建筑结构 供建筑学城市规划工程管理专业使用 第2版PDF电子书下载

1 建筑结构概述 1

1.1 建筑结构的任务、功能与定义 1

1.1.1 建筑结构在建筑物中的任务 2

1.1.2 建筑结构作为支承者的预定功能 3

1.1.3 建筑结构的定义 5

1.2 建筑结构的荷载、作用与荷载效应 5

1.2.1 荷载和作用 5

1.2.2 荷载效应（内力效应和变形效应） 11

1.2.3 荷载传递路线 12

1.3 建筑结构中的材料及其基本性能 13

1.3.1 常用结构材料的基本力学性能 14

1.3.2 材料的基本力学性能和它与结构反应的关系 16

1.3.3 常用结构材料的耐久性能 16

1.3.4 对常用钢材、混凝土、木材、砌体应有的基本认识 17

1.4 建筑结构的失效和结构的两类极限状态 21

1.5 建筑结构的设计方法，承载力设计和变形设计 23

1.5.1 结构设计方法的概念 23

1.5.2 结构构件的截面承载力设计 25

1.5.3 刚度和结构的变形设计 28

1.6 结构与地基的关系 31

1.6.1 土的工程分类和地基承载力 31

1.6.2 土层的压缩和建筑物的沉降 33

1.6.3 结构设计时应考虑的地基问题 34

1.7 结构和建筑的关系 35

1.8 结构和施工的关系 38

思考题 41

2 建筑结构的基本构件、结构单元和结构体系 43

2.1 建筑结构的基本构件 43

2.2 建筑结构的结构单元 45

2.3 建筑结构的结构体系 47

2.3.1 水平跨越结构体系 47

2.3.2 竖向支承结构体系 47

2.3.3 基础结构体系 48

2.4 主体结构间的变形缝 48

思考题 50

3 主要的建筑结构构件和结构单元 51

3.1 梁 51

3.1.1 梁的概述 51

3.1.2 梁与各种因素的关系 53

3.1.3 伸臂梁、连续梁、静定多跨梁和斜直梁 55

3.1.4 平面交叉梁和平面曲梁 59

3.2 板和楼盖结构 64

3.2.1 板的概述 64

3.2.2 单向板和双向板 65

3.2.3 四边支承与四角支承双向板 66

3.2.4 其他形状的双向板 68

3.2.5 楼盖结构的形式 69

3.3 柱和框架结构 82

3.3.1 柱和框架概述 82

3.3.2 柱网和框架结构平面布置 84

3.3.3 柱和框架结构的几个重要概念 88

3.3.4 框架结构的内力分析 89

3.4 墙和墙体结构 94

3.4.1 墙的概述 94

3.4.2 砌筑墙 95

3.4.3 钢筋混凝土墙 97

3.4.4 封闭墙体形成的筒体 99

3.4.5 挡土墙 102

3.5 桁架和网架结构 103

3.5.1 桁架结构 104

3.5.2 网架结构 108

3.6 拱结构 118

3.6.1 拱结构概述 118

3.6.2 拱结构的组成 118

3.6.3 拱结构的设计要点 121

3.7 壳体结构 127

3.7.1 壳体结构概述 127

3.7.2 壳体结构的曲面形式 128

3.7.3 圆球壳体 131

3.7.4 筒形壳体 137

3.7.5 双曲抛物面壳体 143

3.8 索结构 147

3.8.1 索结构概述 147

3.8.2 索结构的基本受力原理 148

3.8.3 悬索结构的材料和结构类型 152

3.8.4 悬挂索结构和斜拉索结构 155

3.9 基础 157

3.9.1 基础概述 157

3.9.2 浅埋基础底面积的确定 159

3.9.3 桩基础和沉井基础 162

3.9.4 建筑物有过大不均匀沉降时的基础处理 163

思考题 164

4 钢筋混凝土结构构件 173

4.1 钢筋混凝土结构的特点 173

4.2 钢筋和混凝土材料的力学性能 174

4.2.1 钢筋 174

4.2.2 混凝土 175

4.2.3 钢筋与混凝土间的粘结 176

4.2.4 混凝土的收缩和徐变 179

4.2.5 轴心受力构件的受力分析 180

4.3 钢筋混凝土轴心受拉构件 181

4.3.1 钢筋混凝土轴心受拉构件正截面承载力计算 182

4.3.2 钢筋混凝土轴心受拉构件主要构造要求 182

4.4 钢筋混凝土轴心受压构件 183

4.4.1 普通箍筋柱轴心受压时正截面承载力计算 183

4.4.2 螺旋箍筋柱轴心受压时正截面承载力计算 184

4.4.3 轴心受压构件的主要构造要求 185

4.5 钢筋混凝土受弯构件 188

4.5.1 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 188

4.5.2 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算 203

4.6 钢筋混凝土受扭构件 212

4.6.1 受扭破坏的空间桁架模型 213

4.6.2 受扭构件抗扭承载力计算 213

4.6.3 钢筋混凝土弯剪扭构件的设计计算步骤 214

4.6.4 受扭构件承载力计算公式的适用条件及构造要求 215

4.7 钢筋混凝土多跨连续梁、板的设计特点 219

4.7.1 荷载的不利组合 219

4.7.2 内力包络图 220

4.7.3 考虑塑性变形内力重分布的估算方法 221

4.7.4 钢筋混凝土梁、板非计算的构造要求 223

4.7.5 钢筋混凝土连续梁、板的配筋图 226

4.8 钢筋混凝土偏心受压构件 229

4.8.1 偏心受压构件正截面的破坏特征 229

4.8.2 大小偏心受压界限 230

