第1章建筑工程设计技术_思维导图模板

第1章建筑工程设计技术（12分）

1.1 建筑物的构成与设计要求

三、建筑层数

按自然层数计算，下列空间可不计入建筑层数

(1)室内顶板面高出室外设计地面不大于1.5m的地下或半地下室;

(2)设置在建筑底部且室内高度不大于2.2m的自行车库、储藏室、敞开空间:

(3)屋顶上突出的局部设备用房、出屋面的楼梯间等。

1.1.1 建筑物分类与构成

一、民用建筑分类

1.按建筑物的用途分类

民用建筑

居住建筑：可分为住宅类居住建筑和非住宅类居住建筑(如宿舍类建筑和民政建筑)。

公共建筑：如办公建筑、文教建筑、科研建筑、医疗建筑、商业建筑等。

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工业建筑

生产车间

辅助车间

动力用房

仓储建筑

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农业建筑

如温室、畜禽饲养场、粮食和饲料加工站、农机修理站等。

2.按建筑物的层数或高度分类

(1)根据《民用建筑设计统一标准》GB50352-2019

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(2)根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018版)

根据《建筑设计防火规范》GB 50016-2014（2018 版），民用建筑根据其高度和层数可分为单、多层民用建筑和高层民用建筑。高层民用建筑根据其建筑高度、使用功能和楼层的建筑面积可分为一类和二类。

注意单层、多层、高层的区别

高度大于 24m 的下列建筑为一类高层公共建筑

1.建筑高度大于 50m 的公共建筑;

2.建筑高度 24m 以上部分任一楼层建筑面积大于 1000㎡的商店、展览、电信、邮政、财贸金融建筑和其他多种功能组合的建筑;

3.医疗建筑、重要公共建筑;

4.省级及以上的广播电视和防灾指挥调度建筑、网局级和省级电力调度建筑;

5.藏书超过 100 万册的图书馆

2019多

建筑高度

①平屋顶建筑高度应按室外设计地坪至建筑物女儿墙顶点的高度计算，无女儿墙的建筑应按至其屋面檐口顶点的高度计算,

②坡屋顶建筑应分别计算檐口及屋脊高度，檐口高度应按室外设计地坪至屋面檐口或坡屋面最低点的高度计算，屋脊高度应按室外设计地坪至屋脊的高度计算。

③当同一座建筑有多种屋面形式，或多个室外设计地坪时，建筑高度应分别计算后取其中最大值。

④机场、广播电视、电信、微波通信、气象台、卫星地面站、军事要塞等设施的技术作业控制区内及机场航线控制范围内的建筑，历史建筑，历史文化名城名镇名村、历史文化街区、文物保护单位、风景名胜区、自然保护区的保护规划区内的建筑，应按建筑物室外设计地坪至建（构）筑物最高点计算。

⑥局部突出屋面的辅助用房占屋面面积不大于 1/4者，不计入建筑高度。

⑦建筑的室内净高应满足各类型功能场所空间净高的最低要求，地下室、局部夹层公共走道、建筑避难区、架空层等有人员正常活动的场所最低处室内净高不应小于2.00m。

3.按民用建筑的规模大小分类

可以分为大量性建筑和大型性建筑。

(1)大量性建筑是指量大面广，与人们生活密切相关的那些建筑，如住宅、学校商店、医院等。

(2)大型性建筑是指规模宏大的建筑，如大型体育馆、大型剧院、大型火车站和航空港、大型展览馆等。

2022单

二、建筑物组成

结构体系

上部结构:墙、柱、梁、屋顶

不是屋面

地下结构:基础。

能够遮蔽外界恶劣气候的侵袭，同时也起到隔声的作用，从
而保证使用人群的安全性和私密性。

围护体系：屋面、外墙、门、窗

设备体系：给排水系统、供电系统、供热通风系统，根据需要还有防盗报警、火灾探测、自动灭火等智能系统。

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1.1.2 建筑设计程序与要求

一、建筑设计的程序一般可分为

方案设计

其深度应满足编制初步设计文件和控制概算的需要

初步设计

其深度应满足编制施工招标文件、主要设备材料订货和编制施工图设计文件的需要。

内容应包括设计说明书、有关专业的设计图纸、主要设备或材料表、工程概算书、有关专业计算书等。

施工图设计

其深度应满足设备材料采购、非标准设备制作和施工需要。

施工图设计文件的内容应包括合同要求所涉及的所有专业的设计图纸、工程预算书、各专业计算书。

专项设计阶段

二、建筑设计要求

(1)满足相关建筑标准、规范

(2)满足建筑功能要求是建筑设计的首要任务。

(3)符合总体规划要求规划设计是有效控制城市发展的重要手段

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(4)采用合理的技术措施能为建筑物安全、有效地建造和使用提供基本保证。

(5)考虑建筑美观要求，赋予人们精神上的感受

(6)具有良好的经济效益

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1.1.3 建筑室内物理环境技术要求

1.室内光环境

采光设计时，减小窗的不舒适眩光可采取的措施:

①作业区应减少或避免直射阳光;

②工作人员的视觉背景不宜为窗口;

③可采用室内外遮挡设施;

④窗结构的内表面或窗周围的内墙面，宜采用浅色饰面。

采光标准值的参考平面：工业建筑取距地面1m，民用建筑取距地面0.75m，公用场所取地面。

采光系数和室内天然光照度为采光设计的评价指标。

2.室内声环境

室内允许噪声级采用A声级作为评价量。

应为关窗状态下昼间和夜间时段的标准值。

对安静要求较高的民用建筑，宜设置于本区域主要噪声源夏季主导风向的上风侧。

3.室内热工环境

建筑热工设计区划分为两级。一级区包括5个热工分区：严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖、温和地区。

