工业与民用建筑
——从课堂走向工程理论实践工业与民用建筑多属于建筑工程范围，从普通意义上讲就是房屋建筑。工业建筑是指直接为生产服务的建筑，包括厂房、车间等；民用建筑则是满足人们生产生活需要的辅助性建筑，包括：普通住宅楼，写字楼，各种综合楼等等。与桥梁工程、隧道工程、交通工程，工程防灾与风险评估列属于土木工程。从目前学习的过程来看，它包括了高等数学、概率论、物理学等基础知识，专业基础课程有材料力学，结构力学、弹性力学、流体力学、材料学、房屋建筑学、专业英语，混凝土钢结构原理等等。
建筑工程因涉及人类生活建筑和建造的各个方面，从家到办公室到商店到学校，生活的每一个方面都离不开一个遮风挡雨，给我们温暖的房子，社会主义温饱工程就是以解决百姓吃住为出发点，而社会主义小康社会建设则是在原有基础上提供给人民更好的居住环境和更多的生活设施，这些都离不开我们土木人的努力和付出，因此，作为一个土木人，在学好本专业给人民谋幸福的同时，我们不禁产生一种自豪感，自豪的来源就是这些我们的作品和成就。随着时代的发展，建筑行业日新月异，建筑从最初的遮风挡雨和提供温暖的住所逐渐走向了艺术和观赏的道路，建筑带给人们越来越多的视觉震撼和审美新视野，同时人类的需求也对建筑的多功能提出了很大的挑战，对建筑工程技术的发展和创新提供了挑战和动力。从08年北京奥运的水立方、鸟巢、五棵松体育馆到2010上海世博国家馆、世博中心以及上海金融中心、上海大厦等一系列建筑的辉煌崛起，我们看到了建筑行业的蓬勃发展和欣欣向荣，我们有理由相信，掌握好了基础知识，积极参加工程实践，在未来的社会上，作为土木人我们可以有更大的作用！
进行建筑结构设计，要做到技术先进。经济合理、安全适用、确保质量，首先我们必须遵从的就是《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068—2001）的规定，使结构在规定的使用年限内具有足够的可靠度。超过了使用年限结构的可靠度就会下降，确保结构的使用年限内的可靠度这是“标准”的强制性要求。一般来说结构的可靠指标与其极限状态有关，最普遍的年限分类见下表：
结构使用年限分类
工程建筑一般分上部结构和下部结构，上部结构是指地面以上的部分，下部是指地面以下的部分。对地基基础，在《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068—2001)中特别强制规定了对地基基础等级的要求：“地基基础设计安全等级及按抗震要求设计时建筑结构的安全等级，尚应符合国家现行有关规范的规定。”同时“基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数应按有关规范的规定采用，但结构重要性系数不应小于1.0。”
与工程建筑可靠度指标紧密关系的另外一个名词就是建筑所将会承受的各种荷载作用，这里按照荷载随时间的变异分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。
永久荷载应根据其建筑结构的构造确定。例如，钢筋混凝土现浇楼面，通常有现浇楼面板自重、班上找平层自重和板底抹灰层自重三个部分组成，若该建筑物需要吊顶，则应包括吊顶自重。在我国《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)给出了常用材料和构建自重以供查用，其中代表性的：钢筋混凝土重力密度
25KN/㎡﹒m，水泥砂浆重力密度20 KN/㎡﹒m以及混合砂浆重力密度17 KN/㎡﹒m。
可变荷载分为楼面和屋面活荷载、雪荷载、风荷载这三大工程中常见到的荷载类型。对于不同使用功能的建筑，可变荷载的取值是不同的，我国《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）中给出了楼面和屋面活荷载的取值。雪荷载因我国地域辽阔，各地个季节气候因素影响不一，所以取之不尽相同。在荷载规范中给出了全国各城市重现期n为10年、50年和100年。在建筑结构设计时，基本雪压S0应按50年一遇来计算。其中雪荷载标准值的计算可以按下列公式进行：
S k=μr s0
雪荷载标准值(`kN/m^2`)；
其中μr
为
对于风荷载，其基本计算公式为
W k=βzμsμz W0
W k——风荷载标准值kPa（kN/㎡）
μs——体型系数；
《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)给出了全国各城市的重现期为10年、50年和100年的风压值，建筑结构设计时基本风压按50年一遇的风压值采用，但不得小于0.3KN/㎡。同时风压高度变化系数应根据地面粗糙度和离地面或海平面的高度确定，其中荷载规范中对于地面粗糙度的分类有A类：近海海面及海岛、海岸、湖岸、及沙漠地区；B类：田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；C类：有密集建筑群的城市市区；D类：有密集建筑群且房屋较高的城市市区这四大类。风载体型系数由建筑物外形决定。对不考虑风压脉动对结构的影响时βz可取1.0。
在进行结构设计时，必须要考虑到的还有一个因素就是偶然荷载作用，具体指在结构设计基准期内不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间较短的荷载，例如地震、爆炸和海啸等。我国是一个地震多发国家，地处亚欧地震带和环太平洋地震带边缘，每年因地震给我国带来的经济损失和人员死亡不计其数，严重印象了我国社会主义建设。2008年5月12日在我国四川汶川发生8级特大地震。据统计，地震共计造成67183人遇难，361822人受伤，失踪20790人。紧急转移安置1500.6341万人，累计受灾人数4561.2765万人。仅就工业而言，四川全省有22428家企业受到不同程度灾害，经济损失超过2000亿元，企业职工遇难4414人，受伤12545人。灾后，国家和人民捐款数以百亿计以供灾后重建。因此做好建筑的防灾减灾工作，尤其是我国地震多发地带的建筑抗震，有着重大的社会意义和战略意义。在实际工程实践中，对各类建筑的抗震计算应分别采用以下方法：
1．高度不超过40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化法。
2．除一款外的结构建筑，宜采用振型分解反应谱法。
3．特别不规则的建筑，甲类建筑和规定范围高度的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震的补充计算；可取多条时程曲线计算结果平均值与振型分解反应谱法计算结果较大值。
同时，建筑结构的地震影响系数应该根据烈度、场地类别、设计地震分组，以及结构的自振周期和阻尼比来确定，地震的影响系数曲线如下图所示，分四个阶段：
上述四个公式分别对应四个阶段：
