
=1.0×（1.35×29.16+0.7×1.4×17.01）=56.036 kN 取较大值得跨中弯矩设计值M = 75.625kN·m，支座边缘截面剪力设计值=58.806 kN。
上例中只有一个可变荷载，计算较简单。当结构上同时作用两个或两个以上可变荷载时，需要判别其中哪一个可变荷载的效应最大（该可变荷载为第一可变荷载，其余为），这一工作通常比较麻烦。为简化计算，《荷载规范》规定，对于一般排架、框架结构，可不区分第一可变荷载和第i个可变荷载，并采用相同的组合值系数，其荷载效应组合设计值取由可变荷载效应控制和由永久荷载效应控制的组合值中的最不利值。其中，由可变荷载效应控制的组合按下式计算：
（1.2.5）
（1.2.6）由永久荷载效应控制的组合仍按式（1.2.4）采用。
（二）按正常使用极限状态设计的实用表达式
1、实用表达式
结构或结构构件超过正常使用极限状态时虽会影响结构正常使用，但对生命财产的危害程度较超过承载能力极限状态要小得多，因此，可适当降低对可靠度的要求。为了简化计算，正常使用极限状态设计表达式中，荷载取用代表值（标准值、组合值、频遇值或准永久值），不考虑分项系数，也不考虑结构重要性系数。
根据实际设计的需要，常需区分荷载的短期作用（标准组合、频遇组合）和荷载的长期作用（准永久组合）下构件的变形大小和裂缝宽度的计算。例如，由于混凝土具有收缩、徐变等特性，故在正常使用极限状态计算中，需要考虑作用持续时间不同，分别按荷载的短期效应组合和荷载长期效应组合验算变形和裂缝宽度。因此，《荷载规范》规定，对于正常使用极限状态，应根据不同的设计要求，采用荷载效应的标准组合、频遇组合或准永久组合，按下列设计表达式进行设计：
S≤C (1.2.7)
式中S—变形、裂缝等荷载效应的设计值；
C—结构构件达到正常使用要求所规定的限值，如变形、裂缝宽度等。
结构设计计算中，混凝土结构的正常使用极限状态主要是验算构件的变形、抗裂度或裂缝宽度，使其不超过相应的规定限值；钢结构通过构件的变形（刚度）验算保证；而砌体结构一般情况下可不做验算，由相应的构造措施保证。
2、荷载效应组合设计值
（1）对于标准组合，其荷载效应组合的表达式为：
(1.2.8)
（2) 对于频遇组合，其荷载效应组合的表达式为：
(1.2.9)
式中：—可变荷载的频遇系数；
—可变荷载的准永久值系数。
（3）对于准永久组合，荷载效应组合的表达式为：
(1.2.10)
需要说明，与承载能力极限状态设计相同，对式（1.2.8）式（1.2.10），混凝土结构采用内力表达，而钢结构采用应力表达。
步骤6：课程小结（分钟）
步骤7：布置作业（分钟）
1、巩固性作业：习题集第1章。
2、预习性作业：预习第2章。
附：板书设计
1
65 建筑结构设计分析 张亚超 魏强 西安骊山建筑规划设计院 摘 要：本文主要介绍建筑结构的基本内容,然后针对目前建筑结构设计当中墨守成规的现象,提倡采用概念设 计思想来促进结构工程师的创造性,推动结构设计的发展，对建筑结构设计常见问题做了分析，为以后的设计提供参考。 关键词：建筑；结构设计；方法；概念设计 而建筑结构设计优化方法的应用则既能满足建筑美观、造型优美的要求，又能使房屋结构安全、经济、合理，成为实质意义上的“经济适用”房。 1 结构设计的基本内容 1.1 屋顶（面）结构图 当建筑是坡屋面时,结构的处理方式有两种:梁板式及折板式。梁板式适用于建筑平面不规整,板跨度较大,屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。反之,则适用折板式。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于 120 厚。此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法, 建议采用剖面示意图加大样详图的表示方法（实践证明此方法便于施工人员正确理解图纸）。1.2 结构平面图 在绘制结构平面布置图前有个问题需要说明一下, 就是要不要输入结构软件进行建模的问题。当建筑地处抗震设防烈度为 6 度区时,根据建筑抗震设计规范,是可以不用进行截面抗震验算的但应符合有关的抗震措施要求。那么对于砌体结构来讲如果时间不是很充足的话应该可以不用在软件中建模的,直接设计即可,但要注意受压和局部受压的问题。必要时进行人工复核。对于局部受压的防御措施是要按规定对梁下设梁垫以及设置构造柱等措施。如果时间不是很紧张的话建议还是输入建模较好, 有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。另外，当建筑地处抗震设防烈度为 7 度及以上时我的观点是必须要输入软件建模计算的, 绘制结构平面图时如果没有建模的话就可以直接在建筑的条件图上来绘制结构图了, 这一步必不可少的是删除建筑图中对结构来讲没有用的部分,简单快捷的方法是利用软件的图层功能,直接冻结相关的层。然后再建立新的结构图层:圈梁层、构造柱层、梁层、文字层、板钢筋层等等。这样做的目的是提高绘图效率, 方便在不同结构平面图间的拷贝移动和删除。1.3 楼梯 楼梯梯板要注意挠度的控制, 梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求, 梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。局部不合适处可以采用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。阁楼层处的楼梯由于有 分户墙的存在要设置抬墙梁。注意梁下的净空要求, 并要注意梯板宽度的问题。首段梯板的基础应注意基础的沉降问题, 必要时应设梯梁。1.4 基础 基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要求。