建筑技术及结构

０绪论０１建筑结构的概念

建筑是供人们生产、生活和进行其他活动的房屋或场所。各类建筑都离不开梁、板、墙、柱、基础等构件，它们相互连接形成建筑的骨架。建筑中由若干构件连接而成的能承受作用的平面或空间体系称为建筑结构，在不致混淆时可简称结构。这里所说的“作用”，是指能使结构或构件产生效应（内力、变形、裂缝等）的各种原因的总称。作用可分为直接作用和间接作用。直接作用即习惯上所说的荷载，是指施加在结构上的集中力或分布力系，如结构自重、家具及人群荷载、风荷载等。间接作用是指引起结构外加变形或约束变形的原因，如地震、基础沉降、温度变化等。

建筑结构由水平构件、竖向构件和基础组成。水平构件包括梁、板等，用以承受竖向荷载；竖向构件包括柱、墙等，其作用是支承水平构件或承受水平荷载；基础的作用是将建筑物承受的荷载传至地基。

建筑结构有多种分类方法。按照承重结构所用的材料不同，建筑结构可分为混凝土结构、砌体结构、钢结构、木结构和混合结构五种类型。１.混凝土结构

混凝土结构是钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和素混凝土结构的总称。

素混凝土结构是指由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构，在建筑工程中一般只用作基础垫层或室外地坪。

钢筋混凝土结构是指由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构。

钢筋混凝土结构是混凝土结构中应用最多的一种，也是应用最广泛的建筑结构形式之一。它不但被广泛应用于多层与高层住宅、宾馆、写字楼以及单层与多层工业厂房等工业与民用建筑中，而且水塔、烟囱、核反应堆等特种结构也多采用钢筋混凝土结构。钢筋混凝土结构之所以应用如此广泛，主要是因为它具有如下优点：（１）就地取材（２）耐久性好（３）整体性好（４）可模性好（５）耐火性好

钢筋混凝土也有一些缺点，主要是自重大，抗裂性能差，现浇结构模板用量大、工期长，等等。但随着科学技术的不断发展，这些缺点可以逐渐克服。例如，采用轻质、高强的混凝土，可克服自重大的缺点；采用预应力混凝土，可克服容易开裂的缺点；掺入纤维制成纤维混凝土可克服混凝土的脆性；采用预制构件，可减小模板用量，缩短工期。

应当注意的是，钢筋和混凝土是两种物理力学性质不同的材料，在钢筋混凝土结构中之所以能够共同工作，是因为：（１）钢筋表面与混凝土之间存在粘结作用。这种粘结作用由三部分组成：一是混凝土结硬时体积收缩，将钢筋紧紧握住而产生的摩擦力；二是由于钢筋表面凹凸不平而产生的机械咬合力；三是混凝土与钢筋接触表面间的胶结力。其中机械咬合力约占５０%。（２）钢筋和混凝土的温度线膨胀系数几乎相同（钢筋为１.２×１０-５／℃，混凝土为１.０×１０-５～１.５×１０-５／℃），在温度变化时，二者的变形基本相等，不致破坏钢筋混凝土结构的整体性。（３）钢筋被混凝土包裹着，从而使钢筋不会因大气的侵蚀而生锈变质。２.砌体结构

由块体（砖、石材、砌块）和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构称为砌体结构，它是砖砌体结构、石砌体结构和砌块砌体结构的统称。砌体结构主要有以下优点：（１）取材方便，造价低廉（２）具有良好的耐火性及耐久性（３）具有良好的保温、隔热、隔声性能，节能效果好（４）施工简单，技术容易掌握和普及，也不需要特殊的设备

砌体结构的主要缺点是自重大，强度低，整体性差，砌筑劳动强度大。

砌体结构在多层建筑中应用非常广泛，特别是在多层民用建筑中，砌体结构占绝大多数。目前，高层砌体结构也开始应用，最大建筑高度已达１０余层。３.钢结构钢结构是指以钢材为主制作的结构。钢结构具有以下主要优点：（１）材料强度高，自重轻，塑性和韧性好，材质均匀（２）便于工厂生产和机械化施工，便于拆卸，施工工期短（３）具有优越的抗震性能（４）无污染、可再生、节能、安全，符合建筑可持续发展的原则

但钢结构易腐蚀，需经常油漆维护，故维护费用较高。钢结构的耐火性差，当温度达到２５０℃时，钢结构的材质将会发生较大变化；当温度达到５００℃时，结构会瞬间崩溃，完全丧失承载能力。

钢结构的应用正日益增多，尤其是应用在高层建筑及大跨度结构（如屋架、网架、悬索等结构）中。４.木结构

木结构是指全部或大部分用木材制作的结构。这种结构易于就地取材，制作简单，但易燃、易腐蚀、变形大，并且木材使用受到国家严格限制，因此已很少采用５.混合结构

由两种及两种以上材料为主制作的结构称为混合结构。

混合结构包含的内容较多。多层混合结构一般以砌体构件为竖向承重构件（如墙、柱等），而水平承重构件（如梁、板等）多采用钢筋混凝土构件，有时采用钢木结构。其中以砖砌体构件为竖向承重构件、钢筋混凝土构件为水平承重构件的结构体系称为砖混结构。高层混合结构一般是钢-混凝土混合结构，即由钢框架或劲性钢筋混凝土框架与钢筋混凝土筒体所组成的共同承受竖向和水平作用的结构。图０.１.1上海环球金融中心效果图０.２建筑结构的发展与应用状况材料方面的发展趋势是：（１）混凝土结构的材料将向轻质、高强、新型、复合方向发展（２）高强钢筋快速发展（３）砌体结构材料向轻质、高强的方向发展（４）钢结构材料向高效能方向发展图０.２.１钢与混凝土组合式楼盖结构方面：一是大跨度结构向空间钢网架、悬索结构、薄壳结构方向发展二是高层砌体结构已开始应用三是组合结构成为结构发展的方向图０.２.２劲性钢筋混凝土梁、柱截面０.３本课程的内容、学习目标及学习要求

建筑结构按内容的性质可分为结构基本构件和结构设计两大部分。根据受力与变形特点不同，结构基本构件可归纳为受弯构件、受拉构件、受压构件和受扭构件。本课程包括混凝土结构、砌体结构、钢结构、建筑结构抗震基本知识等内容。通过学习，应能了解建筑结构的设计方法，掌握钢筋混凝土结构、砌体结构和钢结构基本构件的计算方法，理解结构构件的构造要求，能正确识读建筑结构施工图，并能处理建筑施工中的一般结构问题。

