第一章結構力學基本原理房屋結構的安全性要求一、

結構的功能要求

結構設計的主要目的是要保證所建造的結構安全適用，能夠在規定的期限內滿足各種預期的功能要求，并且要經濟合理。具體說來，結構應具有以下幾項功能：第一頁，共121頁。(1)安全性。在正常施工和正常使用的條件下，結構應能承受可能出現的各種荷載作用和變形而不發生破壞；在偶然時間發生后，結構仍能保持必要的整體穩定性。例如，廠房結構平時受自重、吊車、風和積雪等荷載作用時，均應堅固不壞，而在遇到強烈地震、爆炸等偶然事件時，容許有局部的損傷，但應保持結構的整體穩定而不發生倒塌。第二頁，共121頁。（2）

適用性。在正常使用時，結構應具有良好的工作性能。如吊車梁變形過大會使吊車無法正常運行，水池出現裂縫便不能蓄水等，都影響正常使用，需要對變形、裂縫等進行必要的控制。第三頁，共121頁。（3）

耐久性。在正常維護的條件下，結構應能在預計的適用年限內滿足各項功能要求，也即應具有足夠的耐久性。例如，不致因混凝土的老化、腐蝕或鋼筋的銹蝕等而影響結構的使用壽命。安全性、適用性和耐久性概括稱為結構的可靠性。

第四頁，共121頁。二.兩種極限狀態荷載效應是外荷載在構件內產生的軸向拉力S。設構件截面積為A，構件材料單位面積的抗拉強度為f1，則構件對軸向拉力的抵抗能力為R=f1A。顯然：若S﹥R，則構件將破壞，即屬于不可靠狀態；若S﹤R，則構件屬于可靠狀態；若S=R，則構件處于即將破壞的邊緣狀態，稱為極限狀態。

第五頁，共121頁。很明顯，S﹥R是不可靠的，R比S超出很多是不經濟的。我國的設計就是基于極限狀態的設計。如結構或構件超過某一特定狀態就不能滿足上述某項規定的功能要求時，稱這一狀態為極限狀態。極限狀態通常可分為如下兩類：承載力極限狀態與正常使用極限狀態。第六頁，共121頁。承載能力極限狀態是對應于結構或構件達到最大承載能力或不適于繼續承載的變形，它包括結構構件或連接因強度超過而破壞，結構或其一部分作為剛體而失去平衡（如傾覆、滑移），在反復荷載下構件或連接發生疲勞破壞等。這一極限狀態關系到結構全部或部分的極限狀態進行計算，施工時應嚴格保證施工質量，以滿足結構的安全性。第七頁，共121頁。三.桿件的受力形式結構桿件的基本受力形式按其變形特點可歸納為以下五種：拉伸、壓縮、彎曲、剪切和扭轉;四.材料強度的基本概念結構桿件所用材料在規定的荷載作用下，材料發生破壞時的應力稱為強度，要求不破壞的要求，稱為強度要求。根據外力作用方式不同，材料有抗拉強度、抗壓強度、抗剪強度等。對有屈服點的鋼材還有屈服強度和極限強度的區別。在相同條件下，材料的強度高，則結構的承載力也高。

第八頁，共121頁。五.桿件穩定的基本概念

在工程結構中，受壓桿件如果比較細長，受力達到一定的數值（這時一般未達到強度破壞）時，桿件突然發生彎曲，以致引起整個結構的破壞，這種現象稱為失穩。因此，受壓桿件要有穩定的要求。

第九頁，共121頁。一個細長的壓桿，承受軸向壓力P，當壓力P增加到Pij時,壓桿的直線平衡狀態失去了穩定。Pij具有臨界的性質，因此成為臨界力。兩端鉸接的壓桿，臨界力的計算公式為：Pij=Π2EI/L2第十頁，共121頁。臨界力Pij的大小與下列因素有關：（1）壓桿的材料：鋼柱的Pij比木柱大，因為鋼柱的彈性模量E大；（2）壓桿的截面形狀與大小：截面大不易失穩，因為慣性矩I大；（3)壓桿的長度l：長度大，Pij小，易失穩；壓桿的支承情況：兩端固定的與兩端鉸接的比，前者Pij大。第十一頁，共121頁。掌握房屋結構的適用性要求一、