基础的配筋应满足最小配筋率的要求（施工图审查中心重点审查部位）。条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。条基交叉处的基底面积不可重复利用,应注意调整基础宽度。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度（因软件计算的是墙下的平均轴力）。基础图中的构造柱,当定位不明确时应给予准确定位。 2 概念设计 所谓的概念设计一般指不经数值计算, 尤其在一些难以做出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中, 依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想, 从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法, 可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的经济可靠性能，同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 概念设计的重要性：概念设计是展现先进设计思想的关键，一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。一般认为，概念设计做得好的结构工程师，随着他的不懈追求，其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富，设计成果也越来越创新、完善。遗憾的是，随着社会分工的细化，大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计，缺乏创新，更不愿（不敢）创新，有的甚至拒绝对新技术、新工艺的采纳（害怕承担创新的责任）。大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天，对计算机结果的明显不合理、甚至错误不能及时发现。 3 建筑结构设计常见问题 （下转第67页）
建筑结构概念设计及案例 书名:建筑结构概念设计及案例 出版社:清华大学出版社 作者:罗福午 出版日期:2003-12-01 简介: 本书提出建筑结构概念设计的概念、原则和思路，并介绍相关案例。“概念”部分说明结构概念设计的地位和作用、基本思路、基本做法以及设计中常用到的结构概念。“案例”部分则介绍了国内外的著名案例。 目录: 前言 第1章建筑结构概念设计概述 1.1 建筑结构的作用 1.2 结构概念设计的概念 1.3 概念设计在建设过程中的地位 1.4 建筑结构的基本构件类型 1.4.1 基本构件的类型 1.4.2 各种构件之间的区别与联系 1.5 建筑结构的几个基本概念 1.5.1 荷载和作用 1.5.2 结构失效和材料，结构受力和荷载
1.5.3 结构的可靠度和设计方法 1.5.4 结构的三个基本分体系 1.5.5 关于地基的基本概念 1.5.6 梁、板设计中的几个基本概念 1.5.7 梁、拱和索 1.5.8 梁柱框架 1.5.9 平面桁架（含空腹桁架）和空间架1.5.10 从对比中认识壳体结构 1.5.11 折板结构和幕结构 1.5.12 帐篷、索和充气结构 1.5.13 结构受力、变形的相对性 1.5.14 结构构件的弯曲变形示意图 1.5.15 预应力和预应力结构 1.5.16 结构抗震设计的基本概念 1.5.17 从总体概念上考虑结构设计 1.5.18 对标准、规范、规程应有的知识1.6 结构概念设计的原则 第2章托罗哈结构概念设计作品案例2.1 关于E.托罗哈的评价 2.2 运动场旁有轨电车站 2.3 圆形手术教室 2.4 阿尔捷希拉集贸市场
绪论 思考题 1、何为建筑结构？ 2、如何根据结构所用材料和结构受力特点对建筑结构进行分类？ 3、为什么要在混凝土中放置钢筋？ 4、钢筋混凝土结构有什么有优缺点？ 5、钢筋和混凝土两种材料的物理和力学性能不同，为什么能够结合在一起共同工作？ 6、砌体结构有什么优缺点？ 7、钢结构有什么优缺点？ 习题 一、判断题 1、由块材和砂浆砌筑而成的结构称为砌体结构。（） 2、混凝土中配置钢筋的主要作用是提高构件的承载力和变形性能。（） 3、钢筋混凝土构件比素混凝土构件的承载能力提高幅度不大。（） 二、单项选择题 1、钢筋和混凝土结构能够结合在一起共同工作的主要原因之一是（）。
A、二者的承载能力基本相等 B、二者的温度线膨胀系数基本相同 C、二者能相互保温、隔热 D、混凝土能握裹钢筋 2、钢结构的主要优点是（）。 A、重量轻而承载能力高 B、不需维修 C、耐火性能较钢筋混凝土结构好 D、造价比其他结构低 第一章 思考题 1.混凝土的基本强度指标有哪些？如何确定？各用什么符号表示？它们之间关系如何？ 2.试写出C20，C25，C30混凝土的f ck,f tk z值。 3.混凝土单轴受压时的应力-应变曲线混凝土有何特点？ 4. 混凝土应力-应变曲线中，所对应的应变ε0还是εcu？计算时，ε0和εcu分别取何值？ 5.混凝土受压变形模量有几种表达方法？我国是怎么样确定混凝土的受压弹性模量的？写出C20，C25，C30混凝土的弹性模量E c的值。 6.混凝土的徐变和收缩是否相同？又有什么因素关系？对混凝土构件有什么影响？ 7.减少混凝土徐变和收缩又哪些措施？ 8.我国建筑结构所用的钢筋品种有哪些？说明其应用范围。 9.钢筋的的应力-应变曲线分为哪两类？各有什么特征？钢筋的强度
第2、3 次课教学整体设计