本课程是建筑工程技术等专业的主干专业课。学习本课程，应注意以下几方面：一是要理论联系实际二是要注意同力学课的联系和区别三是要注意培养自己综合分析问题的能力四是要重视各种构造措施五是要注意学习有关标准、规范、规程１建筑结构计算基本原则１.１荷载分类及荷载代表值１.１.１荷载分类按随时间的变异，结构上的荷载可分为以下三类：１.永久荷载２.可变荷载３.偶然荷载１.１.２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。１.荷载标准值（１）永久荷载标准值（２）可变荷载标准值２.可变荷载准永久值３.可变荷载组合值４.可变荷载频遇值１.２建筑结构概率极限状态设计法１.２.１极限状态１.结构的功能要求（１）结构的安全等级（２）结构的设计使用年限（３）结构的功能要求２.结构功能的极限状态结构极限状态分为以下两类：（１）承载能力极限状态图１.２.１结构超过承载能力极限状态的示例（２）正常使用极限状态３.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（２）结构的功能函数图１.２.２结构所处状态的示意１.２.２实用设计表达式１.按承载能力极限状态设计的实用表达式（１）实用表达式（２）荷载效应基本组合设计值Ｓ２.按正常使用极限状态设计的实用表达式（１）实用表达式（２）荷载效应组合设计值Ｓ１）对于标准组合２）对于频遇组合３）对于准永久组合2建筑结构材料2.1建筑钢材2.1.1建筑钢材的品种和规格1.混凝土结构用钢筋（1）普通钢筋（2）预应力钢筋图2.1.1钢筋的外形2.钢结构用钢材（1）钢种和钢号①碳素结构钢②低合金高强度结构钢（2）品种及规格①热轧钢板②热轧型钢图2.1.2热轧型钢截面③冷弯薄壁型材图2.1.3冷弯薄壁型材的截面形式2.1.2建筑钢材的力学性能1.影响钢材力学性能的主要因素（1）化学成分（2）冶金缺陷（3）钢材硬化（4）温度变化（5）应力集中（6）反复荷载作用图2.1.4圆形孔洞处的应力集中2.钢材的力学性能（1）强度①有明显屈服点的钢材图2.1.5有明显屈服点钢材的应力-应变曲线②无明显屈服点的钢材图2.1.6无明显屈服点钢材的应力-应变曲线（2）塑性性能图2.1.7钢材受拉构件伸长率（3）冷弯性能图2.1.8钢材冷弯试验示意图（4）冲击韧性图2.1.9冲击试验3.建筑钢材的设计指标（1）钢筋的强度标准值和强度设计值（2）钢筋的弹性模量（3）钢材的强度设计值2.2混凝土2.2.1混凝土的强度1.混凝土的立方体抗压强度fcu及强度等级

预应力混凝土结构构件所用的混凝土应满足以下要求：①强度高②快硬、早强③收缩、徐变小2.混凝土的轴心抗压强度fc

3.轴心抗拉强度ft

图2.2.1混凝土抗拉强度试验方法2.2.2混凝土的设计指标1.混凝土的强度2.混凝土的弹性模量2.2.3混凝土结构的耐久性规定1.设计使用年限为50年的一般结构混凝土2.设计使用年限为100年的结构混凝土（1）钢筋混凝土结构混凝土强度等级不应低于C30；预应力混凝土结构的最低混凝土强度等级为C40。（2）混凝土中氯离子含量不得超过水泥质量的0.06%。（3）宜使用非碱活性集料；当使用碱活性集料时，混凝土中的碱含量不得超过3.0kg/m3。（4）混凝土保护层厚度应按相应的规定增加40%；当采取有效的表面防护措施时，混凝土保护层厚度可适当减少。（5）在使用过程中应有定期的维护措施。3.临时性结构混凝土4.其他要求

严寒及寒冷地区的潮湿环境中，结构混凝土应满足抗冻要求，混凝土抗冻等级应符合有关标准的要求。有抗渗要求的混凝土结构，混凝土的抗渗等级应符合有关标准的要求。三类环境中的结构构件，其受力钢筋宜采用环氧涂层带肋钢筋用普通带肋钢筋采用环氧树脂粉末以静电喷涂的方法在工厂生产条件下制作的钢筋。此外，尚有环氧涂层光圆钢筋。对预应力钢筋锚具及连接器应有专门防护措施。四类和五类环境中的混凝土结构，其耐久性要求应符合有关标准的规定。2.3砌体材料2.3.1砌体材料种类及强度等级1.块材（1）砖①烧结普通砖②非烧结硅酸盐砖③烧结多孔砖图2.3.1几种多孔砖的规格和孔洞形式（2）砌块图2.3.2混凝土小型空心砌块块型（3）石材①料石②毛石2.砂浆（1）水泥砂浆（2）混合砂浆（3）石灰砂浆（4）混凝土砌块砌筑砂浆2.3.2砌体的力学性能1.砌体的种类（1）无筋砌体①砖砌体②砌块砌体③石砌体（2）配筋砌体图2.3.3网状配筋砌体图2.3.4组合砖砌体图2.3.5配筋砌块砌体2.影响砌体抗压强度的因素（1）块材和砂浆的强度（2）砂浆的性能（3）块材的尺寸、形状及灰缝厚度（4）砌筑质量3.砌体的抗压强度设计值3钢筋混凝土受弯构件3.1构造要求3.1.1截面形式及尺寸梁的截面形式图3.1.1梁的截面形式板的截面形式图3.1.2板的截面形式

梁、板的截面尺寸必须满足承载力、刚度和裂缝控制要求，同时还应满足模数要求，以利于模板定型化。

按刚度要求，根据经验，梁、板的截面高跨比不宜小于表3.1.1所列数值。

按构造要求，现浇板的厚度不应小于表3.1.2所列数值。现浇板的厚度一般取10mm的倍数，工程中现浇板的常用厚度为60mm、70mm、80mm、100mm、120mm。3.1.2梁、板的配筋（１）梁的配筋图3.1.3梁的配筋①纵向受力钢筋图3.1.4受力钢筋的排列②架立钢筋③弯起钢筋图3.1.5弯起钢筋的布置④箍筋图3.1.6箍筋的形式和肢数图3.1.7箍筋的布置⑤纵向构造钢筋及拉筋图3.1.8纵向构造钢筋及拉筋图3.1.9hw的取值（２）板的配筋图3.1.10板的配筋①受力钢筋②分布钢筋3.1.3混凝土保护层厚度

钢筋外边缘至混凝土表面的距离称为钢筋的混凝土保护层厚度。其主要作用，一是保护钢筋不致锈蚀，保证结构的耐久性；二是保证钢筋与混凝土间的粘结；三是在火灾等情况下，避免钢筋过早软化。

混凝土保护层厚度过大，不仅会影响构件的承载能力，而且会增大裂缝宽度。实际工程中，一类环境中梁、板的混凝土保护层厚度一般取为：混凝土强度等级≤C20时，梁30mm，板20mm；混凝土强度等级≥C25时，梁25mm，板15mm。当梁、柱中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度大于40mm时，应对保护层采取有效的防裂构造措施（图3.1.11）。图3.1.11厚保护层中的表面配筋3.1.4钢筋的弯钩、锚固与连接1.钢筋的弯钩图3.1.12光圆钢筋端部的弯钩2.钢筋的锚固（1）当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时①对HRB335、HRB400和RRB400级钢筋，当直径大于25mm时乘以系数1.1，在锚固区的混凝土保护层厚度大于钢筋直径的3倍且配有箍筋时乘以系数0.8；②对HRB335、HRB400和RRB400级的外包环氧树脂层的钢筋乘以系数1.25；③当钢筋在混凝土施工中易受扰动（如滑模施工）时乘以系数1.1；④除构造需要的锚固长度外，当纵向受力钢筋的实际配筋面积大于其设计计算面积时，如有充分依据和可靠措施，其锚固长度可乘以设计计算面积与实际配筋面积的比值（有抗震设防要求及直接承受动力荷载的构件除外）。图3.1.13钢筋机械锚固的形式及构造要求（2）当计算中充分利用钢筋的抗压强度时，其锚固长度不应小于按式（3.1.1）计算的锚固长度的0.7倍。3.钢筋的连接（１）绑扎搭接接头图3.1.14钢筋的绑扎搭接接头图3.1.15同一连接区段内的纵向受拉钢筋绑扎搭接接头图3.116受拉钢筋搭接处箍筋设置（2）机械连接接头纵向受力钢筋机械连接接头宜相互错开。（３）焊接接头纵向受力钢筋的焊接接头应相互错开。3.2正截面承载力计算3.2.1单筋矩形截面1.单筋截面受弯构件正截面的破坏特征①适筋梁配置适量纵向受力钢筋的梁称为适筋梁。图3.2.1适筋梁工作的三个阶段第Ⅰ阶段（弹性工作阶段）第Ⅱ阶段（带裂缝工作阶段）第Ⅲ阶段（破坏阶段）图3.2.2梁的正截面破坏②超筋梁纵向受力钢筋配筋率大于最大配筋率的梁称为超筋梁。③少筋梁配筋率小于最小配筋率的梁称为少筋梁。2.单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算（１）计算原则1）基本假定①构件正截面弯曲变形后仍保持一平面，即在三个阶段中，截面上的应变沿截面高度为线性分布。②钢筋的应力σｓ等于钢筋应变εｓ与其弹性模量Ｅｓ的乘积，但不得大于其强度设计值ｆｙ，即σｓ=εｓＥｓ≤ｆｙ③不考虑截面受拉区混凝土的抗拉强度。④受压混凝土采用理想化的应力－应变关系（图3.2.3），当混凝土强度等级为C50及以下时，混凝土极限压应变εｃｕ=0.0033。图3.2.3受压混凝土的应力－应变关系2）等效矩形应力图图3.2.4第Ⅲa阶段梁截面应力分布图3）适筋梁与超筋梁的界限——相对界限受压区高度ξｂ