（1）直线上升阶段，周期小于0.1s的区段；
（2）水平段，自0.1s至特定周期段；
（3）曲线下降段，自特征周期至五倍特征周期段；
（4）直线下降段，自五倍周期段至6s区段。
另外还应根据可变荷载的特征取值组合系数以及阻尼调整系数和阻尼衰减系数。
这些只是对有关工程建筑设计要求文件的学习，更多的工程问题，工程技术需要我们在现实的工程项目中去自己体悟和学习。工程理论的实践注定要联系和应用到实际的工程项目中去，从专业的角度来讲，一个完整的结构工程设计和施工有以下步骤：(1)了解项目内容，例如，要求建设某一厂办公楼，二跨三层，跨度6.3m和5.1m，长度42.9m，柱子之间距离为3.9m，房屋总高度10.85m，通过建筑设计人员拿到施工目标立面图和剖面图，以及各层平面布置详图。(2)素土夯实，做好地面地基工程。(3)楼面，屋面项目。(4)内墙和外墙饰面。(5)顶棚工程。(6)楼梯间平台楼面和踏面。(7)门窗五金以及楼梯栏杆和扶手。这些都是工程结构设计和施工在实际运用中的基本步骤。除此之外，对楼板设计的荷载、次梁设计的荷载、边框架设计的荷载的计算也是重点。其中在对边框设计的荷载计算中还必须要考虑到风荷载和地震荷载的影响。在判定结构是否安全的时候，对截面设计的要求原则是荷载效应小于或等于结构抗力即：
γ0S≤R
此时，结构才是安全可靠的。
总之，作为土木学科的一员，学好理论基础知识，积极联系国家出台的有关学科方面的政策法规，多做实践性工程项目，在实践中检验自己，锻炼自己，丰富体系知识，扩大学科理论，增强工程实践，才能成为一个合格的土木工程人才，才能在未来的社会上做出自己的一番成就。
高层建筑结构方案设计荷载估算 1.2 高层建筑结构作用效应的特点 1.2.1 高层建筑结构的受力特点 建筑结构所受的外力（作用）主要来自垂直方向和水平方向。在低、多层建筑中，由于结构高度低、平面尺寸较大，其高宽比很小，而结构的风荷载和地震作用也很小，故结构以抵抗竖向荷载为主。也就是说，竖向荷载往往是结构设计的主要控制因素。 建筑结构的这种受力特点随着高度的增大而逐渐发生变化。 在高层建筑中，首先，在竖向荷载作用下，由图1.2.1-1所示的框架可知，各楼层竖向荷载所产生的框架柱轴力为： 边柱 N=wlH/2h 中柱 N=wlH/h 即框架柱的轴力和建筑结构的层数成正比；边柱轴力较中柱小，基本上与其受荷面积成正比。就是说，由各楼层竖向荷载所产生的累积效应很大，建筑物层数越多，底层柱轴力越大；顶、底层柱轴力差异越大；中柱、边柱轴力差异也越大。 其次，在水平荷载作用下，作为整体受力分析，如果将高层建筑结构简化为一根竖向悬臂梁，那么由图1.2.1-2、图1.2.1-3所示其底部产生的倾复弯矩为： 水平均布荷载 Mmax=qH2/2 倒三角形水平荷载 Mmax= Qh3/3 即结构底部产生的倾复弯矩与楼层总高度的平方成正比。就是说，建筑结构的高度越大，由水平作用对结构产生的弯矩就更大，较竖向荷载对结构所产生的累积效应增加更快，其产生的结构内力占总结构内力的比重越大，从而成为结构强度设计的主要控制因素。 1.2.2 高层建筑结构的变形特点 在竖向荷载作用下，高层建筑结构的变形主要是竖向构件的压缩变形。由于各竖向构件的应力大小不同，因而其压缩变形大小也不同。在钢筋混凝土结构中，由于在施工过程中的找平， 同时由于各竖向构件的基底轴力大小不同，若不对基底应力进行调整，也可能导致基础产生不均匀沉降。 在水平荷载作用下，高层建筑结构最大的顶点位移为： 水平均布荷载△max=qH4/8EI 倒三角形水平荷载△max= 11qH4/120EI 式中EI为结构的 从以上可看出,结构顶点位移与其总高度的四次方成正比。则又比水平荷载作用下的内力累积效应增加更快，这就说明，高层建筑结构对结构
荷载 1．墙体荷载： 1）. 外墙（烧结页岩多孔砖容重14.0 kN/m3）：（卫生间除外） 外墙面砖：0.5 kN/m2 20厚水泥砂浆：20×0.020=0.4 kN/m2 200厚墙体：14.0×0.20=2.80 kN/m2 20厚混合砂浆：17×0.020=0.34 kN/m2 ∑: 4.04 kN/m2 考虑建筑节能0.6kN/m2取∑: 4.64kN/m2 考虑装修抹灰取∑: 4.7kN/m2 G=4.7kN/m2×（H--梁高）×0.8= 内墙（加气混凝土砌块8.0 kN/m3）：（卫生间除外） 20厚混合砂浆：17×0.020=0.34 kN/m2 200厚墙体：8.0×0.20=1.60 kN/m2 20厚混合砂浆：17×0.020=0.34 kN/m2 ∑: 2.24 kN/m2 考虑装修抹灰取∑: 2.3kN/m2 G=2.3kN/m2×（H--梁高）= 女儿墙（烧结页岩多孔砖容重14.0 kN/m3）： 外墙面砖：0.5 kN/m2 20厚水泥砂浆：20×0.020=0.4 kN/m2 200厚墙体：14.0×0.20=2.80 kN/m2 20厚混合砂浆：17×0.020=0.34 kN/m2 ∑: 4.04 kN/m2 G=4.04kN/m2×H+压顶自重= 2）. 卫生间外墙（烧结页岩多孔砖容重14.0 kN/m3）：
外墙面砖：0.5 kN/m2 20厚水泥砂浆：20×0.020=0.4 kN/m2 200厚墙体：14.0×0.20=2.80 kN/m2 20厚混合砂浆：17×0.020=0.34 kN/m2 内墙面砖：0.5 kN/m2 ∑: 4.54 kN/m2 考虑建筑节能0.6kN/m2取∑: 5.14kN/m2 G=5.14kN/m2×（H--梁高）= ）. 卫生间内隔墙（烧结页岩多孔砖容重14.0 kN/m3）： 单面面砖：0.5 kN/m2 20厚水泥砂浆：20×0.020=0.4 kN/m2 100厚墙体：14.0×0.20=1.40 kN/m2 20厚混合砂浆：17×0.020=0.34 kN/m2 ∑: 2.64 kN/m2 G=3.14kN/m2×（H--梁高）= 2．屋面荷载： 1）. 种植屋面：（从上到下） 300厚种植土：16×0.3=4.8 kN/m2 干铺聚酯纤维无纺布一层：0.10 kN/m2 （3+3）双层SBS改性沥青防水卷材：0.35 kN/m2 20厚憎水膨胀珍珠岩找坡：4×(0.02+10×2%)=0.88 kN/m2 60厚岩棉板： 2.5×0.06=0.15 kN/m2 20厚水泥砂浆：20×0.020=0.4 kN/m2 150厚结构板：27×0.15=4.05kN/m2 10厚板底抹灰：10×0.020=0.2 kN/m2 ∑：10.88kN/m2