建筑物的总平面布置、平面和立面设计、门窗洞口设置应考虑冬季利用日照并避开冬季主导风向。

采用自然通风的建筑，进深应符合下列规定:

①未设置通风系统的居住建筑，户型进深不应超过12m。

②公共建筑进深不宜超过40m，进深超过40m 时应设置通风中庭或天井。

建筑门窗洞口的遮阳宣优先选用活动式建筑遮阳。

当采用固定式建筑遮阳时，南向宜采用水平遮阳:东北、西北及北回归线以南地区的北向宜采用垂直遮阳:东南、西南朝向窗口宜采用组合遮阳;东、西朝向窗口宜采用挡板遮阳。（南平北垂；东西南组合；东西挡板）

夏热冬冷地区、严寒及寒冷地区等采用自然通风的1类民用建筑最小通风换气次数不应低于0.5次/h，必要时应采取机械通风换气措施。

4.室内空气质量

(5)I类民用建筑室内装饰装修采用的无机非金属装饰装修材料放射性限量必须满足现行国家标准规定的 A类要求。

(6)Ⅱ类民用建筑宜采用放射性符合A类要求的无机非金属装饰装修材料;当A类和B类无机非金属装饰装修材料混合使用时，每种材料的使用量应通过计算确定。

1.1.4 建筑隔震减霞设计构造要求

1.地震的震级及烈度

度而定的等级标度，用以衡量某次地震的大小，用符号M表示。世界上多数国家采用的是12个等级划分的烈度表。一般来说，M<2的地震称为无感地震或微震。M=2~5的地震称为有感地震。M>5的地震，对建筑物引起不同程度的破坏，统称为破坏性地震。M>7的地震为强烈地震或大震。M>8的地震称为特大地震。

2.抗震设防分类和设防标准

(1)分为:甲、乙、丙、丁四个类别。设防类别分别是特殊、重点、标准、适度

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(2)丙类:标准设防类，指除甲类、乙类、丁类以外按标准要求进行设防的建筑与市政工程

(3)抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。抗震设防烈度为6度时不应降低。

3.抗震体系与设计

(1)结构体系应具有足够的牢固性和抗震冗余度。

(2)楼、屋盖应具有足够的面内刚度和整体性。采用装配整体式楼、屋盖时，应采取措施保证楼、屋盖的整体性及其与竖向抗侧力构件的连接。

(3)基础应具有良好的整体性和抗转动能力，避免地震时基础转动加重建筑震害

(4)基础的设计与构造应能保证节点或锚固件的破坏不先于构件或连接件的破坏。

4.结构抗震措施

1.混凝土结构房屋以及钢-混凝土组合结构房屋中，框支梁、框支柱及抗震等级不低于二级的框架梁、柱、节点核芯区的混凝土强度等级不应低于C30.

2.混凝土结构房屋

(1)框架梁和框架柱的潜在塑性铰区应采取筋加密措施。

(2)框架一核心筒结构、筒中筒结构等筒体结构，外框架应有足够刚度，确保结构具有明显的双重抗侧力体系特征。

3.砌体结构房屋

(1)设置现浇钢筋混凝土圈梁、构造柱或芯柱，强度等级不应低于 C25

(2)装配式钢筋混凝土楼板或屋面板，应采取有效的拉结措施，

(2)楼、屋盖的钢筋混凝土梁或屋架应与墙、柱(包括构造柱)或圈梁可靠连接不得采用独立砖柱。跨度不小于6m的大梁，其支承构件应采用组合砌体等加强措施并应满足承载力要求。

圈梁必须是封闭的；圈梁是构造措施，垂直承载力是通过结构设计满足的。

2022单

4.多层砌体结构房屋

(1)设置钢筋混凝土构造柱，减少墙身的破坏，并改善其抗震性能，提高延性。

(2)设置钢筋混凝土圈梁与构造柱连接起来，增强了房屋的整体性，改善了房屋的抗震性能，提高了抗震能力。

(3)加强墙体的连接，楼板和梁应有足够的支承长度和可靠连接。

(4)加强楼梯间的整体性等。

5.砌体结构楼梯间应符合下列规定

①不应采用悬挑式踏步或踏步竖肋插入墙体的楼梯，8度、9度时不应采用装配式楼梯段。

②装配式楼梯段应与平台板的梁可靠连接。

③楼梯栏板不应采用无筋砖砌体。

④楼梯间及门厅内墙阳角处的大梁支承长度不应小于500mm，并应与圈梁连接。

⑤顶层及出屋面的楼梯间，构造柱应伸到顶部，并与顶部圈梁连接，墙体应设置通长拉结钢筋网片。

⑥顶层以下楼梯间墙体应在休息平台或楼层半高处设置钢筋混凝土带或配筋砖带，并与构造柱连接。

抗震设防烈度为9度的高层建筑，不应采用带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构和连体结构。

框架结构震害的严重部位多发生在框架梁柱节点和填充墙处；一般是柱的震害重于梁，柱顶的震害重于柱底，震害调查表明，角柱的震害重于内柱，短柱的震害重于一般柱。抗震构造措施:遵守强柱、强节点、强锚固，避免短柱、加强角柱，不宜突变，避免出现薄弱层，控制最小配筋率，限制配筋最小直径等原则。