4）适筋梁与少筋梁的界限——截面最小配筋率ρmin

（２）基本公式及其适用条件α１ｆｃｂｘ＝ｆｙＡｓ

Ｍ≤α１ｆｃｂｘ（ｈ０－ｘ／２）Ｍ≤Ａｓｆｙ（ｈ０－ｘ／２）式中M——弯矩设计值；fc——混凝土轴心抗压强度设计值fy——钢筋抗拉强度设计值x——混凝土受压区高度（３）计算方法1）截面设计2）复核已知截面的承载力3.2.2单筋T形截面图3.2.8T形梁示例1.翼缘计算宽度2.Ｔ形截面的分类图3.2.9第一类T形截面3.基本计算公式及其适用条件（１）基本计算公式①第一类Ｔ形截面

由图3.2.9可知，第一类Ｔ形截面的受压区为矩形，面积为ｂ′ｆｘ。②第二类Ｔ形截面

第二类Ｔ形截面的等效矩形应力图如图3.2.10所示。图3.2.10第二类T形截面的等效矩形应力图（２）基本公式的适用条件①x≤ξbh0

②As≥ρminbh或ρ≥ρmin

4.正截面承载力计算步骤图3.2.11T形梁截面设计步骤3.2.3双筋截面受弯构件的概念图3.2.14双筋截面受弯构件

由于采用受压钢筋来承受截面的部分压力是不经济的，因此，除下列情况外，一般不宜采用双筋截面梁。①构件所承受的弯矩较大，而截面尺寸受到限制，采用单筋梁无法满足要求；②构件在不同的荷载组合下，同一截面可能承受变号弯矩作用；③为了提高截面的延性而要求在受压区配置受力钢筋。在截面受压区配置一定数量的受力钢筋，有利于提高截面的延性。3.3斜截面承载力计算图3.3.1受弯构件主应力迹线及斜裂缝示意图３.３.１受弯构件斜截面受剪破坏形态１.斜拉破坏２.剪压破坏3.斜压破坏图3.3.2斜截面破坏形态３.３.２斜截面受剪承载力计算的基本公式１.影响斜截面受剪承载力的主要因素（１）剪跨比λ（２）混凝土强度（３）配箍率ρsv

（４）纵向钢筋配筋率2.基本公式图3.3.3斜截面受剪承载力的组成3.基本公式的适用条件（１）防止出现斜压破坏的条件——最小截面尺寸的限制（２）防止出现斜拉破坏的条件——最小配箍率的限制3.3.3斜截面受剪承载力计算1.斜截面受剪承载力的计算位置（1）支座边缘处的斜截面，如图3.3.4所示的截面1-1（2）弯起钢筋弯起点处的斜截面，如图3.3.4所示的截面2-2；（3）受拉区箍筋截面面积或间距改变处的斜截面，如图3.3.4所示的截面3-3；（4）腹板宽度改变处的截面，如图3.3.4所示的截面4-4。图3.3.4斜截面受剪承载力计算位置2.斜截面受剪承载力计算步骤（１）复核截面尺寸（２）确定是否需按计算配置箍筋（３）确定腹筋数量(4)验算配箍率3.3.4保证斜截面受弯承载力的构造措施1.受弯承载能力图的概念图3.3.6简支梁的抵抗弯矩图2.保证斜截面受弯承载力的构造措施（１）纵向受拉钢筋截断时的构造图3.3.7纵向钢筋截断的构造（２）纵向受力钢筋弯起时的构造图3.3.8弯起钢筋的端部构造图3.3.9鸭筋与浮筋（３）纵向受力钢筋在支座内的锚固①梁图3.3.10荷载作用下梁简支端纵向钢筋受力状态图3.3.11锚固长度不足时的措施②板

简支板或连续板简支端下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度las≥5d（d为受力钢筋直径）。伸入支座的下部钢筋的数量，当采用分离式配筋时，跨中受力钢筋应全部伸入支座。（４）悬臂梁纵向受力钢筋的弯起与截断图3.3.12悬臂梁的配筋3.4变形及裂缝宽度验算3.4.1钢筋混凝土受弯构件变形验算1.钢筋混凝土受弯构件的截面刚度（１）钢筋混凝土受弯构件截面刚度的特点（２）刚度计算公式图3.4.1“有效受拉混凝土面积”

Ate计算图2.钢筋混凝土受弯构件的挠度计算

如前所述，钢筋混凝土受弯构件开裂后，其截面弯曲刚度是随弯矩增大而降低的，因此，较准确的计算方法似乎应该将构件按弯曲刚度大小分段计算挠度。但这样计算无疑会显得十分繁琐。为简化计算，可取同号弯矩区段内弯矩最大截面的弯曲刚度作为该区段的弯曲刚度，即在简支梁中取最大正弯矩截面的刚度为全梁的弯曲刚度，而在外伸梁、连续梁或框架梁中，则分别取最大正弯矩截面和最大负弯矩截面的刚度作为相应正、负弯矩区段的弯曲刚度。很明显，按这种处理方法所算出的弯曲刚度值最小，所以我们称这种处理原则为“最小刚度原则”。3.变形验算的步骤①计算荷载效应标准组合及准永久组合下的弯矩Mk、Mq；②计算短期刚度Bs；③计算长期刚度B；④计算最大挠度f，并判断挠度是否符合要求。3.4.2裂缝计算1.裂缝的产生和开展图3.4.2梁中裂缝的发展2.裂缝宽度计算的实用方法（１）影响裂缝宽度的主要因素①纵向钢筋的应力。裂缝宽度与纵向钢筋应力近似成线性关系。②纵向钢筋的直径。当构件内纵向受拉钢筋截面相同时，采用细而密的钢筋，则会增大钢筋表面积，因而使粘结力增大，裂缝宽度变小。③纵向钢筋表面形状。带肋钢筋的粘结强度较光圆钢筋大得多，可减小裂缝宽度。④纵向钢筋配筋率。构件受拉区混凝土截面的纵向钢筋配筋率越大，裂缝宽度越小。⑤保护层厚度。保护层越厚，裂缝宽度越大。（2）裂缝宽度计算公式（3）裂缝宽度验算步骤①计算deq；②计算ρte、σsk、Ψ；③计算wmax，并判断裂缝是否满足要求。4钢筋混凝土受压构件4.1构造要求4.1.1材料强度

受压构件的承载力主要取决于混凝土强度，采用较高强度等级的混凝土可以减小构件截面尺寸，节省钢材，因而柱中混凝土一般宜采用较高强度等级，但不宜选用高强度钢筋。其原因是受压钢筋要与混凝土共同工作，钢筋应变受到混凝土极限压应变的限制，而混凝土极限压应变很小，所以高强度钢筋的受压强度不能充分利用。《混凝土规范》规定受压钢筋的最大抗压强度为400N/ｍｍ２。一般柱中采用C25及以上等级的混凝土，对于高层建筑的底层柱可采用更高强度等级的混凝土，例如采用C40或以上；纵向钢筋一般采用HRB400和HRB335级热轧钢筋。4.1.2截面形式及尺寸要求