XX项目 一、自然条件 1、基本风压 本项目建筑高度均大于60m，承载力设计时取基本风压的1.1倍（ω0=0.3KN/m2）。 地面粗糙度类别：B类 2、地震设防：6度，0.05g，第一组，丙类设防 场地类别：Ⅱ类 二、结构抗震等级 结构体系：剪力墙结构 剪力墙三级 一般墙轴压比限值：0.6 短肢剪力墙：0.55 一字形短肢剪力墙：0.45 注：1、一般剪力墙hw/bw>8； 短肢剪力墙4≤hw/bw≤8，全部纵筋配筋率：底部加强区≥1.0%，一般部位≥0.8%。 2、底部加强区部位高度：剪力墙墙肢总高度的1/10和底部两层二者较大值。 三、材料 1、混凝土强度等级 剪力墙：-1~7层 C45 8~11层 C40 12~15层 C35 16~19层 C30 20层以上 C25 梁、板：商业屋面以下C30(含商业屋面），以上为C25 2、钢筋 a.Ⅰ级（HRB300）用于梁箍筋、柱及非约束构件楼层边缘构件箍筋、剪力墙水平、竖向分 布筋（当直径D≥12时使用Ⅲ级钢）， b.Ⅲ级（HRB400）用于梁纵筋，柱及剪力墙边缘构件纵筋，板受力钢筋，底部约束边缘构件楼层边缘构件箍筋，大样受力钢筋。 c.分布钢筋均采用Ⅰ级（HRB300） 荷载取值 1、主要设计活载（标准值） 类别标准值（KN/m2） 1 商业楼面 3.5 2 住宅楼面 2.0 3 卫生间 2.5 4 厨房 2.0 5 消防楼梯 3.5 6 阳台 2.5 7 电梯机房 9.0 8 地下室顶板 5.0 9 商业顶板靠近主楼3跨内 4.0
2、主要恒载 墙体材料 外墙计算按100厚烧结页岩多孔砖+100厚钢筋混凝土 (施工工艺：铝模)厨房、卫生间、楼电梯间墙体计算按烧结页岩多孔砖(25%≤孔洞率≤28%)：允许容重≤16.5 KN/m3 其余内隔墙计算按加气混凝土砌块：允许容重≤7.0 KN/m3 1)标准层线荷载 层高3000: 外墙：100厚烧结页岩多孔砖+100厚钢筋混凝土 0.1x16.5++0.1x25+0.02x20x2=4.95 KN/m2 550梁高：4.95x(3.0-0.55)=12.13 KN/m取12.50 KN/m 厨房、卫生间、楼电梯间: 200厚烧结页岩多孔砖:0.2x16.5+0.02x20x2=4.1 KN/m2 550梁高：4.1x(3.0-0.55)=10.05 KN/m取10.50 KN/m 400梁高：4.1x(3.0-0.40)=10.66 KN/m取11.00 KN/m 300梁高：4.1x(3.0-0.30)=11.07 KN/m取11.50 KN/m 100厚烧结页岩多孔砖:0.1x16.5+0.02x20x2=2.45 KN/m2 400梁高：2.45x(3.0-0.40)=6.37 KN/m取6.50 KN/m 300梁高：2.45x(3.0-0.30)=6.62 KN/m取7.00 KN/m 内墙：200厚加气混凝土砌块 0.2x7.0+0.02x20x2=2.2 KN/m2 600梁高：2.2x(3.0-0.6)=5.28 KN/m取5.50 KN/m 500梁高：2.2x(3.0-0.5)=5.50 KN/m取5.50 KN/m 400梁高：2.2x(3.0-0.4)=5.72 KN/m取6.00 KN/m 300梁高：2.2x(3.0-0.3)=5.94 KN/m取6.00 KN/m 内墙：100厚加气混凝土砌块 0.1x7.0+0.02x20x2=1.5 KN/m2 600梁高：1.5x(3.0-0.6)=3.60 KN/m取4.00 KN/m 500梁高：1.5x(3.0-0.5)=3.75 KN/m取4.00 KN/m 400梁高：1.5x(3.0-0.4)=3.90 KN/m取4.00KN/m 300梁高：1.5x(3.0-0.3)=4.05 KN/m取4.50 KN/m 层高2950: 外墙：100厚烧结页岩多孔砖+100厚钢筋混凝土 0.1x16.5++0.1x25+0.02x20x2=4.95 KN/m2 550梁高：4.95x(2.95-0.55)=11.88 KN/m取12.00 KN/m 厨房、卫生间、楼电梯间: 200厚烧结页岩多孔砖:0.2x16.5+0.02x20x2=4.1 KN/m2 550梁高：4.1x(2.95-0.55)=9.84 KN/m取10.00 KN/m
（一）填空题 1?作用随时间变化可分为永久作用、可变作用、偶然作用;按空间位置变异分为固定 作用、自由作用；按结构反应分类分为静态作用、动态作用。 2. 造成屋面积雪与地面积雪不同的主要原因是风的飘积作用屋面形式屋面散热等。 3. 在公路桥梁设计中人群荷载一般取值为3KN T nf市郊行人密集区域取值一般为 3.5 KN / m 4. 土压力可以分为静止土压力主动土压力被动土压力。 5. 一般土的侧向压力计算采用朗肯土压力理论或库仑土压力理论。 6. 波浪按波发生的位置不同可分为表面波内波。 7. 根据冻土存在的时间可将其分为多年冻土季节冻土瞬时冻土。 8. 冻土的基本成分有四种：固态土颗粒，冰，液态水，气体和水汽。 9. 冻土是一种复杂的多相天然复合体，结构构造也是一种非均质、各向异性的多孔介质。 10. 土体产生冻胀的三要素是水分土质负温度。 11. 冻土的冻胀力可分为切向冻胀力法向冻胀力水平冻胀力。 12. 水平向冻胀力根据它的形成条件和作用特点可以分为对称和非对称。 13. 根据风对地面（或海面）物体影响程度，常将风区分为13 等级。 14. 我国《建筑结构荷载规定》规定以10m高为标准高度，并定义标准高度处的最大风速为基本风速。 15. 基本风压是根据规定的高度，规定的地貌，规定的时距和规定的样本时间确定最大风 速的概率分布，按规定的重现期（或年保证率）确定的基本风速,然后根据风速与风压的关系所定义的。 16. 由风力产生的结构位移速度加速度响应等称为结构风效应。 17. _____ 是引起结构振动的主要原因。 18. 在地面粗糙度大的上空，平均风速小脉动风的幅度大且频率 _。 19. 脉动风速的均方差也可根据其功率谱密度函数的积分求得。 20. 横向风可能会产生很大的动力效应，即风振。 21. 横向风振是由不稳定的空气动力特征形成的，它与结构截面形状及雷诺数有关。 22. 在空气流动中，对流体质点起主要作用的是两种力惯性力和_____________ 粘性力。 23. 根据气流旋涡脱落的三段现象，工程上将圆桶试结构分三个临界范围，即亚临界范围 超临界范围跨临界范围。 24. 地震按产生的原因，可以分为火山地震陷落地震和构造地震 25. 由于地下空洞突然塌陷而引起的地震叫陷落地震而由于地质构造运动引起的地震则 称为构造地震。 26. 地幔的热对流是引起地震运动的主要原因。 27. 震中至震源的距离为震源深度，地面某处到震中的距离为震中距。 28. 地震按震源的深浅分，可分为浅源地震中源地震深源地震。 29. 板块间的结合部类型有：海岭海沟转换断戻及缝合线。 30. 震级是衡量一次地震规模大小的数量等级。 31. M 小于_2—的地震称为微震M = 2?4 为有感地震M> 5 为破坏性 地震。— 32. 将某一地址遭受一次地震影响的强弱程度定义为地震烈度。 33. 地震波分为地球内部传播的体波和在地面附诉传播的面波。 34. 影响地面运动频谱主要有两个因素：震中距_______ 和—场地条件_______ 。