教学过程（教学设计实施步骤及时间分配） 步骤1：组织教学（分钟） 1、师生问好 2、班长报告出勤 步骤2：导入新课（分钟） 绪论中已述及，结构上的作用可分为直接作用和间接作用。其中直接作用即习惯上所说的荷载，它是指施加在结构上的集中力或分布力系。 步骤3：知识讲授§1.1含例题2道（分钟） 第1章建筑结构计算基本原则 §1.1荷载分类及荷载代表值 一、荷载分类 按随时间的变异，结构上的荷载可分为以下三类： （一）永久荷载 永久荷载亦称恒荷载，是指在结构使用期间，其值不随时间变化，或者其变化与平均值相比可忽略不计的荷载，如结构自重、土压力、预应力等。 （二）可变荷载 可变荷载也称为活荷载，是指在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的荷载，如楼面活荷载、屋面活荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载等。 （三）偶然荷载 在结构使用期间不一定出现，而一旦出现，其量值很大且持续时间很短的荷载称为偶然荷载，如爆炸力、撞击力等。 二、荷载代表值 荷载是随机变量，任何一种荷载的大小都有一定的变异性。因此，结构设计时，对于不同的荷载和不同的设计情况，应赋予荷载不同的量值，该量值即荷载代表值。《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（以下简称《荷载规范》）规定，对永久荷载应采用标准值作为代表值；对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值；对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。本书仅介绍永久荷载和可变荷载的代表值。 （一）荷载标准值 作用于结构上荷载的大小具有变异性。例如，对于结构自重等永久荷载，虽可事先根据结构的设计尺寸和材料单位重量计算出来，但施工时的尺寸偏差，材料单位重量的变异性等原因，致使结构的实际自重并不完全与计算结果相吻合。至于可变荷载的大小，其不定因素则更多。荷载标准值就是结构在设计基准期内具有一定概率的最大荷载值,它是荷载的基本
《建筑结构》课程教学大纲 第一部分前言 一、课程性质 《建筑结构》课程是土建类专业进行职业能力培养的一门职业核心课程，集理论与实践为一体，培养学生直接用于房屋建造、工程管理、工程监理、建筑设计、工程造价等岗位工作中所必需的结构分析能力，掌握房屋结构构件的基本计算原理和初步设计方法，同时满足后续专业课程《建筑施工技术》、《建筑工程质量事故分析与处理》、《建筑工程计量与计价》、《PKPM结构设计》、《建筑工程质量控制》等课程准备必要的结构概念及结构知识。 二、课程任务 《建筑结构》课程由混凝土结构、砌体结构、钢结构及建筑结构抗震等结构模块内容组成，讲授结构用材料的基本力学性质，结构设计标准，钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构基本构件的受力特点。使学生掌握钢筋混凝土梁、板、柱、楼（屋）盖，砌体结构的墙、柱及钢结构的连接，梁、柱的设计计算方法和一般结构的构造知识；同时掌握与施工和工程质量控制有关的结构基本知识。能进行一般民用房屋和单层工业厂房结构选型与结构计算，熟练识读结构施工图,并能绘制结构施工图。 三、课程设计思路 按照土建工程技术领域和二级建造师、施工员、质检员、实验员、资料员、预算员、监理员、设计员等岗位职业资格标准，以岗位分析和具体工作过程为导向，根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求，选取和改革课程教学内容；会同企业技术人员，设计教学能力训练项目，设计职业体验训练项目，设计融学习过程于工作过程中的职业情境，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，为学生可持续发展奠定良好的基础。 第二部分课程目标 一、总体目标（职业综合能力目标） 通过本课程的学习，要求学生达到胜任一般建筑工程的结构计算及设计能力；借助电子计算机及结构设计软件，能从事较为复杂的结构分析和计算能力。培养学生直接用于房屋建造、工程管理、工程监理、建筑设计、工程造价等岗位工作中所必需的结构分析能力。 二、具体目标
高层建筑结构设计 教案 山东大学 土建与水利学院 薛云冱
目录 第一章：高层建筑结构体系及布置 (2) §1-1 概述 (2) §1-2 高层建筑的结构体系 (7) §1-3 结构总体布置原则 (9) 第二章：荷载及设计要求 (12) §2-1 风荷载 (12) §2-2 地震作用 (13) §2-3 荷载效应组合及设计要求 (14) 第三章：框架结构的内力和位移计算 (15) §3-1 框架结构在竖向荷载作用下的近似计算—分层法 (15) §3-2 框架结构在水平荷载作用下的近似计算（一）—反弯点法 (16) §3-3 框架结构在水平荷载作用下的近似计算（二）—改进反弯 点（D值）法 (17) §3-4 框架在水平荷载作用下侧移的近似计算 (18) 第四章：剪力墙结构的内力和位移计算 (20) §4-1 剪力墙结构的计算方法 (20) §4-2 整体墙的计算 (22) §4-3 双肢墙的计算 (23) §4-4 关于墙肢剪切变形和轴向变形的影响以及各类剪力墙划 分判别式的讨论 (24) §4-5 小开口整体墙的计算 (29) §4-6 多肢墙和壁式框架的近似计算 (30) 第五章：框架—剪力墙结构的内力和位移计算 (30) §5-1 框架—剪力墙的协同工作 (30) §5-2 总框架的剪切刚度 (31) §5-3 框—剪结构铰结体系在水平荷载下的计算 (32) §5-4 框—剪结构刚结体系在水平荷载下的计算 (33) §5-5 框架—剪力墙的受力特征及计算方法应用条件的说明 (36) §5-6 结构扭转的近似计算 (36) 第六章：框架截面设计及构造 (36) §6-1 框架延性设计的概念 (36) §6-2 框架截面的设计内力 (37) §6-3 框架梁设计 (39) §6-4 框架柱设计 (42) §6-5 框架节点区抗震设计 (47) 第七章：剪力墙截面设计及构造 (49) §7-1 墙肢截面承载力计算 (49) §7-2 连梁的设计 (53)