钢筋混凝土受压构件通常采用方形或矩形截面，以便制作模板。一般轴心受压柱以方形为主，偏心受压柱以矩形为主。当有特殊要求时，也可采用其他形式的截面，如轴心受压柱可采用圆形、多边形等，偏心受压柱还可采用I形、T形等。

为了充分利用材料强度，避免构件长细比太大而过多地降低构件承载力，柱截面尺寸不宜过小。一般应符合ｌ０／ｈ≤25及ｌ０／ｂ≤30（其中ｌ０为柱的计算长度，h和b分别为截面的高度和宽度）。对于方形和矩形截面，其尺寸不宜小于250mm×250mm。为了便于模板尺寸模数化，柱截面边长在800mm以下者，宜取50mm的倍数；在800mm以上者，取为100mm的倍数。4.1.3配筋构造（1）纵向受力钢筋图4.1.1柱纵向钢筋的布置（2）箍筋图4.1.2箍筋的构造图4.1.3复杂截面的箍筋形式4.2轴心受压构件承载力计算图4.2.1轴心受压柱的类型4.2.1轴心受压构件的破坏特征1.轴心受压短柱的破坏特征图4.2.2短柱的破坏2.轴心受压长柱的破坏特征图4.2.3长柱的破坏4.2.2普通箍筋柱的正截面承载力计算1.基本公式图4.2.4普通箍筋柱正截面承载力计算简图2.计算方法（1）截面设计图4.2.5轴心受压构件截面设计步骤（2）截面承载力复核图4.2.6轴心受压构件截面复核步骤4.2.3螺旋箍筋柱简介

在普通箍筋柱中，箍筋是构造钢筋。柱破坏时，混凝土处于单向受压状态。而螺旋箍筋柱的箍筋既是构造钢筋又是受力钢筋。由于螺旋筋或焊接环筋的套箍作用可约束核心混凝土（螺旋筋或焊接环筋所包围的混凝土）的横向变形，使得核心混凝土处于三向受压状态，从而间接地提高混凝土的纵向抗压强度。当混凝土纵向压缩产生横向膨胀时，将受到密排螺旋筋或焊接环筋的约束，在箍筋中产生拉力而在混凝土中产生侧向压力。当构件的压应变超过无约束混凝土的极限应变后，尽管箍筋以外的表层混凝土会开裂甚至剥落而退出工作，但核心混凝土尚能继续承担更大的压力，直至箍筋屈服。显然，混凝土抗压强度的提高程度与箍筋的约束力的大小有关。为了使箍筋对混凝土有足够大的约束力，箍筋应为圆形，当为圆环时应焊接。由于螺旋筋或焊接环筋间接地起到了纵向受压钢筋的作用，故又称之为间接钢筋。4.3偏心受压构件承载力计算4.3.1偏心受压构件破坏特征1.受拉破坏图4.3.1受拉破坏2.受压破坏图4.3.2受压破坏3.受拉破坏与受压破坏的界限

综上可知，受拉破坏和受压破坏都属于“材料破坏”。其相同之处是，截面的最终破坏都是受压区边缘混凝土达到极限压应变而被压碎。不同之处在于截面破坏的起因不同，即截面受拉部分和受压部分谁先发生破坏，前者是受拉钢筋先屈服而后受压混凝土被压碎，后者是受压部分先发生破坏。受拉破坏与受弯构件正截面的适筋破坏类似，而受压破坏类似于受弯构件正截面的超筋破坏，故受拉破坏与受压破坏也用相对界限受压区高度ξｂ作为界限，即：ξ≤ξｂ属大偏心受压破坏；ξ＞ξｂ为小偏心受压破坏。其中ξｂ按表3.2.2采用。4.3.2偏心距增大系数η图4.3.3偏心受压柱的侧向挠曲4.3.3对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算1.基本公式及适用条件（1）基本假定①截面应变符合平面假定；②不考虑混凝土的受拉作用；③受压区混凝土采用等效矩形应力图，其强度取等于混凝土轴心抗压强度设计值fc乘以系数α1，矩形应力图形的受压区高度ｘ＝β１ｘｎ，ｘｎ为由平截面假定确定的中性轴高度，α１、β１仍按表3.2.1取用；④考虑到实际工程中由于施工的误差、混凝土质量的不均匀性以及荷载实际作用位置的偏差等原因，都会造成轴向压力在偏心方向产生附加偏心距ea，因此在偏心受压构件的正截面承载力计算中应考虑ea的影响，ea应取20mm和偏心方向截面尺寸h的1/30中的较大值，即ea=max（h/30，20mm）。（2）大偏心受压（ξ≤ξb)1）基本公式图4.3.4矩形截面大偏心受压构件破坏时的应力分布2）基本公式的适用条件①为了保证构件在破坏时，受拉钢筋应力能达到抗拉强度设计值fy

②为了保证构件在破坏时，受压钢筋应力能达到抗压强度设计值ｆ′ｙ

（3）小偏心受压（ξ＞ξb)图4.3.5矩形截面小偏心受压构件等效矩形应力图2.计算方法图4.3.6偏心受压构件截面设计计算步骤4.3.4偏心受压构件斜截面承载力计算简介

偏心受压构件，一般情况下承受的剪力相对较小，可不进行斜截面承载力的计算。但对于有较大水平力作用的框架柱，在横向力作用下的桁架上弦压杆等，剪力影响相对较大，必须考虑其斜截面受剪承载力。5钢筋混凝土受扭构件5.1受力特点与配筋构造5.1.1受扭构件受力特点图5.1.1常见受扭构件示例1.素混凝土纯扭构件图5.1.2纯扭构件的弹性应力分布2.钢筋混凝土纯扭构件图5.1.3受扭构件的受力性能图5.1.4钢筋混凝土纯扭构件适筋破坏3.钢筋混凝土弯剪扭构件图5.1.5弯扭承载力相关曲线图5.1.6有腹筋构件混凝土剪扭承载力相关曲线（1）弯型破坏（2）扭型破坏（3）剪扭破坏图5.1.7弯剪扭构件的破坏形态及其破坏类型5.1.2受扭构件的配筋构造要求1.受扭纵筋2.受扭箍筋图5.1.8受扭钢筋的布置5.2钢筋混凝土受扭构件承载力计算简介5.2.1承载力计算公式1.剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数2.纯扭构件承载力计算公式3.弯剪扭构件的承载力计算5.2.2矩形截面弯剪扭构件的截面设计计算步骤（1）验算截面尺寸①求Wt；②验算截面尺寸。（2）确定是否需进行受扭和受剪承载力计算①确定是否需进行剪扭承载力计算，若不需计算，则不必进行②、③步骤；②确定是否需要进行受剪承载力计算；③确定是否需要进行受扭承载力计算。（3）确定箍筋用量①计算混凝土受扭能力降低系数βｔ；②计算受剪所需单肢箍筋的用量Ａｓｖ１／ｓｖ；③计算受扭所需单肢箍筋的用量Ａｓｔ１／ｓｔ；④计算受剪扭箍筋的单肢总用量Ａｓｖ１／ｓｖ+Ａｓｔ１／ｓｔ；⑤验算箍筋的最小配筋率，并选配箍筋。（4）确定纵筋用量①计算受扭纵筋的截面面积Ａｓｔｌ，并验最小配筋率；②计算受弯纵筋的截面面积Ａｓ，并验最小配筋率；③弯扭纵筋用量叠加，并选配钢筋。6预应力混凝土构件6.1预应力混凝土的基本概念6.1.1预应力混凝土的基本原理图6.1.1预应力混凝土简支梁的原理6.1.2预应力混凝土的分类