一、工程概况： 二、子项名称及工程代号： 三、设计依据： 1、遵循的规范、规定： （1）建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）； （2）建筑工程抗震设防分类标准（GB50223-2008）； （3）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）；（2006版） （4）混凝土结构设计规范（GB50010-2010）； （5）地下工程防水技术规范（GB50108-2008）； （6）建筑抗震设计规范（GB50011-2010）； （7）建筑地基基础设计规范（GB50007-2010）； （8）高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）； （9）高层建筑岩土工程勘察规范（JGJ72-2004）； （10）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）； （11）广东省建筑地基基础设计规范（DBJ15-31-2003）； （12）广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》补充规定（DBJ/T15-46-2005）； （13）人民防空地下室设计规范（GB50038-2005）； （14）建筑结构制图标准（GB/T 50105-2002）； （15）建筑结构设计术语和符号标准（GB/T 50083-97）； （16）混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（11G101-1）； （17）全国民用建筑工程施工图设计文件编制深度规定（结构）建设部。 广州市质量通病的防治措施 2、建筑等相关专业提供的文件、图纸； 3、拟建场地岩土工程勘察报告 四、结构体系及抗震等级： 1 本工程抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组 2 本工程结构体系为框架-核心筒结构，建筑重要性为丙类，建筑场地类别为II类，设计特 征周期为0.35s. BA0501034地块:塔楼抗震等级为二级。 地下室：-1F抗震等级同塔楼，-2F~-3F抗震等级为三级 ●塔楼框架剪力墙的框架部分的承受的地震倾覆弯矩应小于50%。 ●本工程地下室顶板做为上部塔楼嵌固端，负一层地下室相关范围内和上层刚度比值应 不小于2倍（剪切刚度）。塔楼计算带周边地下室三跨及20m计算。 五、结构布置：
第一章 钢筋混凝土结构基本概念及材料的物理力学性能 1.混凝土立方体抗压强度cu f ：（基本强度指标）以边长150mm 立方体试件，按标准方法制作养护28d ，标准试验方法（不涂润滑剂，全截面受压，加载速度0.15~0.25MPa/s ）测得的抗压强度作为混凝土立方体抗压强度 cu f 。 影响立方体强度主要因素为试件尺寸和试验方法。尺寸效应关系： cu f （150）=0.95cu f （100） cu f （150）=1.05cu f （200） 2.混凝土弹性模量和变形模量。 ①原点弹性模量：在混凝土受压应力—应变曲线图的原点作切线，该切线曲率即为原点弹性模量。表示为：E '=σ/ε=tan α0 ②变形模量：连接混凝土应力应变—曲线的原点及曲线上某一点K 作割线，K 点混凝土应力为σc （=0.5c f ），该割线（OK ）的斜率即为变形模量，也称割线模量或弹塑性模量。 E c '''=tan α1=σc /εc 混凝土受拉弹性模量与受压弹性模量相等。 ③切线模量：混凝土应力应变—上某应力σc 处作一切线，该切线斜率即为相应于应力σc 时的切线模量''c E =d σ/d ε 3 . 徐变变形：在应力长期不变的作用下，混凝土的应变随时间增长的现象称为徐变。 影响徐变的因素：a. 内在因素，包括混凝土组成、龄期，龄期越早，徐变越大；b. 环境条件，指养护和使用时的温度、湿度，温度越高，湿度越低，徐变越大；c. 应力条件，压应力σ﹤0.5 c f ，徐变与应力呈线性关系；当压应力σ介于（0.5～0.8）c f 之间，徐变增长比应力快；当压应力σ﹥0.8 c f 时，混凝土的非线性徐变不收敛。 徐变对结构的影响：a.使结构变形增加；b.静定结构会使截面中产生应力重分布；c.超静定结构引起赘余力；d.在预应力混凝土结构中产生预 应力损失。 4.收缩变形：在混凝土中凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减少的现象称为收缩。 混凝土收缩原因：a.硬化初期，化学性收缩，本身的体积收缩；b.后期，物理收缩，失水干燥。 影响混凝土收缩的主要因素：a.混凝土组成和配比；b.构件的养护条件、使用环境的温度和湿度，以及凡是影响混凝土中水分保持的因素；c.构件的体表比，比值越小收缩越大。 混凝土收缩对结构的影响：a.构件未受荷前可能产生裂缝；b.预应力构件中引起预应力损失；c.超静定结构产生次内力。 5.钢筋的基本概念 1.钢筋按化学成分分类，可分为碳素钢和普通低合金钢。 2钢筋按加工方法分类，可分为a.热轧钢筋；b.热处理钢筋；c.冷加工钢筋（冷拉钢筋、冷轧钢筋、冷轧带肋钢筋和冷轧扭钢筋。） 6.钢筋的力学性能 物理力学指标：（1）两个强度指标：屈服强度，结构设计计算中强度取值主要依据；极限抗拉强度，材料实际破坏强度，衡量钢筋屈服后的抗拉能力，不能作为计算依据。（2）两个塑性指标：伸长率和冷弯性能：钢材在冷加工过程和使用时不开裂、弯断或脆断的性能。 7.钢筋和混凝土共同工作的的原因：（1）混凝土和钢筋之间有着良好的黏结力；（2）二者具有相近的温度线膨胀系数；（3）在保护层足够的前提下，呈碱性的混凝土可以保护钢筋不易锈蚀，保证了钢筋与混凝土的共同作用。 第二章 结构按极限状态法设计计算的原则 1.结构概率设计的方法按发展进程划分为三个水准：a.水准Ⅰ，半概率设计法，只对影响结构可靠度的某些参数，用数理统计分析，并与经验结合，对结构的可靠度不能做出定量的估计；b.水准Ⅱ，近似概率设计法，用概率论和数理统计理论，对结构、构件、或截面设计的可靠概率做出近似估计，忽略了变量随时间的关系，非线性极限状态方程线性化；c.水准Ⅲ，全概略设计法，我国《公桥规》采用水准Ⅱ。 2.结构的可靠性：指结构在规定时间（设计基准期）、规定的条件下，完成预定功能的能力。 可靠性组成：安全性、适用性、耐久性。 可靠度：对结构的可靠性进行概率描述称为结构可靠度。 3.结构的极限状态：当整个结构或构件的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时，则此特定状态称为该功能的极限状态。 