房屋結構適用性

房屋結構除了要保證安全外，還應滿足適用性的要求，在設計中稱為正常使用的極限狀態。

這種極限狀態相應于結構或構件達到正常使用或耐久性的某項規定的限值，它包括構件在正常使用條件下產生過度變形，導致影響正常使用或建筑外觀；構件過早產生裂縫或裂縫發展過寬；在動力荷載作用結構或構件產生過大的振幅等。超過這種極限狀態會使結構不能正常工作，使結構的耐久性受影響。

第十二頁，共121頁。二、

桿件剛度與梁的位移計算

結構桿件在規定的荷載作用下，雖有足夠的強度，但其變形也不能過大，如果變形超過了允許的范圍內，也會影響正常的使用。限制過大變形的要求即為剛度要求，或稱為正常使用下的極限狀態要求。

第十三頁，共121頁。三、

混凝土結構的裂縫控制

裂縫控制主要針對混凝土梁（受彎桿件）及受拉構件。裂縫控制分為三個等級：（1）

構件不出現拉應力；（2）

構建雖有拉應力，但不超過混凝土的抗拉強度；（3）

允許出現裂縫，但裂縫寬度不超過允許值。對（1）、（2）等級的混凝土構件，一般只有預應力構件才能達到。

第十四頁，共121頁。按荷載作用面大小分類

1、

均布面荷載Q建筑物樓面或墻面上分布的荷載，如鋪設的木地板、地磚、花崗石、大理石面層等重量引起的荷載。都將均布面荷載Q的計算，可用材料的重度γ乘以面層材料的厚度d，得出增加的均布面荷載值，Q=γ﹒d。

第十五頁，共121頁。2、

線荷載建筑物原有的樓面或層面上的各種面荷載傳到梁上或條形基礎上可簡化為單位長度上的分布荷載稱為線荷載q。3、

集中荷載當在建筑物原有的樓面或屋面承受一定重量的柱子，放置或懸掛較重物品（如洗衣機、冰箱、空調機、吊燈等）時，其作用面積很小，可簡化為作用于一點的集中荷載。

第十六頁，共121頁。按荷載作用方向分類1、

垂直荷載：如結構自重、雪荷載等；2.水平荷載：如風荷載、水平地震作用等。

第十七頁，共121頁。四、

建筑裝飾裝修變動對建筑結構的影響及對策1、

建筑裝飾裝修對建筑結構的影響(1)在裝飾裝修過程中，如有結構變動，或增加荷載時，應注意：在設計和施工時，必須了解結構能承受的荷載值是多少，將各種增加的裝飾裝修荷載控制在允許范圍以內，如果做不到這一點，應對結構進行重新驗算，必要時應采取相應的加固補強措施。

第十八頁，共121頁。（2）

建筑裝飾裝修工程設計必須保證建筑物的結構安全和主要使用功能。當涉及主體和承重結構改動或增加荷載時，必須由原結構設計單位或具備相應資質的設計單位核查有關原始資料，對既有建筑結構的安全性進行核驗、確認。(3)建筑裝飾裝修工程施工中，嚴禁違反設計文件擅自改動建筑主體、承重結構或主要使用功能；嚴禁未經設計確認和有關部門批準擅自拆改水、暖、電、燃氣、通信等配套設施。

第十九頁，共121頁。2、在樓面上加鋪任何材料屬于對樓板增加了面荷載（1）

設計人員在確定樓面裝修材料前，首先要了解該樓板能夠承受多大荷載，住宅、辦公樓、學校、旅館各類建筑樓板承受荷載的標準是不一樣的，只有了解清楚后，才能確定選擇什么材料做樓面的裝修。(2)裝配式樓板結構，為了加強結構的整體性、抗震性能，常在樓板上做現澆的鋼筋混凝土疊合層，厚度50～80㎜；嚴禁采用鑿掉疊合層以減輕荷載的方法，進行樓面裝修。

