建筑结构技术要求
2017年4分； 2018年4分；2019年6分
考点笔记
一、房屋结构平衡技术要求
1.作用（荷载）的分类
1.1按随时间的变异分类
（1）永久作用（永久荷载或恒载）：固定隔墙的自重、水位不变的水压力、预应力、地基变形、混凝土收缩、钢材焊接变形、引起结构外加变形或约束变形的各种施工因素。
（2）可变作用（可变荷载或活荷载）：楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、活动隔墙自重、安装荷载、车辆荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、水位变化的水压力、温度变化等。
（3）偶然作用（偶然荷载、特殊荷载）：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，例如撞击、爆炸、地震作用、龙卷风、火灾。
1.2按结构的反应分类
（1）静态作用或静力作用：不使结构或结构构件产生加速度或所产生的加速度可以忽略不计，如固定隔墙的自重、住宅与办公楼的楼面活荷载、雪荷载等。
（2）动态作用或动力作用：使结构或结构构件产生不可忽略的加速度，例如地震作用、吊车设备振动等。
1.3按随空间的变化分类及按有无限值分类
按随空间的变化分类包括固定作用和自由作用；
按有无限值分类包括有界作用和无界作用。
1.4按荷载作用方向分类
（1）垂直荷载：如结构自重，雪荷载等；
（2）水平荷载：如风荷载，水平地震作用等。
1.平面力系的平衡条件及其应用
2.1支座的简化
对平面结构的支座一般可以简化为三种形式：可动铰支座、固定铰支座和固定支座。
2.2杆件的受力形式
拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转
一、房屋结构的安全性、适用性及耐久性要求
1.结构的功能要求
结构应满足的功能要求有
（1）能承受在施工和使用期间可能出现的各种作用;
（2）保持良好的使用性能；
（3）具有足够的耐久性能；
（4）当发生火灾时，在规定的时间内可保持足够的承载力；
（5）当发生爆炸、撞击、人为错误等偶然事件时，结构能保持必要的整体稳固性，不出现与起因不相称的破坏后果，防止出现结构的连续倒塌。
2.结构的安全性要求
2.1建筑装饰装修施工过程中常见的荷载变动主要有：
①在楼面上加铺任何材料属于对楼板增加了面荷载；
②在室内增加隔墙、封闭阳台属于增加的线荷载；
③在室内增加装饰性的柱子，特别是石柱，悬挂较大的吊灯，房间局部增加假山盆景 ，这些装修做法就是对结构增加了集中荷载。
3.结构的适用性要求
3.1简支梁跨中最大位移为：
f=5ql4/384EI
从公式中可以看出，影响位移因素有：
（1）荷载；
（2）材料性能：与材料的弹性模量E成反比；
（3）构件的截面：与截面的惯性矩I成反比，如矩形截面梁，其截面惯性矩
； （4）构件的跨度：与跨度l的4次方成正比，此因素影响最大。
4.结构的耐久性要求
《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018规定建筑结构的设计基准期为50年。
4.1设计使用年限分类：
（1类）临时性结构 — 5年
（2类）易于替换的结构构件 — 25年
（3类）普通房屋和建筑物 — 50年
（4类）标志性建筑和特别重要的建筑结构 — 100年
4.2结构所处环境按其对钢筋和混凝土材料的腐蚀机理，可分为五类：
（Ⅰ）一般环境 — 保护层混凝土碳化引起钢筋锈蚀
（Ⅱ）冻融环境 — 反复冻融导致混凝土损伤
（Ⅲ）海洋氯化物环境 — 氯盐引起钢筋锈蚀
（Ⅳ）除冰盐等其他氯化物环境 — 氯盐引起钢筋锈蚀
（Ⅴ）化学腐蚀环境 — 硫酸盐等化学物质对混凝土的腐蚀
4.3满足耐久性要求的混凝土最低强度等级：
（1）环境类别与作用等级为Ⅰ-A（一般环境轻微作用）时，设计使用年限100年的最低为C30,设计使用年限50年的最低为C25。
（2）预应力混凝土构件的混凝土最低强度等级应≥C40。
（3）直接接触土体浇筑的构件，混凝土保护层厚度不应小于70mm。
4.4既有建筑的可靠性评定
（1）当发生下列情况时,宜对既有结构的可靠性进行评定:
1）结构的使用时间超过规定的年限；
2）结构的用途或使用要求发生改变；
3）结构的使用环境恶化；
4）结构存在较严重的质量缺陷；
5）出现材料性能劣化、构件损伤或其他不利状态；
6）对既有结构的可靠性有怀疑或有异议。
（2）既有结构的可靠性评定可分为承载能力评定、适用性评定、耐久性评定和抵抗偶然作用能力评定。
①承载能力评定
结构构件和连接的承载力可采取下列方法进行评定
1）基于结构良好状态的评定方法
2）基于材料性能分项系数
3）构件分项系数的评定方法;
4）基于可靠指标的评定方法;
5）重力荷载检验的评定方法等
②适用性评定
结构构件正常使用极限状态应以现行结构设计标准限定的变形和位移为基准对结构构件的状况进行评价。
结构构件的变形和位移等状况可通过现场的检测确定；现场测定时应区分施工偏差和构件的变形或位移。当不能通过现场的检测确定时，应釆用结构分析的方法计算确定。
③耐久性评定
既有建筑结构耐久性的评定应实施下列现场检测
1）确定已出现耐久性极限状态标志的构件和连接；