极限状态分为承载能力极限状态、正常使用极限状态和破坏—安全状态。 承载能力极限状态对应于结构或构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形，具体表现：a.整个构件或结构的一部分作为刚体失去平衡；b.结构构件或连接处因超过材料强度而破坏；c.结构转变成机动体系；d.结构或构件丧失稳定；e.变形过大，不能继续承载和使用。 正常使用极限状态对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值，具体表现：a.由于外观变形影响正常使用；b.由于耐久性能的局部损坏影响正常使用；c.由于震动影响正常使用；d.由于其他特定状态影响正常使用。 破坏—安全状态是指偶然事件造成局部损坏后，其余部分不至于发生连续倒塌的状态。（破坏—安全极限状态归到承载能力极限状态中） 4.作用：使结构产生内力、变形、应力、应变的所有原因。 作用分为：永久作用、可变作用和偶然作用。 永久作用：在结构使用期内，其量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的作用 可变作用：在结构试用期内，其量值随时间变化，且其变化值与平均值相比较不可忽略的作用。
2常用结构计算 2-1荷载与结构静力计算表 2-1-1荷载 1．结构上的荷载 结构上的荷载分为下列三类： （1）永久荷载如结构自重、土压力、预应力等。 （2）可变荷载如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪活载等。 （3）偶然荷载如爆炸力、撞击力等。 建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值。 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。 2．荷载组合 建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载（效应）组合，并应取各自的最不利的效应组合进行设计。 对于承载能力极限状态，应按荷载效应的基本组合或偶然组合进行荷载（效应）组合。 γ0S≤R（2-1） 式中γ0——结构重要性系数； S——荷载效应组合的设计值； R——结构构件抗力的设计值。 对于基本组合，荷载效应组合的设计值S应从下列组合值中取最不利值确定： （1）由可变荷载效应控制的组合 （2-2）式中γG——永久荷载的分项系数；
γQi——第i个可变荷载的分项系数，其中Y Q1为可变荷载Q1的分项系数； S GK——按永久荷载标准值G K计算的荷载效应值； S QiK——按可变荷载标准值Q ik计算的荷载效应值，其中S Q1K为诸可变荷载效应中起控制作用者； ψci——可变荷载Q i的组合值系数； n——参与组合的可变荷载数。 （2）由永久荷载效应控制的组合 （2-3）（3）基本组合的荷载分项系数 1）永久荷载的分项系数 当其效应对结构不利时： 对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2； 对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35； 当其效应对结构有利时： 一般情况下应取1.0； 对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，应取0.9。 2）可变荷载的分项系数 一般情况下应取1.4； 对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构活荷载应取1.3。 对于偶然组合，荷载效应组合的设计值宜按下列规定确定：偶然荷载的代表值不乘分项系数；与偶然荷载同时出现的其他荷载可根据观测资料和工程经验采用适当的代表值。 3．民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频遇值和准永久值系数（见表2-1） 民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频遇值和准永久值系数表2-1 类别 标 准值 （ 组 合值系数 频 遇值系数 准永 久值系数
第三医院荷载计算 面层荷载 一、屋面荷载：(上人屋面) 25厚水泥花砖0.60(kN/m2) 20厚水泥砂浆20×0.020=0.40(kN/m2) 防水层0.40(kN/m2) 20厚水泥砂浆找平层20×0.020=0.40(kN/m2) 水泥焦渣找坡层 1.60(kN/m2) 60厚高密度聚苯板保温层2×0.06=0.12(kN/m2) 水泥砂浆找平层0.40(kN/m2) 120厚钢筋混凝土屋面板25×0.12=3.00(kN/m2) 170厚钢筋混凝土屋面板2) 吊顶0.50(kN/m2) 静荷载总计2) 活荷载总计(上人屋面) 2.00(kN/m2) 二、首层楼面荷载:
隔墙折算板面荷载 2.50(kN/m2) 100厚面层25×0.100=2.50(kN/m2) 结构层200厚钢筋混凝土板25×0.200=5.00(kN/m2) 吊顶0.50(kN/m2) 静荷载总计10.50(kN/m2) 活荷载(考虑施工堆载)总计 5.00(kN/m2) 三、首层(CT、MRI有地沟)楼面荷载 100厚面层25×0.100=2.50(kN/m2) 结构层200厚钢筋混凝土板25×0.200=5.00(kN/m2) 吊顶0.50(kN/m2) 静荷载总计8.00(kN/m2) 活荷载总计8.00(kN/m2) CT、MRI围护墙恒荷载30.00(kN/m2) 四、四层以下楼面荷载：(生化、免疫、试验室、护士站等) 隔墙折算板面荷载 2.50(kN/m2) 100厚面层25×0.100=2.50(kN/m2) 结构层120厚钢筋混凝土板25×0.120=3.00(kN/m2) 结构层170厚钢筋混凝土板2) 吊顶0.50(kN/m2) 静荷载总计2)