第二十頁，共121頁。(3)吊頂通常采用輕鋼龍骨石膏板的做法。施工時，需要在樓板上打洞、下膨脹螺栓、焊鋼筋吊桿，需要注意的問題是一般建筑采用預應力鋼筋混凝土圓孔板作為樓層的結構，板與板之間的縫隙用現澆鋼筋混凝土，以保證裝配式樓般的整體性。在吊頂的過程中，不了解這種結構，把吊點的洞打在圓孔上，膨脹螺栓根本不起作用，而應該在鋼筋混凝土的板縫處下膨脹螺栓。

第二十一頁，共121頁。3、

在室內增加隔墻、封閉陽臺，屬于增加的線荷載(1)在室內增加隔墻，增加的荷載全部傳遞給樓板或梁。一般情況下，當采用輕型材料（如石膏板）作隔墻時，對結構的影響不是很大，當采用砌塊墻體時，則影響很大。特別是隔墻的重量全部傳遞給一塊樓板時將使這塊樓板的變形較大，影響結構安全。這種情況應對樓板進行加固，以滿足承載力的要求。

第二十二頁，共121頁。(2)封閉陽臺、在陽臺四周作儲物柜、花盆架，這些做法相當于在一個懸挑構件的最外端增加了連續的線荷載，這是對懸挑結構極為不利的。陽臺裝修時改變使用功能的，應征求原設計單位意見，或請有資質的單位重新設計。

第二十三頁，共121頁。4.在室內增加裝飾性的柱子，特別是石柱，懸掛架大的吊燈，房間局部增加假山盆景，這些裝修做法就是對結構增加了集中荷載，使結構構件局部受到較重荷載作用，引起結構的較大變形，造成不安全的隱患，應采取安全加固措施。

第二十四頁，共121頁。5、

變動墻對結構的影響（1）

建筑物的墻體根據其受力特點分為承重墻、非承重墻。承重墻不得拆除。（2）

在承重墻上開設洞口，將削弱墻體載面，減少墻體剛度，降低墻體的承載能力。未經結構驗算并采取加強措施是不允許隨便在承重墻體上開洞的。墻體開洞時，應經設計確定開洞位置、大小和開洞方法。

第二十五頁，共121頁。6、

樓板或屋面板上開洞、開槽對結構的影響無論發生哪種情況，都將削弱樓板截面、切斷或者損傷樓板鋼筋，預應力樓板因敲擊樓板使混凝土松動，降低樓板的承載能力。開洞、開槽應經設計單位同意。

第二十六頁，共121頁。7、

變動梁、柱對結構的影響（1）在梁上開洞將削弱梁的截面，降低梁的承載能力。（2）在原有梁上設置梁、柱、支架等構件時，不得將后加構件的鋼筋或連接件與原有梁的鋼筋焊接，這將損傷梁的鋼筋，降低梁的承載能力和抵抗變形的能力，是十分危險的。(3)鑿掉梁的混凝土保護層，未能采取有效的補救措施時，梁的截面會受到削弱，鋼筋暴露在大氣環境中逐漸銹蝕。此時應采用比原梁混凝土強度高一個等級的細石混凝土，重新澆注混凝土保護層。

第二十七頁，共121頁。（4）梁下加柱相當于在梁下增加了支撐點，將改變梁的受力狀態。在新增柱的兩側，梁由承受正彎矩變為承受負彎矩，這種變動是危險的。（5）梁上增設柱子或梁，此種做法除了連接可能帶來的結構問題以外，主要問題是增設的梁或柱將對原有的梁增加荷載。應對原梁進行結構驗算。第二十八頁，共121頁。(6)在柱子中部加梁（包括懸臂梁）將改變柱子的受力狀態，增加柱子的荷載以及由此荷載引起的內力（包括軸力、彎矩等），如果不進行必要的結構驗算并采用相應的結構措施，盲目的在柱子中部加梁將會引起嚴重的后果。第二十九頁，共121頁。（7）在原有建筑的空間里加層，加層的結構，與周圍原有的柱梁進行連接，這種做法對原有結構增加了相當大的荷載，特別是增加的梁與原有的柱連接時，會造成原結構的受力狀態發生改變，與最初計算時考慮的受力狀態不相符，是非常危險的。處理這一類的問題的原則是，任何室內裝修的做法，以不改變原結構最初受力狀態為基準，加固或新增構件的布置，應避免局部加強導致結構剛度或強度突變。否則就要重新調整設計方案，以確保結構的安全。