建筑结构 第一章，建筑结构概述 1.1建筑结构的任务，功能与定义 一建筑结构在建军筑物中的任务 1.它是一个空间的组织者 2它是一个形状的表现者 3.它是一个荷载的支承者 4它是一个材料的利用者 结构存在的根本目的是服务于人类对空间的应用和美观需求， 结构的夏的根本原因是抵御自然界对建军筑物生成的名种荷载 结构存在的根本条件是利用并发挥了建军筑材料的作用 二建筑结构用为支承者的预定功能 1结构应能承受正常使用和正常施工时可能出现的各种荷载，安全性 2结构在正常使用时具有良好的工作性能既具有适用性 3结构的构件和所用材料在正常维护下具有足够的耐久性 4结构在设计规定的偶然事件发生时和发生后仍保持必需的整体性，既安全性要求 掌握建筑物需要承受的荷载情况 了解建筑结构所采用材料的性能 充分发挥材料的作用 三，建军筑结构的定义 建筑结构是在一个建军筑空间中用各种基本结构构件组合建造成的有某种特征的机体，为建筑特的持久使用和美观需求服务，结人们的生命财产提供安全保障 在应用上，要充分满足空间和多项使用功能要求 在安全上，要完全符合承载，变形，稳定的持久需要 在造型上，要能够与环境规划和建筑艺术融为一体 在技术上，要力争体现科学，技术和工程的新发展 在建造上，工合理用材，节约能源，与施工实际密切结合 1.2建筑结构的荷载，作用与荷载效应 载荷的分类 按载荷随时间的变异分，有恒载，活载和偶然荷载 按结构的动的动力效应分，有静载，动载 按荷载实际分布情况有分布荷载和集中荷载 按荷载的作用方向分，有竖向荷载，侧向荷载，和冲击荷载， 1恒载，指结构构件和建筑物构造层的重力荷载，等于它们的体积乘以所用材料的单位重力 估算各结构构件每平米面积中的平均恒载w和各种建筑物每平米建军筑面积上的平均恒载W大致取 钢筋混凝土结构 w=4-6N/m2 W=10-14 N/m2 钢结构 w=2.5-4N/m2 W=6-9 N/m2 木结构 w=2-2.5N/m2 W=4-7 N/m2 准确计算恒载必须注意 不能遗漏
《建筑结构抗震设计》课程设计 学院：建筑工程学院 班级：11土木工程1 姓名：******* 学号：30150590110 指导老师：********
建筑结构抗震设计任务书 设计一个钢筋混凝土框架结构房屋，建筑面积6000m2－8000m2，4－6层。房屋的使用功能自拟，柱网布置与房间分隔按照所拟题目合理设置，要求选取计算的横向框架不小于三跨，围护和分隔墙体建议选用加气混凝土砌块，墙体开洞情况根据设计建筑物功能自行设置。设计中选用的建筑层高、楼层活载和混凝土标号按照表1选取。7度设防，第二组，二类场地，设计地震基本加速度0.1g,按照多遇地震计算地震作用。按照要求我选用C30混凝土，楼层活荷载标准值为：2.8－0.12×4=2.32kN/m2。试完成房屋结构的合理布置，并完成以下工作： （1）画出结构方案，绘制结构布置图 （2）底部剪力法计算等效水平地震作用 （3）完成水平荷载下的框架内力计算 （4）进行水平荷载下的位移验算 （5）完成竖向荷载（恒载、活载）下的框架内力计算 表1 混凝土等级、层高、活荷载值分配表 混凝 土等级层高 楼层活荷载标准值（kN/m2；i=0、1、2、3、4） 2.5－0.1i 2.8－0.12i C303.3（学号1－5）（学号6－10）3.6（学号11－15）（学号16－20） C353.3（学号21－25）（学号26－30）3.6（学号31－35）（学号36－40） C403.3（学号41－45）（学号46－50）3.6（学号51－55）（学号56－60）
1结构布置及结构计算简图的确定 结构平面布置图见图1，计算简图见图2。 图1 结构平面布置图 图2 计算简图图3 各质点重力荷载代表值 2荷载标准值计算
小型建筑设计 作业目的： 本作业是在适当提高设计难度、深度的前提下，对本课程一学年所学内容的一个总结性训练。具体作业目的如下： 1．进一步加强设计过程、设计方法的学习与训练，包括任务分析与场地勘察、实例调查与资料搜集、多方案构思及方案优化、方案修改调整及深入完善等过程步骤。并加深理解它们之间的因果关系以及在建筑设计中的作用、意义； 2．加深理解建筑的环境、功能、空间、造型、交通、结构、围护各体系间的内在关系； 3．学习并掌握小型建筑方案设计的基本处理手法与设计技巧。如入口、门厅、中厅、楼梯、卫生间的组织与处理等等； 4．进一步学习如何把形态构成的方法、技巧灵活运用于建筑的空间造型设计中去； 5．进一步学习并掌握方案设计的基本表现方法，包括徒手草图、工具铅笔、工具墨线、工作模型和正式模型的制作技法。 作业要求： 1．应充分做好设计的前期准备工作，并形成相应的文字报告。具体内容包括： (1) 相关资料搜集和实例调研； (2) 设计题目分析和地段调研。 2．方案设计前应依据选定的设计题目，约请某一艺术家、建筑师或牙科医师作为模拟设计对象，调查其工作特点、生活习惯，了解其对建筑空间、环境的要求，并在方案设计的各个阶段征询其意见； 3．一草构思阶段要求完成三个方案构思； 4．各阶段的方案设计应满足以下要求： (1) 应充分满足基本功能活动要求，包括具体空间的大小(三维)、位置、朝向、采光、通风、景观等要求，及各个空间之间的功能关系要求； (2) 应充分考虑并利用地段的环境条件(包括地形地貌、景观朝向、道路交通、周边建筑以及地区气候等)，使该建筑真正成为该环境的有机组成部分； (3) 应有明确的类型建筑特征，并具有突出的个性特点； (4) 应充分体现经济技术可行的原则。 5．正式方案的表现形式为A1工具墨线图和1：100模型。具体内容包括： (1) 总平面图，1个，1：200； (2) 平面图，1～2个，l：100； (3) 剖面图，2～3个，l：100； (4) 立面图，2～3个，1：100； (5) 透视图，1个，限定为正常视点透视； (6) 模型，1个，1：100； (7) 简明设计说明及技术经济指标(包括总用地面积、总建筑面积、各部分建筑 面积及绿化指标等)。 学时进度： 作业总学时为75，其中课内36，课外39。