结构设计荷载取值的归纳和总结： 注：荷载规范里面存在加“*”，需参照“建筑装修面层做法”“全国民用建筑工程技术措施” 一、关于板荷载 （1）楼板 1、一般楼板（不带地暖）：[恒]：自重+（为普通细石砼楼面） [活]：*用途 *空洞周围一跨、长度较长的建筑的板厚适当加大120且配筋采用双层双向配筋。 悬挑楼板[活]：取+，大房间取 2、带地暖楼板：[恒]：自重+（常80厚采暖层） [活]：*用途 3、*根据活动的人和设施状况，民用建筑楼面活荷载取值原则 ①活动的人很少， ②活动的人较多且有设备， ③活动的人很多且有较重设备， ④活动的人很集中，有时很挤或有较重设备， ⑤活动的性质比较剧烈， ⑥储存物品的仓库， ⑦有大型的机械设备，~ 4、各种用途的[活]荷载： A.*1(1) 住宅、宿舍、旅馆、办公楼（视情况取~）、医院病房、 托儿所、幼儿园： *1(2) 试验室、阅览室、会议室、医院门诊室： 休息室：（含贵宾休息室） EMI试验室：（经验） 网络通信室：（经验） 会所：（一般房间取，活动的人较多的房间取比较合适） ①学校建筑： 书画教室 琴房 音乐培训室 耳光室 广播室 阶梯教室：（全国） 科技教室 多媒体教室 乒乓球室 信息服务箢 便利店 道具间 多功能厅 跆拳道练习馆 屋顶溜冰场 器材间 ①医院（全国民用建筑工程设计技术措施-结构）： X光室：1、30MA移动式X光机 2、200MA诊断X光机 3、200kV治疗机 4、X光存片室 口腔科：1、201型治疗台及电动脚踏升降椅 2、205型、206型治疗台及3704型椅 消毒室：1、1602型消毒柜 2、2616型治疗台及3704型椅 消毒室：3000型、3008型万能手术床及3001型骨科手术台 产房：设3009型产房 血库：设D-101型冰箱 A0.* 11 走廊、门厅： (1)住宅、宿舍、旅馆、医院病房、托儿所、幼儿园： (2)办公楼、餐厅、医院门诊部 (3)教学楼及其他可能出现人员密集的情况 （电梯门外审查师要求） A1.* 12 楼梯：（楼梯部分另详） (1)多层住宅 (2)其他（消防疏散楼梯常用） A2.* 10 浴室、卫生间、盥洗室：（卫生间部分另详） A3.* 13 阳台：（阳台部分另详） (1)可能出现人员密集的情况 (2)其他 B.*2 教室、食堂、餐厅、一般资料档案室：（用餐地方） *9 厨房(1)餐厅的：（做饭地方） (2)其他的：（一般） C.*3(1) 礼堂、剧场、影院、有固定座位的看台： *4(2) 无固定座位的看台： 房：*3(2) 公共洗衣房： *5(1) 健身房、演出舞台： *7 通风机房、电梯机房：（电梯部分另详） 空调机房： 发电机房、变配电房：10 库房、药房等*房： 微机电子计算机房 D.*4(1) 商店、展览厅、车站、港口、机场大厅及其旅客等候车室： *5(2) 运动场、舞厅： 厅：（应该指住宅厅） E.*6(1) 书库、档案室、贮藏室：（当＞2m，每米高[活]≥m2） *6(2) 密集柜书库：（无过道） 资料室： 住宅书房： F.*8 汽车通道及客车停车库：
结构设计原理案例计算步骤 一、单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 计算公式： ——水平力平衡 （）——所有力对受拉钢筋合力作用点取矩（） （）——所有力对受压区砼合力作用点取矩（）使用条件： 注：/，&& 计算方法： ㈠截面设计yy 1、已知弯矩组合设计值，钢筋、混凝土强度等级及截面尺寸b、h，计算。 ①由已知查表得：、、、； ②假设； ③根据假设计算； ④计算（力矩平衡公式：）； ⑤判断适用条件：（若，则为超筋梁，应修改截面尺寸或提 高砼等级或改为双筋截面）； ⑥计算钢筋面积（力平衡公式：）； ⑦选择钢筋，并布置钢筋（若 ，则按一排布置）； 侧外 ⑧根据以上计算确定（若与假定值接近，则计算，否则以的确定值作 为假定值从③开始重新计算）； ⑨以的确定值计算； ⑩验证配筋率是否满足要求（，）。 2、已知弯矩组合设计值，材料规格，设计截面尺寸、和钢筋截面面积。 ①有已知条件查表得：、、、； ②假设，先确定； ③假设配筋率（矩形梁，板）； ④计算（，若，则取）； ⑤计算（令，代入）； ⑥计算（，&&取其整、模数化）； ⑦确定（依构造要求，调整）； ⑧之后按“1”的计算步骤计算。 ㈡承载力复核 已知截面尺寸b、，钢筋截面面积，材料规格，弯矩组合设计值，
所要求的是截面所能承受的最大弯矩，并判断是否安全。 ①由已知查表得：、、、； ②确定； ③计算； ④计算（应用力平衡公式：，若，则需调整。令， 计算出，再代回校核）； ⑤适用条件判断（，，）； ⑥计算最大弯矩（若，则按式计算最大弯矩） ⑦判断结构安全性（若，则结构安全，但若破坏则破坏受压区，所以应以受压区控制设计；若,则说明结构不安全，需进行调整——修改尺寸或提高砼等级或改为双筋截面）。 二、双筋矩形截面梁承载力计算 计算公式： ， ，（）+（） 适用条件： （1） （2） 注：对适用条件的讨论 ①当&&时，则应增大截面尺寸或提高砼等级或增加的用量（即 将当作未知数重新计算一个较大的）；当时，算得的即为安全要 求的最小值，且可以有效地发挥砼的抗压强度，比较经济； ②当&&时，表明受压区钢筋之布置靠近中性轴，梁破坏时应变较 小，抗压钢筋达不到其设计值，处理方法： a.《公桥规》规定：假定受压区混凝土压应力的合力作用点与受压区钢筋合力作用 点重合，并对其取矩，即 令2，并 （） 计算出； b.再按不考虑受压区钢筋的存在（即令），按单筋截面梁计算出。 将a、b中计算出的进行比较，若是截面设计计算则取其较小值，若是承载能力复核则取其较大值。 计算方法： ㈠截面设计 1.已知截面尺寸b、h，钢筋、混凝土的强度等级，桥梁结构重要性系数，弯矩组合 设计值，计算和。 步骤： ①根据已知查表得：、、、、； ②假设、（一般按双排布置取假设值）； ③计算；
《结构设计原理》述课 一、前言 （一）课程基本信息 1.课程名称：结构设计原理 2.课程类别：专业平台课 3.学时：两学期总计84学时，2周课程设计 4.适用专业：交通工程 （二）课程性质 1.课程性质 结构是土木工程中最基本的元素，《结构设计原理》课程围绕着工程中常用的钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、圬工结构的设计计算进行理论和实践性的教学。 《结构设计原理》是土木工程专业的一门重要的专业必修课程，是学生运用已学的《工程制图》、《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《工程材料》等知识，初步解决结构原理及结构设计问题的一门课程。其特点是：兼具理论性和实用性且承前启后，为学好专业课打好基础的课程，也是学生感到比较难学的一门课程。所以《结构设计原理》及其系列课程一直是土木工程专业的主干课，从开设的《结构设计原理》、《结构设计原理》课程设计，到毕业设计都渗透结构设计的理论，课程贯穿交通工程专业教学的所有环节。 本课程主要介绍钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和圬工结构的各种基本构件受力特性、设计原理、计算方法和构造设计。 2.本课程的作用 本课程主要培养学生掌握钢筋混凝土基本构件和结构的设计计算方法和与施工及工程质量有关的结构的基本知识，培养学生具有识读桥梁结构图纸的识读能力、基本构件的设计能力、使用和理解各种结构设计规范能力、解决工程结构实际问题的能力、综合分析问题的能力、学习能力和与人合作等能力，从而为继续学习后续专业课程奠定扎实的基础，以进一步培养学生树立独立思考、吃苦耐劳、勤奋工作的意识以及诚实、守信的优秀品质，为今后从事施工生产一线的工作奠定良好的基础。 本课程以“材料力学”、“理论力学”和“工程材料”的学习为基础共同打造学生的专业核心技能。