第三十頁，共121頁。8、房屋增層對結構的影響房屋增層是對原有結構的根本性的變動。房屋增層后即形成一種新的結構體系，要保證結構體系的安全必須進行如下幾個主要方面的結構計算工作。（1）驗算增層厚的地基承載力。（2）將原結構與增層結構看作一個統一的結構體系，并對此結構體系進行各種荷載作用的內力計算和內力組合。（3）驗算元結構的承載能力和變形。驗算原結構與新結構中之間連接的可靠性。

第三十一頁，共121頁。9.桁架、網架結構的受力是通過節點傳遞給桿件的，不允許將較重的荷載作用在桿件上。在吊頂裝修或懸掛重物時，注意主龍骨和重物的吊點應于桁架的結點采用常溫情況的連接，避免焊接，以防止高溫影響桁架桿件的受力。

第三十二頁，共121頁。五、建筑結構變形縫的功能及在裝飾裝修中應予以的保護（一）

伸縮縫:為了避免溫度變化引起結構伸縮應力，使房屋構件產生裂縫而設置的。基礎受溫度影響小，不用斷開設縫，地上建筑部分應設縫。（二）

沉降縫:是為了避免地基不均勻沉降時，在房屋構件中產生裂縫而設置的。從基礎到上部結構，

全部斷開設縫。現在經常采用后澆帶的處理方式，對建筑防水、裝修有利。特別注意后澆帶處，仍有微小沉降變形。此處的墻、地面的裝修應考慮可能開裂，需設縫。

第三十三頁，共121頁。（三）

地震縫

當房屋外形復雜或者房屋各部分剛度、高度和重量相差懸殊時，在地震力作用下，由于各部分的自振頻率不同，在各部分連接部位，必然會引起相互推拉擠壓，產生附加拉力、剪力和彎矩引起震害，防震縫就是為了避免由這種附加應力和變形引起震害而設置的。基礎受地震影響位移小，不用斷開設縫，地上建筑部分設縫。在建筑變形縫處的裝修改造，必須滿足于各自所在建筑主體的自由變形。

第三十四頁，共121頁。六.結構平衡的條件一、

力的基本性質（1）

力的作用效果（2）

力的三要素

力的大小、力的方向和力的作用點的位置稱力的三要素。（3）

作用與反作用原理（4

力的合成和分解

（5）

約束力與約束反力第三十五頁，共121頁。七、

平面力系的平衡條件及其應用（一）

物體的平衡狀態

物體相對于地球處于靜止狀態和等速直線運動狀態，力學上把這兩種狀態都稱為平衡狀態。(二)平衡條件∑X=0和∑Y=0，∑M=0;

第三十六頁，共121頁。在現代建筑中，多層與高層建筑常用的結構體系大體劃分有：混合結構，框架結構，剪力墻結構(框架-剪力墻,全剪力墻和筒式結構)三種。第三十七頁，共121頁。單層大跨度建筑的結構包括屋蓋結構和主要承重結構。其結構形式：門式剛架結構，桁架結構，拱結構,殼體結構，網架結構和懸索結構等。前四種屬于平面結構體系，后三種屬于空間結構體系。歸納如下:第三十八頁，共121頁。

混合結構體系多層與高層建筑框架結構體系剪力墻結構(框架-剪力墻，全剪力墻，筒式結構)

第三十九頁，共121頁。

平面結構體系:門式剛架結構，桁架結構，拱結構單層大跨度結構空間結構體系:殼體結構，網架結構，索網結構第四十頁，共121頁。第二章各種結構及構件的受力特點

一、單跨梁在各種荷載下的內力圖

第四十一頁，共121頁。第四十二頁，共121頁。

二、桁架是由桿件組成的結構體系。桁架體形可以多樣化，如平行弦桁架、三角形桁架、梯形桁架。桁架的結點一般假定為鉸結點，荷載作用在結點上，桁架的桿體內力與桁架的外形有著密切的關系。