根据预加应力值大小对构件截面裂缝控制程度的不同，预应力混凝土构件分为全预应力混凝土和部分预应力混凝土两类。6.1.3预应力混凝土的特点与钢筋混凝土相比，预应力混凝土具有以下特点：（１）构件的抗裂性能较好。（２）构件的刚度较大。（３）构件的耐久性较好。（４）可以减小构件截面尺寸，节省材料，减轻自重，既可以达到经济的目的，又可以扩大钢筋混凝土结构的使用范围，例如可以用于大跨度结构，代替某些钢结构。（５）工序较多，施工较复杂，且需要张拉和锚具等设备。6.1.4施加预应力的方法1.先张法图6.1.2先张法的张拉台座设备图6.1.3先张法工艺过程示意图2.后张法图6.1.4后张法的张拉设备图6.1.5后张法工艺过程示意图6.2张拉控制应力与预应力损失6.2.1张拉控制应力

在张拉预应力钢筋时所达到的规定应力，称为张拉控制应力，用σｃｏｎ表示。6.2.2预应力损失及其减小措施1.张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失σｌ１

减小该项损失的措施有：（1）选择变形小或预应力筋滑动小的锚具、夹具，并尽量减少垫板的数量；（2）对于先张法张拉工艺，选择长的台座。台座长度超过100m时，σｌ１可忽略不计。2.预应力钢筋与孔道的摩擦引起的预应力损失σｌ２减小该项损失的措施有：（1）采用两端张拉；（2）采用“超张拉”工艺。3.混凝土加热养护时，预应力钢筋与台座间温差引起的预应力损失σｌ３减小该项损失的措施有：（1）蒸汽养护时采用两次升温养护，即先在常温下养护至混凝土强度达到7～10N/mm2，再逐渐升温至规定养护温度。（2）在钢模上张拉，将构件和钢模一起养护。此时，由于预应力钢筋和台座间不存在温差，故σｌ３＝0。4.预应力钢筋应力松弛引起的预应力损失σｌ４

减小该项损失的措施有：（1）采用应力松弛损失较小的钢筋作预应力钢筋；（2）采用“超张拉”工艺。5.混凝土收缩和徐变引起的预应力损失σｌ５

（1）设计时尽量使混凝土压应力不要过高；（2）采用高强度等级水泥，以减少水泥用量，同时严格控制水灰比；（3）采用级配良好的集料，增加集料用量，同时加强振捣，提高混凝土密实性；（4）加强养护，使水泥水化作用充分，减小混凝土的收缩。有条件时宜采用蒸汽养护。6.环形构件采用螺旋预应力筋时局部挤压引起的预应力损失σｌ６

该损失是由于构件环形配筋时，预应力钢筋将混凝土局部压陷，使构件直径减小而产生的预应力损失。该损失只存在于直径d≤3m的构件中，d＞3m时σｌ６＝０。σｌ６只发生在后张法构件中。6.3预应力混凝土构件的构造要求6.3.1预应力混凝土构件中钢筋的布置1.预应力钢筋（1）布置形式图6.3.1预应力纵向钢筋的布置形式（2）间距及孔道尺寸图6.3.2孔道间及孔道与构件边缘的净距(3)混凝土保护层

预应力钢筋的保护层厚度同钢筋混凝土构件，见表3.1.5。处于一类环境且由工厂生产的预应力混凝土构件，预应力钢筋的保护层厚度不应小于预应力钢筋直径d，且板不小于15mm，梁不小于20mm。2.非预应力钢筋（1）纵向非预应力钢筋图6.3.3后张法构件纵向非预应力钢筋（2）箍筋（3）附加钢筋网片图6.3.4预应力钢筋转折处附加钢筋网片6.3.2构件端部加强措施1.先张法构件图6.3.5预应力钢筋端部周围加强措施2.后张法构件图6.3.6构件端部有局部凹进时的构造钢筋7钢筋混凝土楼（屋）盖

钢筋混凝土楼盖按其施工方法可分为现浇整体式、装配式和装配整体式三种类型。

现浇钢筋混凝土楼盖按楼板受力和支承条件的不同，又可分为肋形楼盖（图7.0.1）、无梁楼盖（图7.0.2）和井式楼盖（图7.0.3）。其中肋形楼盖多用于公共建筑、高层建筑以及多层工业厂房。无梁楼盖适用于柱网尺寸不超过6m的公共建筑以及矩形水池的顶板和底板等结构。井式楼盖适用于方形或接近方形的中小礼堂、餐厅以及公共建筑的门厅。图7.0.1肋形楼盖图7.0.2无梁楼盖图7.0.3井式楼盖

装配式钢筋混凝土楼盖的楼板为预制，梁为预制或现浇，便于工业化生产，广泛用于多层民用建筑和多层工业厂房。但这种楼面因其整体性、抗震性、防水性都较差，不便于开设孔洞，故对于高层建筑、有抗震设防要求的建筑以及使用上要求防水和开设孔洞的楼面，均不宜采用。

装配整体式楼盖是在预制板上现浇一混凝土叠合层而成的楼盖。这种楼盖兼具有现浇整体式楼盖整体性好和装配式楼盖节省模板和支撑的优点。但需要进行混凝土二次浇灌，有时还需增加焊接工作量。装配整体式楼盖仅适用于荷载较大的多层工业厂房、高层民用建筑以及有抗震设防要求的建筑。7.1现浇钢筋混凝土肋形楼（屋）盖7.1.1受力特点

现浇肋形楼盖中板的四边支承在次梁、主梁或砖墙上，当板的长边l2与短边l1之比较大时（图7.1.1），荷载主要沿短边方向传递，而沿长边方向传递的荷载很少，可以忽略不计。板中的受力钢筋将沿短边方向布置，在垂直于短边方向只布置构造钢筋，这种板称为单向板，也叫梁式板。当板的长边l2与短边l1之比不大时（图7.1.2），板上荷载沿长短边两个方向传递差别不大，板在两个方向的弯曲均不可忽略。板中的受力钢筋应沿长短边两个方向布置，这种板称为双向板。实际工程中通常将l2/l1≥3的板按单向板计算；将l2/l1≤2的板按双向板计算。而当2＜l2/l1＜3时，宜按双向板计算；若按单向板计算时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。图7.1.1单向板图7.1.2双向板

双向板比单向板受力好，板的刚度好，当跨度相同时双向板较单向板薄。在双向板肋形楼盖中，荷载的传递路线是：板→支承梁→柱或墙，板的支座是支承梁，支承梁的支座是柱或墙。双向板具有如下特点：①双向板受荷后第一批裂缝出现在板底中部，然后逐渐沿45°向板四角扩展，当钢筋应力达到屈服点后，裂缝显著增大。板即将破坏时，板面四角产生环状裂缝，这种裂缝的出现促使板底裂缝进一步开展，最后板即告破坏（图7.1.3）。②双向板在荷载的作用下，四角有翘曲的趋势，所以，板传给支承梁的压力，沿板的周边分布是不均匀的，在板的中部较大，两端较小。③尽管双向板的破坏裂缝并不平行于板边，但为了施工方便，双向板常采用平行于四边的配筋方式。④细而密的配筋较粗而疏的有利，采用强度等级高的混凝土较强度等级低的混凝土有利。图7.1.3双向板的裂缝示意图7.1.2单向板肋形楼盖1.楼盖结构布置图7.1.4单向板肋形楼盖布置2.钢筋混凝土连续梁、板内力计算（1）弹性理论计算法1）计算简图图7.1.5单向板肋形楼盖及其计算简图①支座②跨数与计算跨度图7.1.6多跨连续梁、板简图③荷载④折算荷载图7.1.7板与次梁及次梁与主梁整体连接的影响2）内力计算①活荷载的最不利组合图7.1.8五跨连续梁在各种荷载作用下的弯矩图图7.1.9活荷载的布置②内力计算③内力包络图图7.1.10五跨连续梁的弯矩包络图图7.1.11五跨连续梁的剪力包络图（2）塑性理论计算法1）塑性铰与塑性内力重分布的概念图7.1.12简支梁的破坏机理图7.1.13两跨连续梁的内力塑性重分布2）按塑性理论计算的基本原则①必须确保结构安全可靠。图7.1.14连续梁任意跨内外力的极限平衡②必须满足刚度和裂缝宽度的要求。③应力求节约钢材、方便施工。为节约钢材，同时使支座配筋简单，便于施工，应尽可能多地减少支座弯矩，一般常使它等于或接近于跨中弯矩。3）等跨连续板、梁的内力计算公式①弯矩M＝α（g+q）l20