课外

5.建筑消能减震措施

消能器的选择应考虑结构类型、使用环境、结构控制参数等因素，根据结构在地震作用时预期的结构位移或内力控制要求，选择不同类型的消能器。

消能器与主体结构的连接一般分为：支撑型、墙型、柱型、门架式和腋撑型等。

当消能器采用支撑型连接时，可采用单斜支撑布置、V字形和人字形等布置，不宜采用K字形布置。

消能器与支撑、节点板、预埋件的连接可采用高强度螺栓、焊接或销轴。

6.建筑隔震措施

隔震层中隔震支座的设计使用年限不应低于建筑结构的设计使用年限，且不宜低于50年。出厂检验报告只对采用该产品的项目有效，不得重复使用。隔震层采用的隔震支座产品和阻尼装置应通过型式检验和出厂检验，型式检验除应满足相关的产品要求外，检验报告有效期不得超过6年。高层及复杂隔震结构隔震支座应进行施工阶段的验算。

隔震结构宜采用的隔震支座类型，主要包括天然橡胶支座、铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座、弹性滑板支座、摩擦摆支座及其他隔震支座。

隔震层中的隔震支座应在安装前进行出厂检验，并应符合下列规定:

①特殊设防类、重点设防类建筑，每种规格产品抽样数量应为100%;

②标准设防类建筑，每种规格产品抽样数量不应少于总数的50%;有不合格试件时，应100%检测;

③每项工程抽样总数不应少于20件，每种规格的产品抽样数量不应少于4件，当产品少于4件时，应全部进行检验。

上部结构与下部结构或室外地面之间应设置完全贯通的水平隔离缝，水平隔离缝高度不宜小于20mm，并应采用柔性材料填塞，进行密封处理。

大跨屋盖建筑中的隔震支座宜采用隔震橡胶支座、摩擦摆隔震支座或弹性滑板支座。采用其他隔震支座时，应进行专门研究。

1.2 建筑构造设计的基本要求

1.2.1 楼地面基本构造要求

1.楼面构造：

楼面、地面应根据建筑使用功能，满足隔声、保温、防水、防火等要求，铺装面层应平整、防滑、耐磨、易清洁。

2018多

建筑内的卫生间、浴室、公共厨房、垃圾间等场所的楼面、地面，开敞式外廊、阳台的楼面应设防水层。

内保温建筑应先在此楼板上下作保温处理。

为减少振动传声，应在楼面面层与楼板之间和与墙接合处加弹性阻尼材料

不发火(防爆的)面层采用的碎石应选用大理石、白云石或其他石料加工而成，并以金属或石料撞击时不发生火花为合格；水泥应采用普通硅酸盐水泥，其强度等级不应小于 42.5 级。

2.地面构造：

受较大荷载或有冲击力作用的地面，应根据使用性质及场所选用易于修复的块材、混凝土或粒料、灰土类等柔性材料

幼儿园建筑中乳儿室、活动室、寝室及音体活动室宜为暖性、弹性地面。幼儿经常出人的通道应为防滑地面。卫生间应采用易清洗、不渗水并防滑的地面。

2023单

地面应根据需要采取防潮、防止地基土冻胀或膨胀、防止不均匀沉陷等措施。

存放食品、食料或药物等房间，其存放物有可能与地面直接接触者，严禁采用有毒性的塑料、涂料或水玻璃等做面层材料。

填充层是在建筑地面上起隔声、保温、找坡和暗敷管线等作用的构造层。

1.2.2 墙体基本构造要求

1.墙体防潮、防水应符合下列规定:

①砌筑墙体应在室外地面以上、室内地面垫层处设置连续的水平防潮层，室内相邻地面有高差时，应在高差处贴邻土壤一侧加设防潮层;

②有防潮要求的室内墙面迎水面应设防潮层，有防水要求的室内墙面迎水面应采取防水措施;

③有配水点的墙面应采取防水措施。

2023多

2.墙身细部构造

(1)勒脚部位外抹水泥砂浆或外贴石材等防水耐久的材料，高度不小于700mm。应与散水、墙身水平防潮层形成闭合的防潮系统。

(2)散水(明沟):当采用无组织排水时，散水的宽度可按檐口线

①散水的宽度宜为600~1000mm；放出 200~300mm。

②散水的坡度可为3%~5%;当散水采用混凝土时，宜按20~30m间距设置伸缩缝。

③散水与外墙之间宜设缝，缝宽可为20~30mm，缝内应填弹性膨胀防水材料。

(3)水平防潮层：在建筑底层内墙脚、外墙勒脚部位设置连续的防潮层隔绝地下水的毛细渗透，避免墙身受潮破坏。水平防潮层的位置:做在墙体内、高于室外地坪、位于室内地层密实材料垫层中部、室内地坪(士0.000)以下60mm处。

(4)墙体与窗框连接处必须用弹性材料嵌缝，以防风、水渗透。

(5)女儿墙:：与屋顶交接处必须做泛水，高度不小于250mm。

(6)非承重墙的要求:保温隔热、隔声、防火、防水、防潮等

2017多

1.2.3 楼梯和电梯基本构造要求

1.室内疏散楼梯最小净宽度

室外疏散楼梯和每层出口处平台，均应采取不燃材料制作。平台的耐火极限不应低于 1h，楼梯段的耐火极限应不低于 0.25h。在楼梯周围 2m 内的墙面上，除疏散门外，不应设其他门窗洞口。疏散门不应正对楼梯段。疏散出口的门应采用乙级防火门，且门必须向外开，并不应设置门槛。