第四十三頁，共121頁。（一）平行弦桁架的桿件內力是不均勻的，弦桿內力是兩端小而向中間逐漸增大，腹桿內力是兩端大而向中間逐漸減小。（二）三角形桁架的桿件內力也是不均勻的，弦桿內力是兩端大而想中間逐漸減小，腹桿內力是兩端小而向中間逐漸增大。（三）弧形桁架的桿件內力大致均勻，從力學角度看，它的形狀與簡支梁的彎矩圓形相似，其形狀符合受荷后的內力變化規律，所以它是結構上的較好形式。

第四十四頁，共121頁。第四十五頁，共121頁。第四十六頁，共121頁。三、拱結構，其在外荷載作用下，拱主要產生壓力，支座處產生水平推力。拱的合理軸線為二次拋物線，當拱為半圓形時，支座的推力為0。可以采取下面的幾種結構處理方法：

第四十七頁，共121頁。第四十八頁，共121頁。（一）利用地基基礎直接承受水平推力為了更有效的抵抗水平推力，基礎底部常作成斜面形狀，而且要求地基的土質條件較好。落地拱的拱結構直接落地，不需設置立柱來支撐拱，拱端部的建筑空間高度較小，在建筑上常用于倉庫，或小型體育健身房一類建筑。

第四十九頁，共121頁。（二）利用側面框架結構承受水平推力若大廳屋蓋采用拱結構，兩側的建筑為框架結構時，拱的水平推力可利用兩側的框架來承受。這樣，即解決了拱的水平推力問題，也使建筑功能與結構需要能有效的結合。應該注意的是，若框架的頂部因推力發生過大的位移或傾斜，就不能保證拱的正常受力狀態，要求拱結構兩側的框架必須具有足夠的剛度。

第五十頁，共121頁。（三）利用拉桿承受水平推力在拱腳處設置鋼桿,利用鋼桿受拉從而抵抗拱的推力.1.利用地基基礎直接承受水平推力

第五十一頁，共121頁。第五十二頁，共121頁。2.利用側面框架結構承受水平推力見圖

第五十三頁，共121頁。3.利用拉桿承受水平推力見圖

第五十四頁，共121頁。（a）三鉸拱；（b）兩鉸拱；（c）無鉸拱

第五十五頁，共121頁。四、薄殼結構薄殼結構必須具備兩個條件：一是“曲面的”二是剛性的，所以薄殼可以簡單理解為四邊支承的曲板。它的組成一般包括：曲面的殼板和周邊的邊緣構件兩部分，見圖1.1.3-7,薄殼結構是一種薄得不致于產生明顯的彎曲應力，但厚度是以承受壓力、拉力和剪力的形抵抗結構，第五十六頁，共121頁。其優點是：材料省，很經濟，自重小，為大跨度提供有利條件。缺點是：體型復雜，現澆結構時費工費料、施工不便；板厚太小，隔熱效果不夠好，長期日曬雨淋易開裂；曲面的天棚，容易引起聲聚焦，對音響效果要求高的場所不宜采用。第五十七頁，共121頁。第五十八頁，共121頁。第五十九頁，共121頁。五、網架結構網架結構是由復雜的桿件系統組成的超靜定次數極高的空間結構，它具有各向受力性能，是一種大面積的剛性復蓋結構，在結點荷載作用下，網架的桿件主要承受軸力，跨度一般可達30～60m，甚至60m以上，由于網架的整體空間作用，桿件互相支持，剛度大，穩定性好，網架具有各向受力性能，應力分布均勻，用料方面可比桁架結構節省鋼材30%；第六十頁，共121頁。網架是高次超靜定結構，結構安全度特別大，倘若某一構件受壓屈曲，也不導致破壞。在建筑設計中,增加的較大的荷載必須作用在結點上.