2）测定构件材料性能劣化的状况；
3）测定有害物质的含量或侵入深度；
4）确定环境侵蚀性的变化情况。
结构构件的耐久年数可采取下列方法推定
1）经验的方法；
2）依据实际劣化情况验证或校准已有劣化模型的方法；
3）基于快速检验的方法；
4）其他适用的方法等。
④抗偶然作用能力的评定
对于罕遇地震可采取下列方法予以评定:
1）按现行标准对建筑物的总高度、层效、高宽比等限制要求和结构构造措施进行抗倒塌能力的评定；
2）采取结构分析的方法对结构整体的变形限值和薄弱层变形限值予以评定。
对于发生在建筑内部的火灾,可进行下列评定
1）对于未设置喷淋设施的建筑，可评价可燃物全部燃烧的持续时间与结构构件耐火极限的关系；
2）对于设置喷淋设施的建筑，应评价烟感和喷淋设施的有效性；
3）建筑内的排烟措施和疏散措施。
三、钢筋混凝土结构的特点及配筋要求
1.钢筋混凝土梁的受力特点
1.1梁的正截面破坏
梁的正截面破坏形式与配筋率、混凝土强度等级、截面形式等有关，影响最大的是配筋率。适筋破坏为塑性破坏（缓慢的破坏），超筋破坏和少筋破坏均为脆性破坏（瞬间的破坏）。
1.2梁的斜截面破坏
影响斜截面破坏形式的因素很多，如截面尺寸、混凝土强度等级、荷载形式、箍筋和弯起钢筋的含量等，其中影响较大的是配箍率。
（注意区别：正截面是配筋率，斜截面是配箍率）
2.钢筋混凝土梁的配筋要求
2.1纵向受力钢筋
纵向受力钢筋布置在梁的受拉区，承受拉力。
2.2.箍筋
箍筋主要是承担剪力的。
2.3梁中箍筋的配置应符合下列规定：
（1）按承载力计算不需要箍筋的梁，当截面高度大于300mm时，应沿梁全长设置构造箍筋；当截面高度150～300mm时，可仅在构件端部1/4跨度范围内设置构造箍筋。但当在构件中部1/2跨度范围内有集中荷载作用时，则应沿梁全长设置箍筋。当截面高度小于150mm时，可以不设置箍筋；
（2）截面高度大于800mm的梁，箍筋直径不宜小于8mm；对截面高度不大于800mm的梁，不宜小于6mm。梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋直径尚不应小于0.25d，d为受压钢筋最大直径；
（3）当梁中配有按计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋应做成封闭式，且弯钩直线段长度不应小于5d,d为箍筋直径。
3.钢筋混凝土板的受力特点及配筋要求
钢筋混凝土板是房屋建筑中典型的受弯构件。按其受弯情况，可分为单向板与双向板。
3.1单向板与双向板的受力特点
①两边支承 → 单向板，一个方向受弯。
②四边支承 → 双向板，双向受弯。
③L长 / L短≤ 2 ，应按双向板计算。
④2＜L长 / L短＜3，宜按双向板计算；当按沿短边受力的单向板计算时，应沿长边布置足够数量的构造筋。
⑤L长 / L短≥ 3，可按沿短边受力的单向板计算。
3.2连续板的受力特点是：跨中为正弯矩，支座为负弯矩。
3.3钢筋混凝土板的配筋要求
在楼板角部，宜沿两个方向正交、斜向平行或放射状布置附加钢筋
四、砌体结构的特点及技术要求
1.砌体结构的特点
（1）容易就地取材，比使用水泥、钢筋和木材造价低；
（2）具有较好的耐久性、良好的耐火性；
（3）保温隔热性能好，节能效果好；
（4）施工方便，工艺简单；
（5）具有承重与围护双重功能；
（6）自重大，抗拉、抗剪、抗弯能力低；
（7）抗震性能差；
（8）砌筑工程量繁重，生产效率低。
五、钢结构的特点及技术要求
1.钢结构的特点
（1）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。
（2）缺点：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 500 ℃时，结构会瞬间崩溃，完全丧失承载能力。
2.钢结构的技术要求
2.1钢结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计
（1）承载能力极限状态包括：构件或连接的强度破坏、疲劳破坏、脆性断裂、因过度变形而不适用于继续承载，结构或构件丧失稳定、结构转变为机动体系和结构倾覆；
（2）正常使用极限状态包括：影响结构、构件或非结构构件正常使用或外观的变形，影响正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括混凝土裂缝）。
2.3建筑物中各类结构构件的安全等级，宜与整个结构的安全等级相同。对其中部分结构构件的安全等级可进行调整，但不得低于三级。
2.4满足结构构件在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求，并符合防火、防腐蚀要求
2.5当施工方法或顺序对主体结构的内力和变形有较大影响时，应进行施工阶段分析验算。
2.6承重结构采用的钢材应具有屈服强度、伸长率、抗拉强度、冲击韧性和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量（或碳当量 ）的合格保证。 焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证 。