②剪力V=β（g+q）ln

4）塑性理论计算法的适用条件和适用范围①适用条件。为了保证在调幅截面能够形成塑性铰，且具有足够的转动能力，塑性铰截面中混凝土受压区高度应不大于0.35h0，即x≤0.35h0。②适用范围。一般工业与民用建筑的整体式肋形楼盖中的板和次梁，通常可采用塑性理论方法计算，而主梁属于重要构件，截面高度较大，配筋也较多，一般仍采用弹性理论方法计算。3.单向板肋形楼盖的计算与构造（1）单向板1）计算要点①板的计算步骤图7.1.15连续板的拱作用②当板的周边与梁整体连接时，在竖向荷载作用下，周边梁将对它产生水平推力（图7.1.15）。该推力可减少板中各计算截面的弯矩。因此，对四周与梁整体连接的单向板，其中间跨的跨中截面及中间支座（不含边跨两端支座）截面的计算弯矩可减少20%，其他截面不予减少。③根据弯矩算出各控制截面的钢筋截面面积后，为使跨数较多的内跨钢筋与计算值尽可能一致，同时使支座截面配筋尽可能利用跨中弯起的钢筋，以保证配筋协调（直径、间距协调），应按先内跨后边跨、先跨中后支座的次序选配钢筋。④板一般均能满足斜截面抗剪要求，设计时可不进行斜截面受剪承载力计算。2）构造要求①板的支承长度②受力钢筋③配筋方式图7.1.16等跨连续板的分离式配筋④构造钢筋a分布钢筋b嵌入墙内板的板面附加钢筋图7.1.17板嵌固在承重墙内时板边的构造钢筋c周边与梁或墙整体浇筑板的上部构造钢筋d垂直于主梁的板面构造钢筋图7.1.18板中与梁肋垂直的构造钢筋e板表面的温度、收缩钢筋

在温度、收缩应力较大的现浇板区域内，钢筋间距宜取为150～200mm，并应在板的未配筋表面布置温度收缩钢筋。板的上、下表面沿纵、横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%。温度收缩钢筋可利用原有钢筋贯通布置，也可另行设置构造钢筋网，并与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件中锚固。（2）次梁1）计算要点①次梁的计算步骤：初选截面尺寸→荷载计算→内力计算→计算纵向钢筋数量→计算箍筋及弯起钢筋数量→确定构造钢筋。②截面尺寸满足前述高跨比（1/18～1/12）和宽高比（1/3～1/2）的要求时，不必作使用阶段的挠度和裂缝宽度验算。③计算纵向受拉钢筋时，跨中按T形截面计算，其翼缘计算宽度bf′按表3.2.5采用；支座因翼缘位于受拉区，按矩形截面计算。④计算横向钢筋时，若荷载、跨度较小，一般只利用箍筋抗剪；当荷载、跨度较大时，可在支座附近设置弯起钢筋，以减少箍筋用量。2）构造要求①次梁的一般构造要求，如受力钢筋的直径、间距、根数等与第3章所述受弯构件的构造要求相同。②次梁伸入墙内的长度一般应不小于240mm。③当次梁相邻跨度相差不超过20%，且均布恒荷载与均布活荷载设计值之比g/q≤3时，其纵向受力钢筋的弯起和截断可按图7.1.19进行，否则应按弯矩包络图确定。④次梁的纵向受力钢筋在支座内的锚固见3.3节。图7.1.19次梁的配筋构造要求（3）主梁1）计算要点①主梁的计算步骤：初选截面尺寸→荷载计算→内力计算→计算纵向钢筋、箍筋及弯起钢筋→确定构造钢筋。②主梁主要承受由次梁传来的集中荷载。为简化计算，主梁自重可折算为集中荷载，并假定与次梁的荷载共同作用在次梁支承处（图7.1.20）图7.1.20主梁的计算简图③正截面承载力计算时，跨中按T形截面计算，支座按矩形截面计算。当跨中出现负弯矩时，跨中也按矩形截面计算。④由于支座处板、次梁和主梁的钢筋重叠交错，且主梁负筋位于次梁和板的负筋之下（图7.1.21），故截面有效高度在支座处有所减少。此时主梁支座截面有效高度应取：主梁受力钢筋为一排时，h0=h－（55～60）mm；主梁受力钢筋为二排时，h0=h－（70～80）mm。图7.1.21主梁支座处受力钢筋的布置⑤按弹性理论方法计算主梁内力时，其跨度取支座中心线间的距离，因而最大负弯矩发生在支座中心（即柱中心处），但这并非危险截面。实际危险截面应为支座边缘（支座为砌体时除外，图7.1.22），故计算弯矩应按支座边缘处取用图7.1.22支座中心与支座边缘的弯矩⑥主梁主要承受集中荷载，剪力图呈矩形。如果在斜截面抗剪承载力计算中，要利用弯起钢筋抵抗部分剪力，则应考虑跨中有足够的钢筋可供弯起，以使抗剪承载力图形完全覆盖剪力包络图。若跨中钢筋可供弯起的根数不多，则应在支座设置专门的抗剪鸭筋（图7.1.23）图7.1.23鸭筋的设置⑦截面尺寸满足前述高跨比（1/14～1/8）和宽高比（1/3～1/2）的要求时，一般不必作使用阶段挠度和裂缝宽度验算。2）构造要求①主梁的一般构造要求与次梁相同。但主梁纵向受力钢筋的弯起和截断，应使其抗弯承载力图形覆盖弯矩包络图，并应满足有关构造要求。②主梁钢筋的组成及布置可参考图7.1.24。主梁伸入墙内的长度一般应不小于370mm。图7.1.24主梁配筋构造要求③附加横向钢筋次梁与主梁相交处，由于主梁承受由次梁传来的集中荷载，其腹部可能出现斜裂缝，并引起局部破坏（图7.1.25a）。因此《混凝土规范》规定，位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载，应设置附加横向钢筋来承担，以便将全部集中荷载传至梁上部。附加横向钢筋有箍筋和吊筋两种，应优先采用箍筋。附加横向钢筋应布置在长度为ｓ（ｓ=2h1+3b）的范围内（图7.1.25b、c）。第一道附加箍筋离次梁边50mm。图7.1.25主梁腹部局部破坏情形及附加横向钢筋布置7.1.3双向板肋形楼盖1.双向板的计算图7.1.33双向板的六种四边支承情况2.双向板的构造要求（1）双向板的板厚一般为80～160mm。为满足板的刚度要求，简支板厚应不小于l0/45，连续板厚不小于l0/50；l0为短边的计算跨度。（2）双向板跨中两个方向的受力钢筋应根据相应方向跨中最大弯矩计算，沿短跨方向的跨中钢筋放在外侧，沿长跨方向的跨中钢筋放在内侧。图7.1.34双向板的钢筋分带布置示意图（３）双向板的配筋形式有分离式和弯起式两种，常用分离式。单跨双向板、连续双向板的分离式配筋如图7.1.35所示。双向板的其他配筋要求同单向板。（4）双向板的角区如两边嵌固在承重墙内，为防止产生垂直于对角线方向的裂缝，应在板角上部配置附加的双向钢筋网，每一方向的钢筋不少于伸出长度不小于l1/4（l1为板的短跨）。图7.1.35双向板的分离式配筋7.2装配式楼盖7.2.1结构平面布置方案1.横墙承重方案图7.2.1横墙承重2.纵墙承重方案图7.2.2纵墙承重3.纵横墙承重方案图7.2.3纵横墙承重4.内框架承重方案图7.2.4内框架承重7.2.2装配式楼盖的构件类型1.板