第六十一頁，共121頁。第六十二頁，共121頁。第六十三頁，共121頁。六、懸索結構是由索網，邊緣構件支承結構等三部分組成的。見圖1.1.3-10。懸索結構的主要承重構件就是索、索網只受軸向拉力，即無彎矩，也無剪力，受力簡單更有利于采用鋼材做“索”鋼索材料采用高強度的鋼鉸線或鋼絲繩，因而整個索網的結構自重小，強度大，能夠跨越很大的跨度，第六十四頁，共121頁。懸索與拱一樣，應注意對支座水平反力的處理，采用合理的支座形式，索網的支座叫邊緣構件，無邊框則索網不能成型，所以，邊緣構件是懸索結構的重要組成部分，而且是決定懸索結構形式的重要依據。第六十五頁，共121頁。第六十六頁，共121頁。懸索結構是懸掛式的柔性索網體系，屋蓋的剛度卻是所有屋蓋結構中之最軟者，風力作用下對屋面的吸力使屋蓋結構有被掀起的危險，而且還會產生共振破壞的可能，為了保證懸索屋蓋結構的剛度，可以對懸索施加予應力；若屋蓋自重能具有1.1～1.3倍的重量安全度：

第六十七頁，共121頁。屋蓋自重（n=—————=1.1～1.3），

風吹力就基本能夠保證屋面不被風吹力掀起，所以懸索結構的屋面材料一般可以使用預制輕質板材，如鋁合金板，塑料板，輕質混凝土板，壓型鋼板等作為屋面板。第六十八頁，共121頁。第三章各類建筑結構體系的受力特點

一、混合結構體系是指同一房屋結構體系中采用兩種或兩種以上不同材料組成的承重結構，根據承重墻所在的位置劃分為（一）橫墻承重方案，其受力特點是：主要靠橫墻支撐樓板，橫墻是主要承重墻。縱墻主要起維護、隔斷和維持橫墻的整體作用，故縱墻是自承重墻。該方案的優點是：橫墻較密，房屋橫向剛度大，整體剛度好，其缺點是：平面布置不靈活。

第六十九頁，共121頁。（二）縱墻承重方案，其特點是：把荷載傳給梁，由梁傳給縱墻，縱墻是主要承重墻，橫墻只承受小部分荷載，橫墻的設置主要為了滿足房屋剛度和整體性的需要，它的間距比較大。優點是：房屋的空間可以比較大，平面布置比較靈活，墻面積較小，缺點是：房屋的剛度較差。

第七十頁，共121頁。（三）縱橫墻承重方案，根據房屋的開間和進深要求，有時需要縱橫墻同時承重，即為縱橫墻承重方案。這種方案的橫墻布置隨房間的開間需要而定，橫墻間距比縱墻的小，所以房屋的橫向剛度比縱墻承重方案有所提高。

第七十一頁，共121頁。（四）內框架承重方案，房屋有時由于使用上要求，往往要用鋼筋鋼筋混凝土柱代替內承重墻，以取得較大的空間。其特點是：由于橫墻較小，房屋的空間剛度較差。

第七十二頁，共121頁。（五）墻體的構造要求為保證房屋的整體性和空間剛度以及防止可能的開裂,應注意以下幾點:1.橫墻間距的大小橫墻間距的大小是關系到房屋剛度的重要因素，為保證房屋符合剛性方案的要求，橫墻間距應按規范要求設置。

第七十三頁，共121頁。2.縱墻盡可能貫通在房屋平面中，應保證有至少有三道縱墻貫通，這對增強墻體抗裂能力有利，對提高橫墻的整體作用有利，提高房屋的抗震能力。

第七十四頁，共121頁。3.設置變形縫在混合結構中,兩種不同材料的結構在相互約束中,受溫度變化的影響,會產生應力變化出現墻體開裂,為防止溫度引起的開裂,應在房屋一定的長度時設置伸縮縫.當地基差別較大,房屋高度,剛度差別較大時,為避免房屋開裂,采用沉降縫將房屋整體斷開或做后澆帶的施工方法解決房屋不均勻沉降的問題.