建筑结构设计规范和设计方法 建筑结构设计规范和设计方法 摘要：本文分析了几个建筑设计中结构设计方面存在的普遍问题，并提出了针对这些问题的防治方法，供大家参考借鉴。 关键词：建筑结构设计存在问题 建筑设计是一项繁重而又责任重大的工作，直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性。但在实际设计工作中，常常发生建筑结构设计的种种概念和方法上的差错，这些差错的产生，有的是由于设计人员没有对一般建筑尤其是多层建部设计引起高度重视，盲目参照或套用其他的设计的结果；有的则是由于设计对设计规范和设计方法缺乏理解；还有的是由于设计者的力学概念模糊，不能建立正确的计算模式，对结构验算结果也缺乏判断正确与否的经验，为了避免或减少类似的情况发生，确保建筑设计质量能上一个台阶，应从以下几个方面对结构设计中的常见问题加以改进： 1 剪力墙砌体结构挑梁裂缝问题 底层框架剪力墙砌体结构房屋是指底层为钢筋混凝土框架--剪 力墙结构，上部为多层砌体结构的房屋。该类房屋多见于沿街的旅馆、住宅、办公楼，底层为商店，餐厅、邮局等空间房屋，上部为小开间的多层砌体结构。这类建筑是解决底层需要一种比较经济的空间房屋的结构形式。部分设计者为追求单一的建筑立面造型来增加使用面积，将二层以上的部分横墙且外层挑墙移至悬挑梁上，各层设计有挑梁，但实际结构的底层挑梁承载普遍出现裂缝，该类挑梁的设计与出现裂缝在临街砌体结构房屋中比较常见。 原因是原设计各层挑梁均按承受本层楼盖及其墙体的荷载进行 计算。但实际结构中，悬挑梁上部墙体均为整体砌筑，且下部墙体均兼上层挑梁的底摸，这样挑梁上部的墙体及楼盖的荷载实际上是由上往下传递。上述挑梁的设计计算与实际工程中受力及传力路线不符是导致底层挑梁承载力不足并出现受力裂缝的主要原因，解决的办法要么改变计算简图及受力路线，要么注意施工顺序和施工工序。
题： 工程概况： 某教学楼位于8度烈度区，设计基本地震加速度为0.2g ；场地为II 类；总层数为10层，底层一层层高5.5m ，二层5m ，其他层为4.1m ，总高为5.5+5+8*4.1=43.3m ；整个结构为现浇，本题中不考虑风荷载作用；楼面荷载计算中，雪载、使用荷载取50%，永久荷载取100%。 （三）、绘出框架平面柱网布置 第二步、初步选定梁柱截面尺寸及材料强度等级 一、 初估梁柱截面尺寸 （1）框架梁截面尺寸： 梁高h=(1/10～1/18)l=(1/10～1/18)×7200=400～720取600mm 梁宽b=(1/2～1/3)h=(1/2～1/3)×600=200～300取300mm>200mm (2)框架柱截面尺寸：600×600 为了减少构件类型，简化施工，多层房屋中柱截面沿房屋高度不宜改变。 在计算中，还应注意框架柱的截面尺寸应符合规范对剪压比(0/c c c c h b f V )、剪跨比(c Vh M /=λ)、轴压比(c c c N h b f N /=μ)限值的要求，如不满足应随时调整截面尺寸，保
证柱的延性。抗震设计中柱截面尺寸主要受柱轴压比限值的控制，如以ω表示柱轴压比的限值，则柱截面尺寸可用如下经验公式粗略确定： ?ω3 2 10)1.0(?-= =c f GnF a A 式中；A ——柱横截面面积，m 2，取方形时边长为a ； n ——验算截面以上楼层层数； F ——验算柱的负荷面积，可根据柱网尺寸确定，m 2； f c ——混凝土轴心抗压强度设计值； ω——框架柱最大轴压比限值，一级框架取0.7，二级框架取0.8，三级框架取0.9。 φ——地震及中、边柱的相关调整系数，7度中间柱取1、边柱取1.1，8度中间柱取1.1、边柱取1.2； G ——结构单位面积的重量(竖向荷载)，根据经验估算钢筋混凝土高层建筑约为12～18kN ／m 2。 A= 18x9x54x17.4/52x1.1 =0.32m 2 14.3x(0.8-0.1)x103 故0.6X0.6的柱子符合 二、 材料强度等级 1、 混凝土的强度等级：梁、柱和节点选用C30，其他各类构件选用C25。 2、 钢筋的强度等级：纵向钢筋采用II 、III 级变形钢筋，箍筋采用I 级钢筋。 三、 确定计算简图、选取计算单元 1、 画出水平计算简图，标注框架编号（横向为1、 2、3-----，纵向为A 、B 、C---）、框 架梁编号（材料、截面和跨度相同的编同一号），确定梁的计算跨度。
建筑结构试验实验计划 《建筑结构试验》课程是建筑结构工程专业的大学生必须掌握的一门专业知识。随着我国建筑结构工程的迅速发展，结构试验在建筑结构工程质量的评定、设计方法的验证等方面发挥着愈来愈大的作用，建筑结构工程专业的大学生必须掌握结构试验的基本理论和基本技术，在试验技能方面得到初步训练，以适应未来工作的需要。 一.实验教学的指导思想和教学目的 1、指导思想 建筑结构试验这门课程是建筑工程专业本科生必修的专业课，通过课程和实验教学使学生掌握建筑结构及其构件静、动力实验的基本方法，了解常用实验加载设备及测量仪器的工作原理及使用方法，为学生今后从事科学实验研究工作提供必要的基础知识。 2、教学目的 实验教学是进行建筑结构课程学习的一个重要环节。通过实验教学使学生加深理解建筑结构试验的基本原理和方法，熟悉结构试验的规程及试验设备、仪器的操作技术，培养学生动手能力及试验设计能力。 二. 实验教学的基本要求 1.要求学生掌握静载试验的分级加载制度、熟悉静载试验过程及常用的加载设备； 2.