建筑力学与结构

0 绪论

0.1 本课程的研究对象及任务

0.2 建筑结构的类型

0.2.1 钢筋混凝土结构

0.2.2 砌体结构

0.2.3 钢结构

0.2.4 木结构

0.3 本课程的内容及学习要求

0.3.1 静力学部分

0.3.2 结构组成分析

0.3.3 杆件的内力和变形

0.3.4 压杆稳定

0.3.5 钢筋混凝土结构

0.3.6 砌体结构

0.4 建筑力学与结构的学习方法

第一篇 建筑力学

1 静力学的基本知识

1.1 静力学的基本概念

1.1.1 力的概念及要素

1.1.2 刚体和平衡

1.2 静力学基本公理

1.2.1 静力学公理

1.2.2 两个推论

1.3 荷载

1.3.1 荷载的分类

1.3.2 荷载的计算

1.4 约束与约束反力

1.4.1 柔体约束

1.4.2 光滑接触面约束

1.4.3 固定铰链支座

1.4.4 活动铰链支座

1.4.5 链杆

1.4.6 固定端支座

1.5 物体的受力分析和受力图

思考题

习题

2 平面力系

2.1 平面汇交力系

2.1.1 力的合成与分解

2.1.2 平面汇交力系与平衡的几何法

2.1.3 平面汇交力系合成与平衡的解析法

2.2 力矩和力偶

2.2.1 力矩

2.2.2 力偶

2.3 平面一般力系

2.3.1 力的平移定理

2.3.2 平面一般力系的平衡条件

2.4 平面平行力系的平衡方程

思考题

习题

3 静定结构的基本知识

3.1 概述

3.1.1 杆件结构

3.1.2 薄壁结构

3.1.3 实体结构

3.2 平面体系的几何组成分析

3.2.1 几何组成分析的目的

3.2.2 平面体系的自由度和约束

3.2.３几何不变体系的简单组成规律

3.2.４瞬变体系的概念

3.3 静定结构和超静定结构

3.3.1 静定结构

3.3.2 超静定结构

思考题

习题

4 静定平面桁架

4.1 桁架的概念及特点

4.2 结点法计算桁架杆件内力

4.3 截面法计算桁架杆件内力

思考题

习题

5 轴向拉伸和压缩

5.1 概述

5.1.1 变形固体的概念

5.1.2 杆件及其变形的基本形式

5.2 轴向拉、压的内力和应力计算

5.2.1 轴向拉、压杆横截面上的内力

5.2.2 轴向拉、压杆横截面上的应力

5.3 轴向拉、压杆件的强度条件

5.3.1 容许应力与安全系数

5.3.2 轴向拉、压杆件的强度条件

5.4 轴向拉、压杆件的变形、虎克定律

5.4.1 纵向变形

5.4.2 横向变形

5.4.3 虎克定律

5.5 材料拉（压）时的力学性质

5.5.1 低碳钢拉伸时的力学性质

5.5.2 低碳钢压缩时的力学性质

5.5.3 铸铁的力学性质

5.5.4 两种材料力学性能的对比

思考题

习题

6 受弯构件

6.1 截面的几何性质

6.1.1 静矩和形心

6.1.2 截面的惯性矩

6.1.3 惯性矩的平行移轴公式

6.1.4 组合截面惯性矩的计算

6.2 受弯构件的内力

6.2.1 直梁弯曲的构件

6.2.2 梁的内力及计算

6.2.3 剪力图和弯矩图

6.3 受弯构件的应力及强度计算

6.3.1 梁的正应力及正应力强度计算

6.3.2 梁的剪应力及其强度条件

6.3.3 应力状态

6.4 梁的变形

6.4.1 梁的变形

6.4.2 梁的刚度校核

思考题

习题

7 压杆稳定

7.1 压杆稳定的概念

7.1.1 物体的三种平衡状态

7.1.2 压杆失稳的概念

7.2 临界力的计算

7.2.1 欧拉公式

7.2.2 临界应力和长细比

7.2.3 欧拉公式的适用范围

7.3 压杆稳定的实用计算

思考题

习题

第二篇 钢筋混凝土结构与砌体结构

8 钢筋混凝土结构的基本原理

8.1 钢筋混凝土材料的主要力学性质

8.1.1 混凝土的力学性质

8.1.2 钢筋的力学性质

8.2 荷载分类及荷载代表值

8.2.1 荷载分类

8.2.2 荷载代表值

8.3 极限状态设计方法

8.3.1 极限状态

8.3.2 承载能力极限状态计算

8.3.3 正常使用极限状态计算

8.3.4 耐久性设计

思考题

9 钢筋混凝土受弯构件

9.1 梁、板的一般构造要求

9.1.1 板的基本规定

9.1.2 梁的构造

9.1.3 混凝土保护层

9.2 受弯构件正截面破坏过程

9.2.1 受弯构件正截面各阶段的应力状态

9.2.2 受弯构件配筋率对正截面破坏性质的影响

9.3 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算

9.3.1 基本假设

9.3.2 基本计算公式及适用条件

9.3.3 基本公式的应用

9.4 受弯构件斜截面承载力计算及构造要求

9.4.1 斜截面的破坏形态

9.4.2 斜截面受剪承载力计算公式

9.4.3 基本计算公式的适用条件

9.4.4 斜截面抗剪承载力计算步骤

9.5 钢筋混凝土受弯构件的变形和裂缝计算要点

9.5.1 受弯构件变形的计算

9.5.2 钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度验算

9.6 预应力混凝土结构的基本知识