2023单

2.踏步

(1)每个梯段的踏步 2~18 级

(2)踏步前缘部分宜有防滑措施。

公共楼梯正对（向上、向下）梯段设置的楼梯间门距踏步边缘的距离不应小于 0.60m

住宅套内楼梯的梯段净宽，当一边临空时，不应小于0.75m;当两侧有墙时，不应小于0.90m。套内楼梯的踏步宽度不应小于0.22m,高度不应大于0.20m,扇形踏步转角距扶手边0.25m处，宽度不应小于0.22m。

3.净高

(1)楼梯平台上部及下部过道处的净高不应小于 2m

(2)梯段净高不应小于 2.20m

4.扶手

(1)室内楼梯扶手高度自踏步前缘线量起不宜小于0.90m。

(2)楼梯水平段栏杆长度超过 0.50m，高度不应小于 1.05m.

(3)楼梯应至少一侧设扶手,梯段净宽达三股人流时应两侧设扶手,达四股人流时可加设中间扶手。(注意语气词:“应”可”)

5.楼梯踏步最小宽度和最大高度

6.当梯段改变方向时，楼梯休息平台的最小宽度不应小于梯段净宽，并不应小于1.20m。 ;当中间有实体墙时，扶手转向端处的平台净宽不应小于1.30m。直跑楼梯的中间平台宽度不应小于0.90m。

7.建筑内设有电梯时，应设置至少1台无障碍电梯。高层公共建筑和高层非住宅类居住建筑的电梯台数不应少于2台。

1.2.4 门和窗基本构造要求

1.门窗

1）门窗的功能主要解决采光、通风、防风雨、保温、隔热、遮阳、隔声、疏散、防火、防盗等问题。

2）窗台低于 0.80m 时，应采取防护措施。

3）门窗应注意门窗框与墙体结构的连接，接缝处应避免刚性接触，应采用弹性密封材料；建筑外门窗的安装必须牢固。在砌体上安装门窗严禁用射钉固定。(应用金属膨胀螺栓固定)

4）金属保温窗的主要问题是结露，应将与室外接触的金属框和玻璃结合处作断桥处理，以提高金属框内表面的温度，达到防止结露的目的。

5）隔声窗一般采取双层或三层玻璃。为防止共振降低隔声效果，各层玻璃的空气层厚度应不同，且不能平行放置；所有接缝处应注意做成隔振的弹性阻尼构造。

6）防火门窗应按防火规范要求制作，玻璃应是防火安全玻璃。

7)开向公共走道的窗扇开启不应影响人员通行，其底面距走道地面的高度不应小于 2.00m。

2.防火门门

(1)防火门、防火窗应划分为甲、乙、丙三级，其耐火极限分别为1.5h，1.0h，0.5h。

(2)防火门应为向疏散方向开启的平开门，并在关闭后应能从其内外两侧手动开启。

(3)用于疏散的走道、楼梯间和前室的防火门，应具有自行关闭的功能。双扇防火门，还应具有按顺序关闭的功能。

(4)常开的防火门，当发生火灾时，应具有自行关闭和信号反馈的功能。

(5)设在变形缝处附近的防火门，应设在楼层数较多的一侧，且门开启后门扇不应跨越变形缝。

(6)在设置防火墙确有闲难的场所，可采用防火卷帘作防火分区分隔。钢质普通型防火卷帘(单层)耐火极限为1．5～3．0h,钢质复合型防火卷帘(双层)耐火极限为2.0 ~ 4.0h; 无机复合防火卷帘(多种复合材料)耐火极限为3.0 ~ 4.0h ，无机复合轻质防火卷帘(双层，不需水幕保护)耐火极限为4.0h 。