做设计经常取平均值： 设计关键参数的确定： 基本风压=0.35N/m2 抗震设防烈度=6度，0.05g,,一组 楼板面荷载： 恒载：假定楼板厚度均为120mm,0.12x25=3KN/m2 附加面层恒载一般是：1.5~2.0kn 3+2=5KN/M2 活载：查荷载规范：民用建筑楼面均布活荷载2.0 屋面荷载：恒载：假定楼板厚度均为120mm,0.12x25=3KN/m2 附加面层恒载一般是：3.5kn 3+3.5=6.5KN/M2 活载：查荷载规范：民用建筑楼面均布活荷载3.0 隔墙荷载：14kn/m3x0.2（墙厚）=2.8kn/m2（砖墙重） 0.04(抹灰厚)x20kn/m3=0.8kn/m2(抹灰) 2.8+0.8= 3.6kn/m2 实心墙：3.6x3(墙高)=10.8KN/M 有窗户：7.0 目录 第一部分主体设计 一、计算依据 二、荷载计算 三、内力分析及结构设计 第二部分人防设计 一、计算依据 二、荷载计算 三、内力分析及配筋设计 第三部分基础设计 一、计算依据 第一部分：主体设计： 一、计算依据： 1.我国现行的《建筑结构荷载规范（GB50009-2001）》、《混凝土结构设计规范（GB50010-2002）》、《建筑抗震设计规范（GB50011-2001）》、《高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ 3-2002）》以及《建筑用料说明（陕02J）》。 2.建筑施工图中的用料说明表；以及相关专业的互提资料。 二、荷载计算： 1.各层楼板面荷载计算： 根据建施平面及功能布置，以及（GB50038-2001）相关章节之规定。未注荷载单位为kN/m2（面荷载）。 1)地下室顶板荷载统计：
.. 第一章 1.工程结构的基本功能是什么？ ①能为人类生活和生产提供良好的服务，满足人类使用要求，审美要求的结构空间和实体 ②承受和低于结构服役过程中可能出现的各种环境作用2.说明直接作用和间接作用的区别 ①直接作用直接以力的不同集结形式作用于结构，包括结构的自重，行人及车辆的自重，各种物品及设备的紫红，风压力，土压力，雪压力，水压力，冻胀力，积灰荷载德不孤，这一类作用通常也称为荷载 ②间接作用不直接以力的某种集结形式出现，而是引起结构的振动，约束变形或外加变形，但也能使结构产生内力或变形等效应，包括温度变化，材料的收缩和膨胀变形。地基不均匀沉降、地震、焊接等。 3.什么是作用效应？ 作用在结构上产生的内力和变形称为作用效应 4.作用有哪些类型？ ①按随时间变化分类：永久作用、可变作用、偶然作用②按随空间变化分类：固定作用、自由作用 ③按结构的反应特点分类：静态作用、 动态作用 5.永久作用、可变作 用主要是指哪些荷 载 永久作用指在设计 基准期内作用随时 间变化或其变化与 平均值相比可以忽 略不计的作用。如 结构自重、土压力、 水位不变的水压 力、预加压力、地 基变形、钢材焊接、 混凝土收缩变形 等。 可变作用指在设计 基准期内作用随时 间变化，且其变化 与平均值相比不可 忽略的作用。如结 构施工过程中的人 员和物体重力、车 辆重力、吊车荷载、 服役结构中的人越 和设备重力、风荷 载、雪荷载、冰荷 载、波浪荷载、水 位变化的水压力、 温度变化等。 6.我国结构设计方 法是怎样演变的？ 容许应力法，破损 阶段法，极限状态 设计法和概率极限 状态设计四个阶 段。 7.何为概率极限状 态设计法？ 是以概率论为基 础，视作用效应和 影响结构拉力的主 要因素为随机变 量，根据统计分析 确定可靠概率来度 量结构可靠性的结 构设计法。 第二章 自重：指组成结构 的材料自身重量产 生的重力，属于永 久作用。 土的自重应力：颗 粒间压力在土体中 引起的应力。 雪压：是指单位面 积上的积雪重量。 基本雪压：是指当 地空旷平坦地面上 根据气象资料记录 资料经统计得到的 在结构使用期间可 能出现的最大雪压 值。 基本雪压如何确 定：①当气象台有 雪压记录时，应直 接采用雪压数据计 算基本雪压②当无 雪压记录时，可间 接采用积雪深度， 按公式s=hρg③积 雪对于局部，变异 特别大的地区，以 及高原地形的山 区，应予以专门的 调查和特殊处理。 车辆荷载分类：车 辆荷载属于基本可 变荷载，列车活荷 载、汽车或平板挂 车或履带车荷载 哪些属于楼面、屋 面活荷载？ ①楼面活荷载；指 房屋中生活或工作 的人群、家具、用 品、设施等产生的 重力荷载。可分为 永久性和临时性。 如住宅内的家具、 物品，工业厂房内 的机器，设备和堆 料，常住人员自重 属于永久性活荷 载。聚会的人群、 维修时的工具和材 料的堆积、室内扫 除时家具的聚集属 于临时性活荷载。 ②房屋活荷载包括 房屋均布活荷载、 屋面积灰荷载 1.整体结构的自重 如何计算？ 在计算结构整体的 自重时，应根据结 构各构建的材料重 度的不同将结构认 为划分为多种容易 计算的基本构建， 先计算基本构建的 重度，然后叠加即 得到结构的总自 重。（公式） 2.什么是土的有效 重度？ 土的重力减去水的 浮力，称为土的有 效重度。地下土单 位体积的有效重力 称为土的有效重 度。 3.影响基本雪压的 主要因素是什么？ 积雪深度，积雪时 间和当地的地理气 候条件 4.影响屋面雪压的 主要因素及原因是 什么 ①风：下雪时，风 会把部分本将飘落 在屋面上的雪吹到 附近的地面上或其 他较低的物体上， 称为风的飘积作 用。 ②屋面坡度：屋面 雪荷载随屋面坡度 的增加而减小，主 要原因是风的作用 和雪滑移。 ③屋面温度：各种 采暖屋的积雪一般 比非采暖屋上，这 是因为屋面散发的 热量使部分雪融 化，同时也使雪的 滑移容易发生。 5.为何对楼面活荷 载进行折减？ 作用在露面上的活
福州芳圆建筑工程设计有限公司 结构设计计算书 工程名称： 1#～4#、9#～14#宿舍楼 工程编号： 2010-L-008 设计：洪宗昊 校对：黄金 审核：卢凡 计算软件： PKPM(08版) 2010年9月
目录 1.楼面、墙体荷载计算 2.总信息(WMASS.OUT) 3.周期、振型、地震力（WZQ.OUT） 4.结构位移（WDISP.OUT） 5.超配筋信息（WGCPJ.OUT） 6.楼面、梁墙柱节点荷载平面图 7.板计算配筋图 8.板裂缝宽度图 9.平面布置简图 10.梁柱配筋面积图 11.梁弹性挠度图 12.梁裂缝宽度图 13.基础计算书 14.楼梯计算书