4.8.3 附加偏心距、初始偏心距和二阶效应 231

4.8.4 矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算及配筋估算 232

4.8.5 偏心受压构件的Nu-Mu相关曲线 234

4.8.6 主要构造要求 235

4.9 钢筋混凝土构件的裂缝概述 238

4.9.1 裂缝的成因 238

4.9.2 裂缝的形态和性质 241

4.9.3 构件受力裂缝产生的机理 241

4.9.4 受力构件控制裂缝宽度的意义 243

4.10 钢筋混凝土构件的刚度概述 243

4.10.1 受弯构件短期截面抗弯刚度的估计值 244

4.10.2 受弯构件长期截面抗弯刚度的估计值 245

4.10.3 受弯构件挠度计算的概念 245

4.11 预应力混凝土的基本知识 247

4.11.1 预应力混凝土的分类 248

4.11.2 施加预应力的方法 248

4.11.3 预应力混凝土的几个基本概念 249

4.11.4 预应力混凝土的材料和配筋形式 254

4.11.5 预应力混凝土构件的截面形状和尺寸 254

思考题 255

习题 257

5 砌体结构构件 262

5.1 砌体结构的特点 262

5.2 块材、砂浆和砌体 263

5.2.1 块材的种类和强度等级 263

5.2.2 砂浆的种类和强度等级 264

5.2.3 砌体的种类 265

5.3 砌体受压、受拉、受弯及受剪的力学性能 268

5.3.1 砌体受压时的破坏过程及其抗压强度 268

5.3.2 砌体的受拉性能 270

5.3.3 砌体的受弯性能 270

5.3.4 砌体受剪性能 270

5.3.5 砌体轴心受压时的变形及弹性模量 270

5.4 砌体受压构件承载力计算 271

5.4.1 砌体受压截面的应力分析 271

5.4.2 砌体受压构件承载力计算 272

5.5 墙体的内力分析和墙、柱设计 275

5.5.1 砌体结构房屋静力计算的三种方案 275

5.5.2 墙体计算要点和计算简图 277

5.6 墙、柱高厚比验算和砌体的构造要求 280

5.6.1 墙、柱高厚比的验算 280

5.6.2 墙体的主要构造要求 285

5.7 墙体设计中的其他问题——梁垫、过梁、挑梁、圈梁、墙梁 285

5.7.1 梁垫 285

5.7.2 挑梁 287

5.7.3 过梁 288

5.7.4 圈梁 289

5.8 防止或减轻墙体开裂的主要措施 290

5.8.1 由于收缩和温度变化引起墙体开裂及其防止措施 290

5.8.2 由于地基不均匀沉降引起墙体开裂及其防止措施 291

思考题 292

习题 294

6 钢结构构件 296

6.1 钢结构的特点 296

6.2 钢结构材料常用指标与钢材种类 297

6.2.1 钢材的强度和弹性模量等常用指标 297

6.2.2 钢材的塑性和冲击韧性 297

6.2.3 钢材的冷弯性能 297

6.2.4 钢材的可焊性 298

6.2.5 钢材种类与选用 298

6.3 钢轴心受力构件 299

6.3.1 轴心受力构件的类型 299

6.3.2 轴心受力构件的强度、刚度 300

6.3.3 轴心受压构件的整体稳定 301

6.3.4 实腹式轴心受压构件的局部稳定 302

6.3.5 轴心受压构件的设计步骤 303

6.4 钢受弯构件 304

6.4.1 受弯构件的截面类型 304

6.4.2 钢梁的强度和刚度 305

6.4.3 钢梁的稳定问题 306

6.4.4 钢梁的设计 308

6.5 钢构件间的连接 309

6.5.1 次梁与主梁连接 309

6.5.2 梁与柱连接 310

6.5.3 柱与基础连接（柱脚） 310

6.5.4 连接方法分类 312

思考题 321

习题 321

附录 324

附表1 常用楼面均布活载的标准值及其组合值、频遇值、准永久值系数 324

附表2 常用材料单位重和构件自重 324

附表3 常用结构或构件的变形容许值 325

附表4 一般单跨梁在各种荷载作用下的最大弯矩和挠度 325

附表5 等截面三等跨连续梁常用荷载作用下内力系数 326

附表6 正放正交交叉梁系内力和挠度系数 327

附表7 斜放正交交叉梁系内力和挠度系数 328

附表8 混凝土强度标准值（fck、ftk）、设计值（fc、ft）和弹性模量（Ec）（N/mm2） 328

附表9 普通钢筋强度标准值（fyk）、设计值（fy、f？）和弹性模量（Es）（N/mm2） 328

附表10 钢筋的公称直径、公称截面面积及理论重量 329

附表11 每米板宽内各种间距的钢筋截面面积 329

附表12 混凝土保护层的最小厚度c（mm） 330

附表13 钢筋混凝土构件的稳定系数？ 330

附表14 常用烧结普通砖和烧结多孔砖砌体抗压强度设计值（MPa） 331

附表15 常用单排孔混凝土砌块和轻集料混凝土砌块对孔砌筑砌体的抗压强度设计值（MPa） 331

附表16 各种砌体轴心抗拉、弯曲抗拉和抗剪强度设计值（MPa） 331

附表17 常用各种砌体的弹性模量（MPa） 332

附表18 砌体受压构件的计算高度 332

附表19 砌体房屋的静力计算方案 333

附表20 砌体受压构件承载力影响系数？ 333

附表21 钢材的强度设计值（N/mm2） 334

附表22 焊缝的强度设计值（N/mm2） 334

附表23 螺栓连接的强度设计值（N/mm2） 334

附表24 钢结构b类截面轴心受压构件稳定系数？ 335

参考文献 336