装配式楼盖中板的主要类型有实心板、空心板、槽形板。此外，还有单肋板、双T板、V形折叠板等型式，这些类型板多用于工业建筑的楼（屋）面。按是否施加预应力，又可分为预应力板和非预应力板。我国大部分地区均编有预制板定型通用图集，可直接根据需要选用。2.梁

装配式楼盖中的梁，可为预制或现浇，视梁的尺寸和吊装能力而定。梁的截面形式有矩形、T形、倒T形、十字形或花篮形等。矩形梁外形简单，施工方便，应用最为广泛。当梁高较大时，为保证房屋净空高度，可采用倒T形梁、十字形梁或花篮梁。7.2.3铺板式楼盖的连接构造1.板与板的连接图7.2.5板与板的连接图7.2.6板缝间加设短钢筋2.板与墙、板与梁的连接图7.2.7预制板的搁置长度图7.2.8板与墙、梁的连接构造3.梁与墙的连接

梁搁置在砖墙上时，其支承端底部应用20mm水泥砂浆坐浆找平，梁端支承长度应不小于180mm。在对楼盖整体性要求较高的情况下，在预制梁端应设置与墙体的拉结筋。7.3钢筋混凝土楼梯7.3.1钢筋混凝土楼梯的类型图7.3.1几种楼梯示意图1.梁式楼梯

在楼梯踏步板的侧面（或底面）设置斜梁，即构成梁式楼梯（图7.3.1a）。梁式楼梯的踏步板支承在斜梁及墙上，也可在靠墙处加设斜梁，斜梁再支承于平台梁或楼层梁上。踏步板直接支承于楼梯间墙上时，砌墙时需预留槽口，施工不便，且对墙身截面也有削弱，在地震区不宜采用。梁式楼梯荷载的传递途径是：踏步板→斜梁→平台梁（或楼层梁）→楼梯间墙（或柱）。梁式楼梯的特点是受力性能好，当梯段较长时较为经济，但其施工不便。2.板式楼梯

板式楼梯一般由梯段斜板、平台及平台板组成，梯段斜板两端支承在平台梁上（图7.3.1b）。板式楼梯荷载的传递途径是：斜板→平台梁→楼梯间墙（或柱）。

板式楼梯的特点是下表面平整，施工支模方便，当梯段跨度在3m以内时，较为经济合理。但其斜板较厚，当跨度较大时，材料用量较多。3.剪刀式及螺旋式楼梯

剪刀式及螺旋式楼梯（图7.3.1c、d）均属于特种楼梯。其优点是外形轻巧、美观。但其受力复杂，尤其是螺旋楼梯，施工也比较困难，材料用量多，造价较高。7.3.2现浇楼梯构造1.现浇板式楼梯图7.3.2梯段斜板的配筋图7.3.3平台板的配筋2.现浇梁式楼梯图7.3.4梁式楼梯踏步板的配筋图7.3.5踏步板与斜梁的关系8多层及高层钢筋混凝土房屋8.1常用结构体系8.1.1框架结构图8.1.1框架结构图8.1.2异形柱截面形式8.1.2剪力墙体系图8.1.3剪力墙体系图8.1.4部分框支剪力墙体系8.1.3框架－剪力墙体系图8.1.5框架－剪力墙体系8.1.4筒体体系图8.1.6筒体示意图图8.1.7几种筒体结构透视图8.2框架结构8.2.1框架结构的形式1.全现浇框架2.全装配式框架3.装配整体式框架4.半现浇框架8.2.2框架结构的结构布置1.承重框架布置方案（1）横向布置方案图8.2.1横向布置方案（2）纵向布置方案图8.2.2纵向布置方案（3）纵横向布置方案图8.2.3纵横向布置方案2.柱网布置和层高图8.2.4框架结构柱网布置3.变形缝

当建筑平面过长、高度或刚度相差过大以及各结构单元的地基条件有较大差异时，钢筋混凝土框架结构应考虑设置防震缝，其最小宽度应符合下列要求：（1）当高度不超过15m时可采用70mm；超过15m时，6度每增加5m、7度每增加4m、8度每增加3m、9度每增加2m，宜加宽20mm。（2）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。8.2.3框架结构的受力特点图8.2.5框架结构在水平荷载下的轴力、弯矩、侧移与荷载的关系图8.2.6框架结构在水平荷载作用下的变形图8.2.7框架结构的受力特点图8.2.8框架结构的内力图8.2.4框架结构的构造1.梁、柱截面形状及尺寸图8.2.9框架梁和连系梁的截面形状2.现浇框架节点构造（1）框架梁纵向钢筋1）上部纵向钢筋图8.2.10框架梁中间层端节点上部纵向钢筋的锚固图8.2.11中间层中间节点下部纵向钢筋的锚固与搭接2）下部纵向钢筋（2）框架柱纵向钢筋图8.2.12顶层中间节点柱纵向钢筋的锚固图8.2.13上、下层柱钢筋的搭接（3）顶层端节点梁上部纵向钢筋和柱外侧纵向钢筋①搭接接头沿顶层端节点外侧及梁端顶部布置（图8.2.14a）。②搭接接头沿柱顶外侧布置（图8.2.14b）。此时，搭接长度竖直段不应小于1.7la。图8.2.14梁上部钢筋和柱外侧钢筋在顶层端节点的搭接图8.2.15节点弯折钢筋弯弧半径及角部附加钢筋（4）框架节点内的箍筋设置图8.2.16高层框架梁、柱纵向钢筋在节点区的锚固和搭接8.3剪力墙结构8.3.1剪力墙结构的受力特点图8.3.1整截面剪力墙图8.3.2整体小开口剪力墙图8.3.3双肢及多肢剪力墙图8.3.4壁式框架图8.3.5剪力墙的裂缝分布8.3.2剪力墙结构的构造1.墙厚及混凝土强度等级

剪力墙的厚度不应太小，以保证墙体出平面的刚度和稳定性以及浇筑混凝土的质量。钢筋混凝土剪力墙的截面厚度不宜小于层高的1/25，也不应小于140mm。采用装配式楼板时，楼板搁置不能切断或过多削弱剪力墙沿高度的连续性，剪力墙至少应有60%面积与上层相连。为了保证剪力墙的承载能力和变形能力，钢筋混凝土剪力墙中，混凝土不宜低于C20级。2.墙肢配筋要求（1）端部钢筋（2）墙身分布钢筋

剪力墙墙身分布钢筋分为水平分布钢筋和竖向分布钢筋，其作用是：①使剪力墙有一定的延性，破坏前有明显的位移和预告，防止突然脆性破坏；②当混凝土受剪破坏后，钢筋仍有足够的抗剪能力，剪力墙不会突然倒塌；③减少和防止产生温度裂缝；④当因施工拆模或其他原因使剪力墙产生裂缝时，能有效地控制裂缝继续发展。（3）分布钢筋的连接和锚固图8.3.6剪力墙水平分布钢筋的连接构造图8.3.7剪力墙端部配筋的连接构造图8.3.8竖向分布钢筋的连接构造3.楼板与剪力墙连接部位的配筋构造图8.3.9楼板与剪力墙连接部位的配筋构造4.连梁的配筋构造图8.3.10连梁配筋构造图8.3.11采用现浇楼板时连梁配筋构造5.剪力墙墙面和连梁开洞时构造要求图8.3.12洞口补强配筋示意8.4框架－剪力墙结构8.4.1框架－剪力墙结构的受力特点图8.4.1框架－剪力墙结构的变形特点图8.4.2框架－剪力墙结构的变形曲线图8.4.3框架－剪力墙结构的剪力分配8.4.2框架－剪力墙结构的构造