一.楼面荷载 1.水泥砂浆楼面做法(附加恒载) 13mm厚水泥砂浆面 0.26 kN/m2 12mm厚水泥砂浆底 0.24 kN/m2 2mm厚纯水泥浆一道 0.04 kN/m2 20mm厚板底粉刷抹平 0.34 kN/m2 总计 0.88 kN/m2 取1.20 kN/m2 2.玻化砖楼面做法(附加恒载) 13mm厚铺地砖面层 0.29 kN/m2 2mm厚纯水泥浆一道 0.04 kN/m2 20mm厚水泥砂浆结合层 0.40 kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平 0.40 kN/m2 20mm厚板底粉刷抹平 0.34 kN/m2 总计 1.47 kN/m2 取1.50 kN/m2 二.屋面荷载 1.上人屋面做法（附加恒载） 20mm厚水泥砂浆找平抹光 0.40 kN/m2 40mm厚C20细石混凝土保护层 1.00 kN/m2 (配φ4@200双向钢筋网) 30mm厚挤塑聚苯乙烯泡沫板 0.02 kN/m2 4mm厚SBS高聚物改性沥青防水卷材 0.02 kN/m2 20厚水泥砂浆找平层 0.40 kN/m2 20mm厚板底粉刷抹平 0.34 kN/m2 总计 2.18 kN/m2 取2.20 kN/m2 1.上人屋面做法（附加恒载） 10mm厚防滑地砖 0.20 kN/m2 2mm厚纯水泥浆一道 0.04 kN/m2 20mm厚水泥砂浆结合层 0.40 kN/m2 40mm厚C20细石混凝土保护层 1.00 kN/m2 (配φ4@200双向钢筋网) 30mm厚挤塑聚苯乙烯泡沫板 0.02 kN/m2 4mm厚SBS高聚物改性沥青防水卷材 0.02 kN/m2 20厚水泥砂浆找平层 0.40 kN/m2 20mm厚板底粉刷抹平 0.34 kN/m2 总计 2.42 kN/m2 取2.50 kN/m2 2.不上人屋面做法（附加恒载） 20mm厚水泥砂浆保护层 0.40 kN/m2 30mm厚挤塑聚苯乙烯泡沫板 0.02 kN/m2 4mm厚SBS高聚物改性沥青防水卷材 0.02 kN/m2 20厚水泥砂浆找平层 0.40 kN/m2
荷载与与结构设计原则复习
第一章荷载类型 1．荷载类型： 1．荷载与作用：荷载、直接作用、间接作用、效应 2．作用的分类：按随时间的变异、随空间位置的变异和结构的反应分类 例如： 1、由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力称为荷载。(√) 2、由各种环境因素产生的间接作用在结构上的各种力称为荷载。(×) 3、什么是荷载? (荷载的定义是什么?)?) 答：由各种环境因素产生的直接作用在结构的各种力称为荷载。 4、土压力、风压力和水压力是荷载，由爆炸、离心作用等产生的作用在物体上的惯性力不是荷载。(×)
5、什么是效应? 答：作用在结构上的荷载使结构产生的内力、变形、裂缝等就叫做效应。 6、什么是作用?直接作用和间接作用? 答：使结构产生效应(结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等)的各种因素总称为作用。 可归结为作用在结构上的力的因素称为直接作用； 不是作用力但同样引起结构效应的因素称为间接作用。 7、只有直接作用才能引起结构效应，间接作用并不能引起结构效应。(×) 8、严格意义上讲，只有直接作用才能称为荷载。(√) 9、以下几项中属于间接作用的是C C 10、预应力属于 A 。温度变化属于 B 。 A、永久作用 B、静态作用 C、直接作用 D、动态作用
第二章重力 1．重力(静载) 1）结构自重 2）土的自重应力 3）雪荷载（基本雪压、雪重度、屋面的雪压） 例如： 1、基本雪压是指当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。(√) 2、我国基本雪压分布图是按照 C 一遇的重现期确定的。 A、10年 B、30年 C、50年 D、100年 3、虽然最大雪重度和最大雪深两者有很密切的关系，但是两者不一定是同时出现。(√) 4、造成屋面积雪与地面积雪不同的主要原因有：风、屋面形式和屋面散热等。
2.10 屋面活荷载有哪些种类？如何取值？ 房屋建筑的屋面分为上人屋面和不上人屋面，上人屋面应考虑可能出现的人群聚集，活荷载取值较大；不上人屋面仅考虑施工或维修荷载，活荷载取值较小。 屋面设有屋顶花园时，尚应考虑花池砌筑、苗圃土壤等重量。屋面设有直升机停机坪时，则应考虑直升机总重引起的局部荷载和飞机起降时的动力效应。 机械、冶金、水泥等行业在生产过程中有大量排灰产生，易在厂房及邻近建筑屋面形成积灰荷载，设计时也应加以考虑。 4.1. 基本风压是如何定义的？影响风压的主要因素有哪些？ 基本风压是在规定的标准条件下得到的，基本风压值是在空旷平坦的地面上，离地面10m高，重现期为50年的10min平均最大风速。 影响风压的主要因素有： （1）风速随高度而变化，离地表越近，摩擦力越大，因而风速越小。 （2）与地貌粗糙程度有关，地面粗糙程度高，风能消耗多、风速则低。 （3）与风速时距风有关，常取某一规定时间内的平均风速作为计算标准。 （4）与最大风速重现期有关，风有着它的自然周期，一般取年最大风速记录值为统计样本，对于一般结构，重现期为50年；对于高层建筑、高耸结构及对风荷载比较敏感的结构，重现期应适当提高。 当实测风速高度、时距、重现期不符合标准条件时可进行基本风压换算。 4.13. 工程设计中如何考虑脉动风对结构的影响？ 对于高耸构筑物和高层建筑等柔性结构，风压脉动引起的动力反应较为显著，必须考虑结构风振影响。《荷载规范》要求，对于结构基本自振周期T1大于0.25s的工程结构，如房屋、屋盖及各种高耸结构；以及对于高度大于30m且高宽比大于1.5的高柔房屋，应考虑风压脉动对结构产生的顺风向风振。 结构风振影响可通过风振系数计算：，式中脉动增大系数可由随机振动理论导出，此时脉动风输入达文波特（Davenport）建议的风谱密度经验公式，也可查表确定。结构振型系数可根据结构动力学方法计算，也可采用近似公式或查表确定。脉动影响系数v主要反应风压脉动相关性对结构的影响，可通过随机振动理论分析得到，为方便设计人员进行工程设计，已制成表格，供直接查用。 4.14. 结构横向风振产生的原因是什么？ 建筑物或构筑物受到风力作用时，横风向也能发生风振。横风向风振是由不稳定的空气动力作用造成的，它与结构截面形状和雷诺数有关。对于圆形截面，当雷诺数在某一范围内时，流体从圆柱体后分离的旋涡将交替脱落，形成卡门涡列，若旋涡脱落频率接近结构横向自振频率时会引起结构涡激共振。 4.16. 什么情况下要考虑结构横风向风振效应？如何进行横风向风振验算？ 应根据雷诺数Re的不同情况进行横风向风振验算。当雷诺数增加到Re≥3.5×106，风速进入跨临界范围时，出现规则的周期性旋涡脱落，一旦旋涡脱落频率与结构横向自振频率接近，结构将发生强烈涡激共振，有可能导致结构损坏，危及结构的安全性，必须进行横向风振验算。 跨临界强风共振引起在z高处振型j的等效风荷载可由下列公式确定： 式中--计算系数；--在z高处结构的j振型系数；--第j振型的阻尼比。 横风向风振主要考虑的是共振影响，因而可与结构不同振型发生共振效应。对跨临界的