第七十五頁，共121頁。二、框架結構體系，框架是由梁和柱剛性連接的骨架結構，根據使用的材料不同分為鋼框架和鋼筋混凝土框架結構。框架結構的優點是：強度高，自重輕，整體性和抗震性好，建筑平面布置靈活，可以獲得較大的使用空間。

第七十六頁，共121頁。第七十七頁，共121頁。（一）框架結構適用的層數，在水平荷載作用下，框架的水平位移較大，是一種柔性結構，其結構的合理層數是6～15層，最經濟是10層左右。

第七十八頁，共121頁。第七十九頁，共121頁。第八十頁，共121頁。第八十一頁，共121頁。第八十二頁，共121頁。（二）框架結構的高寬比。為控制水平位移，框架結構的高度與結構的平面短邊之比稱為高寬比應控制在5～7。在高層建筑中控制設計的是水平荷載而不是豎向荷載，是剛度而不是結構材料的強度。框架結構在水平荷載作用下，其抗側力剛度小，水平位移大，房屋層數越多，對框架越不利，故高層建筑必須注重抗側力剛度，其剛度大小主要取決于結構體系的形式，體系的效能與材料耗量.結構的最優化設計應以最小的材料消耗量獲得最大的房屋剛度。

第八十三頁，共121頁。(三)框架的布置1.以橫向框架作為主要承重框架，橫向的梁為主梁，而縱向的梁為連系梁。此種布置可以有效的提高房屋橫向的抗側力強度與剛度，有利于建筑立面處理和采光。一般工業與民用建筑多采用此種結構布置。

第八十四頁，共121頁。2.以縱向框架為主要承重框架，縱向的梁為主梁，橫向的梁為連系梁。這種布置由于橫向連系梁截面高度小，便于通風管道沿縱向通過而不致減小樓層的凈空，此外房間的使用劃分比較靈活。缺點：房屋的橫向剛度差，抗震差，民用房屋一般不采用這種結構布置。

第八十五頁，共121頁。3.以縱橫向框架都作為主要承重框架。當房屋平面為正方形，或當房屋有抗震要求時，兩個方向的框架都應具有足夠的剛度與強度，故應采用縱橫兩個方向的布置，其結點均投影均應采用剛接節點。

第八十六頁，共121頁。（四）柱網尺寸1.工業建筑的柱網尺寸柱距:6m，9m，12m；跨度：內廊式柱網----常用跨度為6.0+2.4+6.0或6.9+3.0+6.9；等跨式柱網-----常用跨度為6m，7.5m，9m，12m；

第八十七頁，共121頁。2.民用建筑的柱網尺寸柱距:3.3—6m或6—8m；跨度:6—12m3.構件的截面尺寸梁高h=(1/8---1/12)梁跨框架橫梁截面梁寬b=(1/2---1/3)h框架柱截面的寬與高=(1/15---1/20)層高框架結構懸挑的外伸長度，應以懸臂彎矩與內梁跨中彎矩的大小差不多為宜，在均布荷載作用下，懸挑的外伸長度約為1/3內跨長度。

第八十八頁，共121頁。三、剪力墻結構體系，剪力墻作為抗側力構件用于高層建筑上，其主要效能在于提高房屋的抗側力剛度。因為框架結構在水平荷載作用下表現出抗側力剛度小，水平位移大的柔性特點，其對水平荷載的動力反應特別敏感，故風荷載或地震荷載成為高層房屋設計中的決定因素。因此，當房屋向更高發展時，解決問題的正確途徑，是應該對高層建筑提高抗側力剛度方面著手，而提高抗側力剛度的有效措施，就是在房屋中設置一些剪力墻。

第八十九頁，共121頁。剪力墻結構體系主要有：框架——剪力墻結構，剪力墻結構，框支剪力墻結構，筒式結構等四大類。

第九十頁，共121頁。（一）框架——剪力墻結構.就是在框架體系的房屋中設置一些剪力墻來替代部分框架。在整個體系中，框——剪同時存在，剪力墻負擔絕大部分水平荷載，而框架則以負擔豎向荷載為主，這種結構體系屬半剛性結構體系，適用于25層以下的房屋為宜，不宜超過30層(在設計烈度為8度和8度以上的地震區),地震區七度設防時高度可達100m，八度設防高度可達90m，九度設防時則不宜超過40m，建筑物的高寬比不宜大于4～5。