框架－剪力墙结构中，剪力墙是主要的抗侧力构件，承担着绝大部分剪力，因此构造上应加强。

剪力墙的厚度不应小于1４0mm，也不宜小于h/20（h为层高）。

剪力墙墙板的竖向和水平向分布钢筋的配筋率均不应小于0.2%，直径不应小于8mm，间距不应大于300mm，并至少采用双排布置。各排分布钢筋间应设置拉筋，拉筋直径不小于6mm，间距不应大于600mm。9砌体结构9.1砌体结构构件计算9.1.1无筋砌体受压构件承载力计算1.无筋砌体受压构件的破坏特征图9.1.1无筋砌体受压构件破坏过程2.无筋砌体受压构件承载力计算受压构件计算中应该注意的问题：（1）轴向力偏心距的限值受压构件的偏心距过大时，可能使构件产生水平裂缝，构件的承载力明显降低，结构既不安全也不经济合理。因此《砌体规范》规定：轴向力偏心距不应超过0.6y（y为截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离）。若设计中超过以上限值，则应采取适当措施予以减小。（2）对于矩形截面构件，当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的截面边长时，除了按偏心受压计算外，还应对较小边长方向，按轴心受压进行验算。9.1.2无筋砌体局部受压承载力计算图9.1.3局部均匀受压

通过大量试验发现，砖砌体局部受压可能有三种破坏形态：（1）因竖向裂缝的发展而破坏（图10.1.4ａ）。在局部压力作用下有竖向裂缝、斜向裂缝，其中部分裂缝逐渐向上或向下延伸并在破坏时连成一条主要裂缝。（2）劈裂破坏（图10.1.4ｂ）。在局部压力作用下产生的竖向裂缝少而集中，且初裂荷载与破坏荷载很接近，在砌体局部面积大而局部受压面面积很小时，有可能产生这种破坏形态。（3）与垫板接触的砌体局部破坏（图10.1.4ｃ）。墙梁的墙高与跨度之比较大，砌体强度较低时，有可能产生梁支承附近砌体被压碎的现象。图9.1.4砌体局部受压破坏形态1.砌体局部均匀受压时的承载力计算图9.1.5影响局部抗压强度的计算面积A０

2.梁端支承处砌体的局部受压承载力计算（1）梁支承在砌体上的有效支承长度（2）上部荷载对局部受压承载力的影响图9.1.6梁端支承处砌体的局部受压图9.1.7梁端上部砌体的内拱作用（3）梁端支承处砌体的局部受压承载力计算公式ΨＮ０＋Ｎｌ≤ηγｆＡｌ

式中Ｎ０——局部受压面积内上部荷载产生的轴向力设计值，Ｎ０＝σ０Ａｌ

；σ０——上部平均压应力设计值，ＭＰａ；Ｎｌ——梁端支承压力设计值，N；η——梁端底面应力图形的完整系数,一般可取0.7,对于过梁和墙梁可取1.0；ｆ——砌体的抗压强度设计值，MＰa。3.梁端下设有刚性垫块的砌体局部受压承载力计算图9.1.8梁端下设预制垫块时的局部受压情况9.1.3配筋砌体1.网状配筋砌体(１)受力特点（2）构造要求①网状配筋砖砌体的体积配筋率，不应小于0.1%，过小效果不大；并不应大于1％，否则钢筋的作用不能充分发挥。②采用钢筋网时，钢筋的直径宜采用3～4mm；当采用连弯钢筋网时，钢筋的直径不应大于8mm。钢筋过细，钢筋的耐久性得不到保证，钢筋过粗，会使钢筋的水平灰缝过厚或保护层厚度得不到保证。③钢筋网中钢筋的间距，不应大于120mm，并不应小于30mm。因为钢筋间距过小时,灰缝中的砂浆不易均匀密实,间距过大，钢筋网的横向约束效应低。④钢筋网的竖向间距，不应大于5皮砖，并不应大于400mm。⑤网状配筋砖砌体所用的砂浆强度等级不应低于M75，钢筋网应设在砌体的水平灰缝中，灰缝厚度应保证钢筋上下至少各有2mm厚的砂浆层。其目的是避免钢筋锈蚀和提高钢筋与砌体之间的联结力。为了便于检查钢筋网是否漏放或错误，可在钢筋网中留出标记，如将钢筋网中的一根钢筋的末端伸出砌体表面5mm。2.组合砖砌体（1）受力特点(2）构造要求①面层混凝土强度等级宜采用C20，面层水泥砂浆强度等级不宜低于M10，砌筑砂浆的强度等级不宜低于M75。②竖向受力钢筋的混凝土保护层厚度，不应小于表10.1.3的规定，竖向受力钢筋距砖砌体表面的距离不应小于5mm。③砂浆面层的厚度，可采用30～45mm，当面层厚度大于45mm时，其面层宜采用混凝土。④竖向受力钢筋宜采用HPB235级钢筋，对于混凝土面层，亦可采用HRB335级钢筋。受压钢筋一侧的配筋率，对砂浆面层，不宜小于0.1%，对混凝土面层，不宜小于0.2%。受拉钢筋的配筋率，不应小于0.1%，竖向受力钢筋的直径，不应小于8mm，钢筋的净间距，不应小于30mm。⑤箍筋的直径，不宜小于４mm及0.2倍的受压钢筋直径，并不宜大于6mm，箍筋的间距，不应大于20倍受压钢筋的直径及500mm，并不应小于120mm。⑥当组合砖砌体构件一侧的竖向受力钢筋多于4根时，应设置附加箍筋或设置拉结钢筋。⑦对于截面长短边相差较大的构件如墙体等，应采用穿通墙体的拉结钢筋作为箍筋，同时设置水平分布钢筋，水平分布钢筋的竖向间距及拉结钢筋的水平间距，均不应大于500mm，如图10.1.11所示。⑧组合砖砌体构件的顶部及底部，以及牛腿部位，必须设置钢筋混凝土垫块。竖向受力钢筋伸入垫块的长度，必须满足锚固要求。图9.1.11混凝土或砂浆面层组合墙9.1.4墙、柱高厚比验算1.墙、柱高厚比验算图9.1.12门窗洞口宽度示意图2.带壁柱墙的高厚比验算（1）带壁柱整片墙体高厚比的验算（2）壁柱之间墙局部高厚比验算3.带构造柱墙的高厚比验算（1）整片墙体高厚比的验算（2）构造柱间墙体高厚比的验算9.2砌体房屋构造要求9.2.1一般构造要求1.最小截面规定

为了避免墙柱截面过小导致稳定性能变差，以及局部缺陷对构件的影响增大，规范规定了各种构件的最小尺寸：承重的独立砖柱截面尺寸不应小于240mm×370mm；毛石墙的厚度不宜小于350mm；毛料石柱截面较小边长不宜小于400mm；当有振动荷载时，墙、柱不宜采用毛石砌体。2.墙、柱连接构造

为了增强砌体房屋的整体性和避免局部受压损坏，规范规定：（1）跨度大于6m的屋架和跨度大于下列数值的梁，应在支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块。当墙中设有圈梁时，垫块与圈梁宜浇筑成整体。①对砖砌体为4.8m；②对砌块和料石砌体为4.2m；③对毛石砌体为3.9m。（2）当梁的跨度大于或等于下列数值时，其支承处宜加设壁柱或采取其他加强措施：①对240mm厚的砖墙为6m，对180mm厚的砖墙为4.8m；②对砌块、料石墙为4.8m。（3）预制钢筋混凝土板的支承长度，在墙上不宜小于100mm；在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm；当利用板端伸出钢筋拉结和混凝土灌缝时，其支承长度可为40mm，但板端缝宽不小于80mm，灌缝混凝土强度等级不宜低于C20。（4）预制钢筋混凝土梁在墙上的支承长度不宜小于180～240mm,支承在墙、柱上的吊车梁、屋架以及跨度大于或等于下列数值的预制