要求学生掌握静态应变测量、位移测量和荷载测量方法，掌握电阻应变片的特性及其与电阻应变仪的正确连接与使用； 3.要求学生掌握应用回弹仪评定混凝土抗压强度的基本操作规程； 4.要求学生掌握运用自由振动方法测定结构动力特性的试验及数据分析技术，熟悉振动测量仪器的使用。 实验项目 1.1 实验一回弹法检测混凝土抗压强度 一、试验简介 1. 回弹法简介 回弹法是一种利用标准能量为2.207J混凝土回弹仪，通过测强曲线检验结构或构件混凝土抗压强度的无损检测方法。它具有仪器简单、操作方便、经济迅速等特点。目前在现场混凝土抗压强度检测中应用广泛。 2.检测原理 回弹法是建立在混凝土的抗压强度f cu与回弹值R之间的函数关系基础上的。仪器工作时，随着对回弹仪施压，弹击杆徐徐向机壳内推进，弹击拉簧被拉伸，使联接弹击拉簧的弹击锤获得恒定的冲击能量E，当仪器水平状态时，其冲击能量E可由下式计算： E =KL2=2.207J 式中K ——弹击拉簧的刚度785.0N/m；
第一章绪论 第一节本课程的任务和学习方法 教学目标：了解本课程的研究内容，让学生掌握本课程的任务 教学重点：掌握本课程的任务和学习方法。 教学难点：掌握建筑构造的学习方法。 教学方法：启发式、讲授式 教具：多媒体 教学过程： 新授： 引入：建筑构造是什么？建筑是什么？ 新授：建筑构造是系统介绍建筑物各个组成部分的设计原理、构造要领和不同材料做法的一门课程。 1.建筑——人们从事生产、生活和活动的房屋和场所。 2.建筑学——专门研究建筑物的设计与建造的一门科学。 3.建筑物——工程技术产物，是科学技术和文化艺术的综合体。 4.建筑设计——确定建筑物的建筑风格、建筑功能及空间尺度，决定建筑物的使用价值。 总结：建筑构造是建筑施工专业的一门重要专业课。它在本专业系列课程中起着承前启后的重要作用。 作业：名词解释：建筑构造 实训练习:参观校园周边的建筑，让学生进行建筑分类。
第二节我国的建筑方针和政策 教学目标：掌握我国的建筑方针和政策 教学重点：我国的建筑方针、四化一改和建筑宗旨 教学难点：我国的建筑方针、四化一改、建筑业的奋斗目标。 教学方法：讲授法 教具：多媒体 教学过程： 引入： 新中国成立前，我国的建筑业极其落后，人民的衣食住行没有保证，尤以住房问题最为严重。 1951年党和国家提出的建筑方针是“适用、经济、美观”并提出以民族形式和社会主义内容相结合为主导思想。 新授： 当时，有些建筑工作者片面的强调民族形式，不顾国家财力物力的困难，大规模的建造了华而不实的大屋顶建筑，造成了恨得的浪费，人民反映强烈。因此，党和国家在1956年重新修订了建筑方针，改为“适用、经济和在可能的条件下注意美观。 1986年当和国家根据国民经济的大幅度增长，人民物质生活和精神生活水平的迅速提高，以及接受1976年唐山地震的惨痛教训，提出了新的建筑方针“适用、安全、经济、美观‘（简称八字方针）并且强调，这四个方面的要求不分主次，齐头并进。 为了加速我国建筑业的发展，改变长期以来存在的手工操作多，劳动强度大，施工速度慢，湿作业多等弊端，建筑业的奋斗目标是“四化一改”即设计标准化、构配件生产工厂化、施工机械化、管理现代化和墙体改革。 建筑是为人民服务的，所以“以人为本”是建筑业的根本宗旨。 “节能、环保、以人为本”永远是建筑工作者的主题，是无休止的的奋斗目标。 总结：学习我国的建筑方针和政策是学习建筑构造的前提，为今后的学习及工作打下良好的基础。 检测：1、八字方针：
茂名职业技术学院教案 2009~2010 学年第二学期 以下内容请按照课堂组织设计的实际情况在□内打 授课类型：理论课√实验课□综合训练课□实习□课程设计□其他□教学方法：讲授√指导□讨论□示教□其他□ 教学资源：多媒体√实物□模型□挂图□其他√□ 教研室主任审批：年月日
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2009 ~2010 学年第二学期 以下内容请按照课堂组织设计的实际情况在□内打 授课类型：理论课√实验课□综合训练课□实习□课程设计□其他□ 教学方法：讲授√指导□讨论□示教□其他□ 教学资源：多媒体√实物□模型□挂图□其他√ 教研室主任审批：年月日
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龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/0910920616.html, 建筑结构设计的工程实例分析 作者：谢于志赵亮 来源：《建筑建材装饰》2013年第07期 摘要：现代建筑的结构设计工作的效率与质量要求越来越严格，出现了高度越来越高、层数越来越多、结构体系越来越复杂的新特点。建筑结构的设计应对各方面的因素与条件进行综合考虑，应用先进的设计理论、模式与方法，对设计方案不断完善，从而提供给工程项目建设必须的技术文件，本文章对建筑结构设计的相关问题进行了简要分析并且合了国内某工程的实例。 关键词：建筑结构；设计；工程实例 引言 伴随着我国现代建筑科技快速的发展，建筑结构设计的要求与标准更为严格了，好的结构设计方案不但要兼具经济性、可行性和合理性等特征而且要具有相当的规范标准与技术准绳的要求，最近几年以来，伴随着我国高层和超高层建筑工程不断增多的数量，一系列的弊端与问题在结构设计中不断地涌现了，专业的设计人员必须在实践中不断积累经验和总结经验，必须加强理论知识的研究与专业知识的学习，这样才能全面提升和有效促进建筑结构设计的质量。 1 现代建筑结构设计的要点分析 （1）起决定性因素的水平荷载是绝对不允许被忽视的，现代的建筑结构设计的过程中：楼面使用荷载和建筑物的自重等因素将在竖构件中通常引起与建筑物高度的一次方成正比例而水平荷载对于建筑结构产生的倾覆力矩及其在竖构件中引起的轴力，则是与建筑物高度的二次方成正比的一定的轴力与弯矩数值，所以，竖向荷载基本是定值，而地震作用、风荷载等水平荷载的数值则会随着建筑结构动力特性的不同，而会出现很大幅度的变化，在建筑结构设计过程中，这种情况经常出现，这是必须在设计工作中进行详细计算与周密分析的原因所在。 （2）在高层建筑结构设计过程中，轴向变形也是必须考虑进去的，可能会由于数值较大的竖向荷载，轴向变形可能在柱中引起一定程度的发生，引起连续梁中间支座处的明显减小的负弯矩值越来越明显，也会产生影响预制构件下料的长度，设计人员要依据轴向变形的实际计算值，合理调整下料长度，而达到影响连续梁弯矩的目的。 （3）设计工作还有一项重要的控制指标——侧移，必须将水平荷载作用下的建筑结构侧移控制在一定的限度之内，原因是：侧移在高层建筑结构设计中已经成为重要的控制指标，特别是伴随着建筑物高度不断增加，建筑结构的侧移变形在相同水平荷载下增大显著，这是与与多层建筑完全不同的。
《建筑结构设计》考试大纲 一、课程基本要求 本课程是一门综合性课程，内容包括混凝土结构、钢结构、砌体结构和钢—混凝土组合结构。 1.1了解建筑结构的组成和常用种类，能进行结构类型的判别。 1.2了解结构设计的一般过程和内容。 1.3了解建筑结构的作用，了解可变荷载的随机特性；掌握荷载标准值、组合值、频遇值、准永久值等概念；掌握风荷载的计算方法。 1.4了解结构耐火设计的基本知识。 1.5了解建筑结构的安全性等级、地基基础设计等级、设计使用年限、结构重要性系数等概念；熟悉极限状态设计要求和内容，掌握荷载效应的基本组合、标准组合、频遇组合和准永久组合的方法和使用场合。 1.6了解抗震设防目标、抗震设防标准及抗震设计基本内容。 2.1了解建筑工程中常用的梁板结构种类，熟悉混凝土单向板肋梁楼盖、混凝土双向板楼盖和钢楼盖的平面布置方案。 2.2熟悉混凝土楼盖、钢楼盖和钢—混凝土组合楼盖中板、次梁、主梁的计算模型，包括计算简图和荷载；掌握连续梁、板内力计算的调幅法，各向同性双向板的塑性铰线法以及四边支承组合板内力的弹性计算方法；熟悉变刚度连续梁的内力分布特性和连续梁的挠度计算方法；熟悉计算模型与实际受力的差异以及它的适用性。 2.3掌握混凝土楼盖板、梁的配筋构造要求，掌握钢楼盖次梁与主梁、主梁与柱的连接方式；掌握组合板的承载力、挠度和裂缝宽度计算方法，了解组合板的基本构造要求；掌握组合梁的承载力计算方法，熟悉组合梁挠度和裂缝宽度计算原理，了解组合梁的基本构造要求。 2.4了解楼梯的常用种类，熟悉梁式楼梯和板式楼梯的布置方法和计算要点，了解梁式楼梯和板式楼梯的构造要求。
3.1了解单层厂房的常用结构类型，熟悉混凝土排架结构和钢门式刚架结构厂房的组成、布置及各部分的作用； 3.2熟悉厂房结构的荷载传递路线，掌握荷载计算方法和排架结构、刚架结构内力分析方法；熟悉分析模型选取的合理性、适用范围和结构的空间作用性能。3.3掌握排架柱、刚架梁柱控制截面的内力组合方法；理解确定构件计算长度的原理。熟悉混凝土牛腿的设计方法，熟悉刚架梁柱节点和柱脚节点的设计方法。 3.4熟悉柱间支撑的计算模型、腹杆计算长度的确定方法。 3.5了解柱下独立基础的破坏形式，掌握独立基础的计算方法，熟悉独立基础的构造要求。 3.6了解屋架的常用结构类型，熟悉屋架的计算模型，掌握钢屋架的节点设计方法。了解檩条、隅撑、拉条与撑杆的设计要求。 4.1了解多层现浇混凝土框架结构、装配整体式框架结构和钢框架结构的常用节点类型；熟悉框架结构的布置方式以及与楼盖布置方案的关系；了解框架结构的平面规则性和竖向规则性；熟悉框架梁柱构件截面尺寸的估算方法。 4.2熟悉框架结构内力分析模型选取的合理性和适用范围；掌握框架结构在竖向和水平荷载下的内力分析方法。理解框架的P—Δ效应，了解二阶分析方法。4.3掌握框架梁柱控制截面的内力组合方法；熟悉混凝土框架梁柱、钢框架梁柱和型钢—混凝土框架梁柱构件的设计方法；掌握混凝土框架节点的构造要求；掌握钢框架节点的设计方法和构造要求，了解型钢—混凝土框架节点的构造要求。 4.4了解常用的基础类型、地基分析模型和弹性基础模型；熟悉常用的刚性基础模型；掌握条形基础的设计方法，熟悉十字形基础和筏型基础的分析要点。 5.1了解高层结构的基本受力单元和常用的结构体系；熟悉高层结构的规则性；了解高层结构的布置原则和变形缝设置要求。 5.2熟悉无洞口剪力墙的受力性能；掌握有洞口剪力墙的连续化分析方法；理解剪力墙整体性系数α的物理意义，掌握剪力墙的分类判别方法，能根据不同的类型选择合适的分析模型。
第一章：建筑构造概论（第1周）共2学时 总体目标： 课程学习要求掌握建筑构造的概念，了解建筑构造的任务、房屋的基本组成和各组成部分在房屋中所起的作用，掌握影响建筑构造的主要因素及建筑构造的设计原则 教学内容： 1).建筑物的构造组成、影响建筑构造的因素、建筑构造的设计原则(2学时) 2).建筑构造组成的认知参观(1学时) 教学方法：课堂及实物现场讲解 师生互动：课堂及现场问答讨论 板书设计：电子课件讲义配图片 复习思考题 1.学习建筑构造的目的何在？ 2.建筑物的基本组成有哪些？它们的主要作用是什么？ 3.影响建筑构造的主要因素有哪些？ 4.建筑构造设计应遵循哪些原则 第二章：墙体与基础（第1至6周）共15学时 总体目标： 1.本章应重点了解墙体的类型、使用要求、墙身的加固措施、内外墙面装修及基础与地基的基本概念，理解并能绘制墙身基本构造节点（含墙脚、窗台、过梁节点及砖混结构建筑平面图）。 2.了解提高外墙保温能力的措施、常用隔墙、玻璃幕墙及地下室防潮防水要求。 教学内容： 1).墙体类型及其设计要求、墙体的承重方案、墙体承重方案作业布置(1.5学时) 2).墙体结构及抗震、保温与隔热、其它功能对墙体的要求,常用的墙体材料(1.5学时) 3).墙体的细部构造、墙体的变形缝(2学时) 4).内外墙面装修(2学时)