(7)设在疏散走道上的防火卷帘应在卷帘的两侧设置启闭装置，并应具有自动、手动和机械控制的功能。

2018多、2021多

1.2.5 屋面基本构造要求

坡度大于45°的瓦屋面，以及强风多发或抗震设防烈度为7度及以上地区的瓦屋面，应采取防止瓦材滑落、风揭的措施。

屋面应设置坡度，且坡度不应小于2%。

2022单

1.2.6 装饰装修基本构造要求

1.装饰装修设计要求

(1)与建筑主体的附着

(2)装修层的厚度与分层、均匀与平整

(3)与建筑主体结构的受力和温度变化相一致。

(4)提供良好的建筑物理环境、生态环境、室内无污染环境、色彩无障碍环境

(5)防火、防水、防潮、防空气渗透和防腐处理

2.住宅室内装饰装修设计要求

3.吊顶装修构造

吊杆长度超过1.5m时，应设置反支撑或钢制转换层，增加吊顶的稳定性。

吊点距主龙骨端部的距离不应大于300mm。

龙骨在短向跨度上应根据材质适当起拱。

2023单

4.墙体装修构造

外墙饰面砖粘贴应设置伸缩缝。伸缩缝间距不宜大于6m ，宽度宜为 20mm。伸缩缝应采用耐候密封胶嵌缝。

外墙饰面砖接缝的宽度不应小于5mm，缝深不宜大于 3mm，也可为平缝

墙体裱糊工程：混凝土或抹灰基层含水率不得大于8%;木材基层含水率不得大于12%。

涂饰工程

新建筑物的混凝土或抹灰基层在涂饰涂料前应涂刷抗碱封闭底漆。

涂料涂饰工程应涂饰均匀、粘结牢固，不得漏涂、透底、起皮和掉粉

厨房、卫生间、地下室墙面必须使用耐水腻子

2018多、2022多

混凝土或抹灰基层涂刷溶剂型涂料时，含水率不得大于8%；涂刷乳液型涂料时，含水率不得大于10%。木材基层的含水率不得大于12%。

基层腻子应平整、坚实、牢固，无粉化、起皮和裂缝

5.地面装修构造

地面由面层、结合层和基层组成。

面层分为整体面层、板块面层和木竹面层。

①整体面层包括:水泥混凝土面层、水泥砂浆面层、水石面层、水泥钢(铁)屑面层、防油渗面层、不发火(防爆的)面层等。

②板块面层包括:砖面层(陶瓷锦砖、缸砖、陶瓷地砖和水泥花砖面层)、大理石面层和花岗石面层、预制板块面层(水泥混凝土板块、水石板块面层)、料石面层(条石、块石面层)、塑料板面层、活动地板面层、地面层等。

基层包括填充层、隔离层、找平层、垫层和基土。

1.2.7 变形缝构造要求

变形缝设置

变形缝包括伸缩缝、沉降缝和抗震缝

按照建筑物变形缝装置的使用部位分类：

（1）楼地面变形缝。

（2）内墙、顶棚吊顶变形缝。

（3）外墙变形缝。

（4）屋面变形缝。

按照变形缝两侧结构特点分类

平面形、转角行

按照变形缝装置使用特点分类

普通型、防滑型、承重型、抗震型、封缝型

防滑型：适用缝宽为50~200mm。可用于有防滑要求的楼地面。

承重型：适用缝宽为30~350mm。选用时应注明所承受的荷载，厂家据此制作。

抗震型：适用缝宽为50~500mm。可用于有抗震设防要求的地区及有较高变形要求的部位。

封缝型：适用缝宽为50~300mm。可用于外墙及有抗震设防要求的外墙部位。

变形缝的设计、选用原则：工程设计人员根据项目设计中变形缝所在部位确定选用类型;根据设计缝宽确定选用规格，确定伸缩量；最后根据装饰效果、连接方式确定选用型号。

1.3 建筑结构体系和设计作用(荷载)

1.3.1 结构可靠性要求

可靠性分为:安全性、适用性、耐久性

2014多、2017多

结构设计的主要目的是保证所建造的结构安全适用。

结构工程的安全性

结构在设计工作年限内，必须符合下列规定：

（1）应能够承受在正常施工和正常使用期间预期可能出现的各种作用。

（2）应保障结构和结构构件的预定使用要求。

（3）应保障足够的耐久性要求。

(1)具有合理的传力路径，能将各种作用传递给抗力构件:

(2)遭遇爆炸、撞击、罕遇地震等偶然事件和人为失误时，能保持整体稳固性,，不应出现与起因不相称的破坏后果:

2015单

(3)发生火灾时，结构应在规定时间内保持承载力和整体稳固性

2023单

1.结构安全等级划分

2.结构的设计工作年限

工程结构设计时，应根据工程的使用功能、建造和使用维护成本及环境影响等因素规定设计工作年限

不包括规模大小

混凝土结构构件之间、非结构构件与结构构件之间的连接应符合下列规定：

①应满足被连接构件之间的受力及变形性能要求。

②非结构构件与结构构件的连接应适应主体结构变形需求。

③连接不应先于被连接构件破坏。

混凝土结构体系应满足工程的承载能力、刚度和延性性能要求。

受拉钢筋锚固长度不应小于200mm。

受拉钢筋锚固长度应根据钢筋的直径、钢筋及混凝土抗拉强度、钢筋的外形、钢筋锚固端的形式、结构或结构构件的抗震等级进行计算。

结构工程的适用性

含义:具有良好的工作性能。

例:吊车梁变形过大无法正常运行;水池有裂缝不能蓄水。

悬臂梁端部最大位移计算

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:与截面的惯性矩工成反比

(4)构件的跨度:与跨度l的4次方成正比，此因素影响最大

2021单、2022补多

当施工方法对结构的内力和变形有较大影响时，应进行施工方法对主体结构影响的分析，并应对施工阶段结构的强度、稳定性和刚度进行验算。

裂缝控制主要针对混凝土梁（受弯构件）及受拉构件，裂缝控制分为三个等级：

（1）构件不出现拉应力；

（2）构件虽有拉应力，但不超过混凝土的抗拉强度；

（3）允许出现裂缝，但裂缝宽度不超过允许值。

结构工程的耐久性

含义:在正常维护的条件下，结构应能在预计的使用年限内满足各项功能要求。

例:混凝土老化、腐蚀，钢筋锈蚀

一般环境的腐蚀机理是正常大气作用引起钢筋锈蚀。

1.混凝土结构环境类别

2017单

2.混凝土构件最低强度等级

2013单、2014单、2016单、2022单

(1)预应力混凝土楼板结构混凝土最低强度等级不应低于C30

(2)其他预应力混凝土构件的混凝土最低强度等级不应低于 C40

(3)满足耐久性要求的混凝土最低强度等级：I-A环境下，设计使用年限50年的钢筋混凝土结构构件，混凝土的强度等级不应低于C25。

普通房屋建筑，其设计使用年限为50年。当环境类别与作用等级为Ⅰ-B时，满足耐久性要求的普通配筋混凝土最低强度等级为C30。

结构混凝土强度等级的选用应满足工程结构的承载力、刚度及耐久性需求。

3.混凝土构件钢筋保护层最小厚度

(1)直接接触土体浇筑构件，混凝土保护层厚度不应小于 70mm。(如:无垫层的基础大底板)