9.6.1 预应力混凝土的概念

9.6.2 预加应力的方法

9.6.3 预应力混凝土的材料

9.6.4 张拉控制应力

9.6.5 预应力损失及其组合

思考题

习题

10 钢筋混凝土受压构件

10.1 受压构件的分类

10.2 受压构件的构造

10.2.1 材料

10.2.2 截面形式和尺寸

10.2.3 钢筋

10.3 轴心受压构件承载力计算

10.3.1 破坏特征

10.3.2 基本计算公式

思考题

习题

11 钢筋混凝土楼盖

11.1 装配式钢筋混凝土楼盖

11.1.1 结构选型

11.1.2 结构平面布置

11.1.3 装配式楼盖的连接构造

11.2 现浇钢筋混凝土楼盖的结构型式

11.2.1 单向板肋梁楼盖

11.2.2 双向板肋梁楼盖

11.2.3 无梁楼盖

11.3 单向板肋梁楼盖

11.3.1 单向板肋梁楼盖的设计要点

11.3.2 构造要求

11.3.3 单向板肋梁楼盖施工图

11.4 双向板的受力与构造特点

思考题

12 砌体结构

12.1 砌体材料与砌体的力学性能

12.1.1 砌体材料

12.1.2 砌体的种类

12.1.3 砌体强度

12.1.4 砌体的弹性模量

12.2 砌体结构的承重体系与静力计算方案

12.2.1 砌体结构的承重体系

12.2.2 砌体结构房屋静力计算方案

12.3 墙、柱的高厚比验算和构造要求

12.3.1 墙、柱的高度比验算

12.3.2 墙、柱的一般构造要求

12.3.3 砌体结构构件抗震设计要求

12.4 无筋砌体构件的承载力计算

12.4.1 受压构件的计算

12.4.2 局部受压计算

12.5 过梁与圈梁

12.5.1 过梁的形式与构造

12.5.2 圈梁

思考题

习题

附录

附录Ⅰ 型钢表

附表Ⅰ 1热轧等边角钢（GB/T 9787）

附表Ⅰ 2热轧不等边角钢（GB/T 9788）

附表Ⅰ 3热轧工字钢（GB/T 706）

附表Ⅰ 4热轧槽钢（GB/T 707）

附录Ⅱ

附表Ⅱ 1民用建筑楼面均布荷载标准值

及其组合值、频遇值和准永久值系数

附表Ⅱ 2屋面均布活荷载标准值及其组合

值系数、频遇值系数和准永久值系数

附表Ⅱ 3活荷载按楼层的折减系数

附表Ⅱ 4建筑结构的安全等级及结构重要性系数γ

附录Ⅲ

附表Ⅲ 1钢筋的计算截面面积及理论重量

附表Ⅲ 2钢绞线公称直径、公称截面面积及理论重量

附表Ⅲ 3钢丝公称直径、公称截面面积及理论重量

附表Ⅲ 4各种钢筋间距每米板宽内的钢筋截面面积表

附表Ⅲ 5钢筋组合截面面积表

附表Ⅲ 6混凝土保护层的最小厚度

附表Ⅲ 7受弯构件的挠度限值

附表Ⅲ 8冷拉控制应力及最大冷拉率

附表Ⅲ 9测定冷拉率时钢筋冷拉应力

附表Ⅲ 10 结构构件的裂缝宽度控制等级及最大裂缝宽度限值

习题参考答案

参考文献

《建筑力学与结构（第二版）/高职高专规划教材》根据高职高专职业教育的要求，满足工程造价、工程管理、项目管理等相关专业的培养目标及教学改革要求，将理论力学、材料力学、结构力学与建筑结构相结合，按“必需、够用”为度的原则编写而成，书中采用了最新的建筑结构荷载规范和混凝土结构设计规范。
　　《建筑力学与结构（第二版）/高职高专规划教材》共分两篇12章，主要内容有静力学的基本概念、平面力系、静定结构的基本知识、静定平面桁架、轴向拉伸和压缩、受弯构件、压杆稳定、钢筋混凝土结构的基本原理、钢筋混凝土受弯构件、钢筋混凝土受压构件、钢筋混凝土楼盖、砌体结构等。
　　《建筑力学与结构（第二版）/高职高专规划教材》为高职高专工程造价、工程管理、项目管理、建筑企业经济管理、建筑装饰工程技术等专业的教学用书，也可供现场技术人员参考之用。

《建筑力学与结构（第二版）/高职高专规划教材》是在高职高专“十一五”规划教材《建筑力学与结构》（第一版）的基础上，广泛地征集了对第一版教材近6年来的使用意见，总结了多年的教学改革经验，结合高职高专院校工程造价、工程管理等专业的《建筑力学与结构》课程标准，以及现行国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）、《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）、《高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）及其他相关规范、标准修订而成。
　　本次主要对原第一篇（建筑力学）中的符号表达、专业术语、图形精确度、部分不实用的习题等进行了修改和删除；对第二篇（钢筋混凝土结构和砌体结构）的内容，根据最新的结构规范、荷载规范、砌体结构规范等进行了相应的修改，使之符合新规范、新标准的要求，使用时，请注意与已颁布或将要修订发布的其他相关规范、标准配合使用。
　　本次修订保留了第一版的结构体系和特色，即：内容翔实，通俗易懂、概念清晰、简明扼要、深入浅出，尽可能反映新规范、新标准、新技术的应用；书中主要章节编有设计实例，其内容深度、广度、步骤及格式均满足工程造价、建筑工程管理等专业的就业岗位群完成典型工作任务的需要，且便于教学和学习。
　　《建筑力学与结构（第二版）/高职高专规划教材》可作为工程造价、建筑工程管理、建筑工程经济、建筑装饰工程技术、园林工程技术等专业的教学用书，也可供现场技术人员参考之用。