5).玻璃幕墙(2学时) 6).基础与地下室(2学时) 7).课程设计(4学时) 教学方法：课堂讲授 师生互动：课堂问答 板书设计：电子课件讲义配图片 思考题 1.简述墙体类型的分类方式及类别。 2.简述砖混结构的几种结构布置方案及特点。 3.提高外墙的保温能力有哪些措施？ 4.墙体设计在使用功能上应考虑哪些设计要求？ 5.简述砖墙优缺点？普通粘土砖（即标准砖）的优点是什么？ 6.砖墙组砌的要点是什么？ 7.什么是砖模？它与建筑模数如何协调？ 8.简述墙脚水平防潮层的设置位置、方式及特点。 9.墙身加固措施有哪些？有何设计要求？ 10.何谓“变形缝”？有什么设计要求？ 11.图示内、外墙变形缝构造各两种。 12.砌块墙的组砌要求有哪些？ 13.试比较几种常用隔墙的特点？ 14.简述墙面装修的基层处理原则。 15.简述墙面装修的种类及特点。 16.什么叫地基？什么叫基础？天然地基有哪些？ 17.简述常用基础的分类。 18.简述刚性基础和柔性基础的特点。 19.简述地下室防潮要求和防水要求。
建筑结构抗震设计方法 摘要：我国是世界上地震多发国家之一，地震灾害给人民的生命财产安全造成了毁灭性的破坏。因此，建筑结构的抗震设计一直是建筑界的热点和难题。半个世纪以来，我国的建筑结构抗震设计也取得了很大的进步，其中抗震设计方法是结构抗震设计的中心环节。本文首先分析了建筑结构地震震害的主要类型，并重点从建筑抗震场地，建筑结构框架设计和减震技术方面详细阐述了建筑结构抗震设计的方法。 关键词：建筑结构；抗震设计；地震；强柱弱梁 abstract: china is one of the countries in the world are earthquake, earthquake disaster to the people’s life and property security caused devastating damage. therefore, the seismic design of building structure construction has been the hot and difficult problem. half a century, the structural seismic design also has made great progress, the seismic design method is a central part of the seismic design of structures. this paper first analyzes the architectural structure of the main types of earthquake damage, and mainly from the aseismic site, building structure design and damping technology in detail the structural seismic design method. keywords: building structure; seismic design; the earthquake; strong column weak beam
第一章绪论 §1-1本课程的任务和学习方法 一、本课程的性质内容 1、课程的性质：建筑构造是土建类各个专业必修的专业课程。通过本课程的学习，使学生掌握民用和工业建筑构造的组成和基本构造原理、常见的构造作法，以及建筑施工图的识读。使学生能够运用所学知识解决基层土建单位的工程实际问题。配合其它有关课程的学习，为今后从事土建工程施工与管理、工程建设监理、工程质量与安全管理、工程经营与造价管理等工作打下基础。 2、课程的内容：研究建筑的各部分组成，各组成部分的构造原理和构造方法。构造原理研究各组成部分的要求，以及满足这些要求的理论；构造方法则研究在构造原理指导下，用建筑材料和制品构成构件和配件，以及构配件之间连接的方法。 二、本课程任务： 1、从具体构造和方案入手，牢记建筑各组成部分的构造做法。 2、掌握建筑的一般构造做法和构造详图的一般做法。 3、识读一般的工民建施工图。 4、能理解设计意图，绘制建筑施工图。 三、学习方法： 1、从具体构造和方案入手，牢记建筑各组成部分的构造做法。 2、了解建筑构造和设计方案的产生和发展，掌握一般原理，加深对具体构造的理解和设计方案的认识，以便正确施工。
3、多参观已建成和在建的建筑，多参与现场实际施工操作。 4、重视绘制技能的锻炼。 §1-2我国的建筑方针和政策 一、我国的建筑方针 1951年党和国家提出的建筑方针是：适用 ．．，并提出以民族形式 ．．、．美观 ．．、．经济 和社会主义内容相结合为主导思想。 1956年党和国家提出的建筑方针是：适用 ．．．．．．．．．．．。 ．．、．经济 ．．、．在可能的条件下注意美观 1986年，提出新的建筑方针是：安全、适用、经济、美观 ．．．．．．．．．．．。（八字方针）早在五十年代，我国就提出四化一改的奋斗目标：即设计标准化，构配件生产工厂化，施工机械化，管理现代化和墙体改革。 进入21世纪，我国在经济发展过程中，确立了科学发展观的思想，因此 ．．，．节． 能环保、以人为本永远是建筑工作者的主题，是永无休止的奋斗目标。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． §1-3建筑的分类和等级 一、建筑的构成要素 总结人类的建筑活动经验，构成建筑的主要因素有三个方面：建筑功能、建 筑技术和建筑形象。 1、建筑功能：是指建筑物在物质和精神方面必需满足的使用要求。是主导因 素，起决定性作用。 不同类别的建筑具有不同的使用要求。例如交通建筑要求人流线路流畅，观 演建筑要求有良好的视听环境，工业建筑必须符合生产工艺流程的要求，等等； 同时，建筑必须满足人体尺度和人体活动所需的空间尺度；以及人的生理要求，