2018单

(2)处于流动水中或同时受水中泥沙冲刷的构件，其保护层厚度宜增加 10~20mm。

(3)预制构件的保护层厚度可比规定减少 5mm。

混凝土结构中的普通钢筋、预应力筋应设置混凝土保护层，混凝土保护层厚度应符合下列规定：

①满足普通钢筋、有粘结预应力筋与混凝土共同工作性能要求。

②满足混凝土构件的耐久性能及防火性能要求。

③不应小于普通钢筋的公称直径，且不应小于15mm。

具有连续密封套管的后张预应力钢筋，其混凝土保护层厚度可与普通钢筋相同且不应小于孔道直径的1/2 ，否则应比普通钢筋增加10mm。先张法构件中预应力钢筋在全预应力状态下的保护层厚度可与普通钢筋相同，否则应比普通钢筋增加10mm 。

当采用的混凝土强度等级比表1.3-5的规定低一个等级时，混凝土保护层厚度应增加5mm；当低两个等级时，混凝土保护层厚度应增加10mm。

1.3.2常用建筑结构体系和应用

1.混合结构体系

(1)楼盖和屋盖采用钢筋混凝土或钢木结构;墙和柱采用砌体结构。

(2)6层以下住宅建筑最适合采用。

砌体结构有以下优点:砌体材料抗压性能好，保温、耐火、耐久性能好;材料经济，就地取材;施工简便理、维护方便。砌体结构的应用范围广，它可用作住宅、办公楼、学校、旅馆、跨度小于15m 的中小型厂房的墙体、柱和基础。砌体的受力特点是抗压强度较高而抗拉强度很低，所以砌体结构房屋的静力计算简图大多设计成刚性方案。

2.框架结构

(1)优点:

平面布置灵活，可形成较大建筑空间;立面处理方便。

(2)缺点:

侧向刚度小，层数较多时，会产生较大侧移。

纯钢框架结构体系是指沿房屋的纵向和横向均采用钢框架作为承重和抵抗侧力的主要构件所构成的结构体系。采用型钢柱时可以实现多层住宅结构，小高层时，需用方矩管柱。框架结构按梁和柱的连接形式又可分为半刚性连接框架和刚性连接框架，但半刚接框架使用较少。实用中，一般将梁柱连接中在梁翼缘部位采取有可靠连接且刚度较大的连接形式，当作刚接，否则，当作铰接。

3.剪力墙体系

(1)优点:

侧向刚度大，水平荷载作用下侧移小。

(2)缺点:

剪力墙间距小，平面布置不灵活，结构自重也很大，不适用于大空间公共建筑。

适用范围：适合小开间的住宅和旅馆，不适合大空间公共建筑。在高度 180m 范围之内都适用。

2018多

4.框架-剪力墙结构

是在框架结构中设置适当剪力墙的结构。它具有框架结构平面布置灵活，空间较大的优点，又具有侧向刚度较大的优点。框架-剪力墙结构中，剪力墙主要承受水平荷载，竖向荷载主要由框架承担。框架-剪力墙结构可以适用于不超过170m高的建筑。在一般情况下，整个建筑的全部剪力墙至少承受 80%的水平荷载。

5.简体结构

(1)是抵抗水平荷载最有效的结构体系

(2)适用于高度不超过 300m的建筑。

2016单、2020单

6.桁架结构

桁架结构由杆件组成，杆件只有轴向力

7.网架结构

网架结构可分为平板网架和曲面网架。它改变了平面桁架的受力状态，是高次超静定的空间结构。平板网架采用较多，其优点是：空间受力体系，杆件主要承受轴向力，受力合理，节约材料，整体性能好，刚度大，抗震性能好。角锥体系受力更为合理，刚度更大。

8.拱式结构

拱是一种有推力的结构，它的主要内力是轴向压力；薄壁空间结构，也称壳体结构。它属于空间受力结构，主要承受曲面内的轴向压力，弯矩很小。

9.悬索结构

悬索结构的主要承重构件是受拉的钢索，钢索是用高强度钢绞线或钢丝绳制成；

总结

侧向刚度由小到大:混合结构→框架结构→剪力墙结构→简体结构

当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了承载能力极限状态：其他

当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了正常使用极限状态：变形、振动、局部损坏

结构设计应包括以下基本内容:

结构方案。

作用的确定及作用效应分析。

结构及构件的设计和验算。

结构及构件的构造、连接措施

结构耐久性的设计。

施工可行性。

1.3.3 结构设计基本作用(荷载)

涉及人身安全以及结构安全的极限状态应作为承载能力极限状态。涉及结构或结构单元的正常使用功能、人员舒适性、建筑外观的极限状态应作为正常使用极限状态。

1.直接作用

直接施加在结构上的各种力，即荷载。可根据时间变化特性分为:

(1)永久作用:如结构自重、土压力、预加应力等。

(2)可变作用：如楼面和屋面活荷载、起重机荷载、雪荷载和覆冰荷载、风荷载等。

(3)偶然作用:爆炸力、撞击力、火灾、地震。

2.间接作用

在结构上引起变形的其他作用，例如温度作用、混凝土收缩、徐变等

代表值

①永久作用，应采用标准值

②)可变作用，应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值。

③偶然作用，应按结构设计使用特点确定其代表值。

地下室顶板施工活荷载标准值不应小于5.0kN/m2，当有临时堆积荷载以及有重型车辆通过时，施工组织设计中应按实际荷载验算并采取相应措施。

竖向荷载作用下用分层计算法；水平荷载作用下用反弯点法。风荷载和地震作用可简化成节点上的水平集中力进行分析。

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，如地震作用、吊车设备振动、高空坠物冲击作用等。

2013多、2019多、2021多、2023单

1.4 建筑结构设计构造基本要求

1.4.1 混凝土结构设计构造基本要求·

混凝土结构体系应满足工程的承载能力、刚度和延性性能要求。

混凝土结构工程应确定其结构设计工作年限、结构安全等级、抗震设防类别、结构上的作用和作用组合。应进行结构承载能力极限状态、正常使用极限状态和耐久性设计，并应符合工程的功能和结构性能要求。

混凝土结构体系设计应符合下列规定:

①不应采用混凝土结构构件与砌体结构构件混合承重的结构体系。

②房屋建筑结构应采用双向抗侧力结构体系。

③抗震设防烈度为9度的高层建筑，不应采用带转换层的结构、带加强层的结构错层结构和连体结构。

1.构件最小截面尺寸

结构混凝土强度等级的选用应满足工程结构的承载力、刚度及耐久性需求。

(1)矩形截面框架梁的截面宽度不应小于 200mm

(2)矩形截面框架柱的边长不应小于 300mm，圆形截面柱的直径不应小于 350mm。

(3)高层建筑剪力墙的截面厚度不应小于 160mm,多层建筑剪力墙的截面厚度不应小于140mm

(4)现浇钢筋混凝土实心楼板的厚度不应小于80mm，现浇空心楼板的顶板、底板厚度均不应小于50mm。

(5)预制钢筋混凝土实心叠合楼板的预制底板及后浇混凝土厚度均不应小于 50mm。

2023多

2.结构混凝土最低强度

(1)钢筋混凝土结构构件的混凝土强度等级不应低于 C25

(2)钢-混凝土组合结构构件的混凝土强度等级不应低于 C30

(3)钢筋混凝土构件作为消能器的支撑构件时，其混凝土强度等级不应低于C30。

3.结构钢筋

受拉钢筋锚固长度应根据钢筋的直径、钢筋及混凝土抗拉强度、钢筋的外形、钢筋锚固端的形式、结构或结构构件的抗震等级进行计算。

受拉钢筋锚固长度不应小于 200mm。

对受压钢筋，当充分利用其抗压强度并需锚固时，其锚固长度不应小于受拉钢筋锚固长度的 70%。

最小混凝土保护层不应小于普通钢筋的公称直径，且不应小于15mm。

当施工中进行混凝土结构构件的钢筋、预应力筋代换时，应符合设计规定的构件承载能力、正常使用、配筋构造及耐久性能要求，并应取得设计变更文件。

4.混凝土结构的特点

(1)强度较高，钢筋和混凝土两种材料的强度都能充分利用。

(2)可模性好，适用面广。

(3)耐久性和耐火性较好，维护费用低。

(4) 现浇混凝土结构的整体性好、延性好，适用于抗震抗爆结构，同时防振性和防辐射性能较好，适用于防护结构。

(5)易于就地取材。

混凝土结构的缺点: 自重大，抗裂性较差，施工复杂，工期较长。

混凝土结构的优点：就地取材、耐久性好、整体性好、可模性好、耐火性好。

1.4.2 砌体结构设计构造基本要求

1.砌体结构设计

房屋的静力计算，根据房屋的空间工作性能分为刚性方案、刚弹性方案和弹性方案。

2.砌体结构构造

当环境类别为2类-5类时，砌体结构的钢筋应采取防腐处理或其他保护措施

砌体结构应推广应用以废弃砖瓦、混凝土块、渣土等废弃物为主要材料制作的砌块。

砌体结构材料应根据其承载性能、节能环保性能、使用环境条件合理选用。

多层砌体结构房屋中的承重墙梁不应采用无筋砌体构件支承；对于多层砌体结构民用房屋，当层数为3层、4层时，应在底层和檐口标高处各设置一道圈梁。当层数超过4层时，除应在底层和檐口标高处各设置一道圈梁外，至少应在所有纵、横墙上隔层设置

填充墙构造要求

填充墙砌体与梁、柱或混凝土墙体结合的界面处，宜在粉刷前设置钢丝网片，网片宽度可取400mm。

填充墙宜选用轻质块体材料，其强度等级应符合规范规定;

填充墙砌筑砂浆的强度等级不宜低于M5(Mb5、Ms5);

填充墙墙体墙厚不应小于90mm;

用于填充墙的夹心复合砌块，其两肢块体之间应有拉结，

圈梁构造要求

圈梁宜连续地设在同一水平面上，并形成封闭状；当圈梁被门窗洞口截断时应在洞口上部增设相同截面的附加圈梁。附加圈梁与圈梁的搭接长度不应小于其中垂直间距的2倍，且不得小于1m。

纵、横墙交接处的圈梁应可靠连接。刚弹性和弹性方案房屋，圈梁应与屋架大梁等构件可靠连接。

圈梁宽度不应小于 190m，高度不应小于 120mm，配筋不应少于 4Ф12,箍筋间距不应大于 200mm。

2.砌筑砂浆的最低强度等级

(1)设计工作年限>25年的烧结普通砖和烧结多孔砖砌体为M5。设计工作年限<25年的烧结普通砖和烧结多孔砖砌体为 M2.5.

(2)蒸压加气混凝土砌块砌体为Ma5.0。蒸压灰砂普通砖和蒸压粉煤灰普通砖砌体 Ms5.0

(3)混凝土普通砖、混凝土多孔砖砌体为 Mb5

1.4.3 钢结构设计构造基本要求

钢结构设计时，焊缝质量等级应根据钢结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等确定。

大跨度钢结构按照传力途径划分，可采用平面结构和空间结构。其中平面结构又分为桁架、拱及预应力结构:空间结构又分为薄壳结构、网架结构、网壳结构及预应力结构。

受力和构造焊缝可采用对接焊缝、角接焊缝、对接与角接组合焊缝、塞焊焊缝、槽焊焊缝。重要连接或有等强要求的对接焊缝应为熔透焊缝，较厚板件或无需焊透时可采用部分熔透焊缝。

在次要构件或次要焊接连接中，可采用断续角焊缝。腐蚀环境中不宜采用断续角焊缝。

直接承受动力荷载构件的螺栓连接规定要求:

①抗剪连接时应采用摩擦型高强度螺栓:

②普通螺栓受拉连接应采用双螺帽或其他能防止螺帽松动的有效措施

矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点可采用隔板贯通节点、内隔板节点、外环板节点和外肋环板节点。

圆形钢管混凝土柱与钢梁连接节点可采用外加强环节点、内加强环节点、钢梁穿心式节点、牛腿式节点和承重销式节点。

柱内隔板上应设置混凝土浇筑孔和透气孔，混凝土浇筑孔孔径不应小于200mm，透气孔孔径不宜小于25mm。

型钢混凝土组合结构

型钢混凝土中型钢不受含钢率的限制。

型钢在混凝土浇筑之前已形成钢结构，具有较大的承载能力，能承受构件自重和施工荷载，可将模板悬挂在型钢上，模板不需设支撑，简化支模，加快施工速度。

型钢混凝土组合结构的延性比钢筋混凝土结构明显提高，尤其是实腹式型钢，因而此种结构有良好的抗震性能。

在高层建筑中型钢混凝土不必等待混凝土达到一定强度就可继续上层施工，可缩短工期。

钢结构防腐蚀可选择以下防腐蚀方案:

防腐蚀涂料;

各种工艺形成的锌、铝等金属保护层

阴极保护措施:

耐候钢。

刚度计算：梁必须具有一定的刚度才能有效地工作，刚度不足将导致梁挠度太大，影响结构正常使用。因此，设计钢梁除应满足各项强度要求之外，还应满足刚度要求。梁的挠度计算时采用荷载标准值，可不考虑螺栓孔引起的截面削弱。

抗弯强度计算：取梁内塑性发展到一定深度作为极限状态。对需要计算疲劳的梁，不考虑梁塑性发展。

抗剪强度计算：粱的抗剪强度按弹性设计。

课外

1.5 装配式建筑设计基本要求

1.5.1 装配式混凝土建筑设计基本要求

装配式混凝土结构是建筑工业化最重要的方式，它具有提高质量、缩短工期、节约能源、减少消耗、清洁生产等许多优点。

装配式结构的节点和接缝应受力明确、构造可靠，并应满足承载力、延性和耐久性等要求:

预制剪力墙宜采用一字形，也可采用L形、T形或U形；开洞预制剪力墙洞口宜居中布置，洞口两侧的墙肢宽度不应小于200mm,洞口上方连梁高度不宜小于250mm。

当预制外墙采用夹心墙板时，应满足下列要求

①外叶墙板厚度不应小于50m, 且外叶墙板应与内叶墙板可靠连接

②夹心外墙板的夹层厚度不宜大于120mm;

③当作为承重墙时，内叶墙板应按剪力墙进行设计。

预制剪力墙底部接缝宜设置在楼面标高处，并应符合下列规定:

①接缝高度宜为20mm;

②接缝宜采用灌浆料填实;

③接缝处后浇混凝土上表面应设置粗糙面。

一级抗震等级剪力墙以及二、三级抗震等级底部加强部位，剪力墙的边缘构件竖向钢筋宜采用套筒灌浆连接。

1.5.2 装配式钢结构建筑设计基本要求

装配式混凝土建筑是指以工厂化生产的混凝土预制构件为主，通过现场装配的方式设计建造的混凝土结构类房屋建筑。构件的装配方法一般有现场后浇叠合层混凝土、钢筋锚固后浇混凝土连接等，钢筋连接可采用套筒灌浆连接、焊接、机械连接及预留孔洞搭接连接等做法。

装配式钢结构建筑可选用的结构体系有：钢框架结构、钢框架支撑结构、钢框架延性墙板结构、简体结构、巨型结构、门式刚架结构、低层冷弯薄壁型钢结构。

装配式钢结构建筑的结构体系应符合下列规定:

①应具有明确的计算简图和合理的传力路径，

②应具有适宜的承载能力、刚度及耗能能力。

③应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力。

④对薄弱部位应采取有效的加强措施。

1.5.3 装配式装饰装修设计基本要求

装配式装饰装修设计流程宜按照技术策划、方案设计、部品集成与选型、深化设计四个阶段进行。

第1章建筑工程设计技术

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