第九十一頁，共121頁。第九十二頁，共121頁。框架——剪力墻結構。常用在房屋的山墻,電梯井或樓梯間周圍的墻，并要求在平面中均勻布置；采用鋼筋混凝土現澆。不得在剪力墻上開設洞口。此種結構體系適用于旅館，公寓，住宅等建筑。

第九十三頁，共121頁。（二）剪力墻結構隨著房屋層數和高度的進一步增加(一般當房屋層數超過25層以上)，水平荷載對房屋的影響更加厲害，如果仍然采用框架---剪力墻結構體系，則需要設置的剪力墻數將要大幅度增加，以至整個房屋中剩下的框架很少，為簡化設計和施工，則宜采用全部剪力墻結構。由于剪力墻結構體系全部由縱橫墻體所組成，故房屋的剛度比框架——剪力墻體系更好，適用地層數比框架——剪力墻結構更多。

第九十四頁，共121頁。剪力墻體系的墻體布置，實際上等于將混合結構的混凝土墻換成現現澆的鋼筋混凝土墻，適用層數在40層以下比較合適。地震區在七度設防時可到130m，八度設防時到120m，九度設防時可到70m，建筑物高寬比不宜大于6。全剪力墻結構體系由于要求有很多永久固定的間隔墻,因此平面布置不靈活,用于旅館,公寓,住宅,較為適宜.第九十五頁，共121頁。（三）框支剪力墻結構高層建筑中，底層需要大空間時，須采用底層框架的剪力墻結構，即所謂框支剪力墻結構體系。這種結構體系由于以框架結構代替了若干剪力墻，房屋抗側力剛度有所削弱，其剛度比全剪力墻體系差，比框架——剪力墻體系要好。

第九十六頁，共121頁。框支剪力墻的墻身相當于大開洞的剪力墻，對于這一點，需要注意采取措施以避免房屋剛度突變。采取的措施是1.把框架層擴展為2—3層，層高逐漸變化，使剛度逐漸減弱而避免突變。2.在框架的最上面一層設置設備層，作為剛度的過渡層。3.盡可能把一部分剪力墻伸到底層以加強整個房屋的剛度。

第九十七頁，共121頁。框支剪力墻結構對抗震要求較高的房屋，宜經過專門的試驗研究后采用。

第九十八頁，共121頁。第九十九頁，共121頁。4．筒式結構。是框——剪結構與全剪結構的演變發展出來的，它將剪力墻集中到房屋的內部或外部形成封閉的筒體。筒體在水平荷載作用下好像一個豎向懸臂封閉箱，它的空間剛度極大，抗扭性能好，平面設計靈活，是用于各種高層公共建筑和商業建筑，30層以上的建筑。

第一百頁，共121頁。筒式結構體系中，常利用房屋中的樓梯間，電梯井，管道井以及服務間等作為核心筒，也有利用四周墻體作為外筒體的，外筒的墻由密排的窗框柱與窗間墻梁組成一個多孔的墻體一樣。核心筒與外筒都屬于單筒體系，單筒與框架結合在一起，故也稱框筒。

第一百零一頁，共121頁。框筒體系中最具有特色的是外筒式框筒結構。形成外筒的外墻是由間距較密的柱子與每層摟面處的深肩梁剛性連接在一起組成矩形網絡格樣子的墻體。由于這種體系模擬了在周邊即象框架又起到多孔混凝土墻的效果，它的房屋內部可以不設剪力墻。這種體系的有效性就在于在它的四周有大量的剛性節點，從而形成了一個大的外筒體。這種筒體實際上是一般框架結構合乎邏輯的發展結果，故它也稱為框架筒。

第一百零二頁，共121頁。框架筒結構體系中，外圍柱子的間距中至中一般是由1.22m至最大的約3m。連接密集柱子的肩梁高度一般由600至1220mm。對于超高層建筑，另一種結構體系已經形成，這種體系由外筒和內筒組成，既所謂的筒中筒結構體系。筒中筒的出現，是對高度要求高，剛度要求大，內核與外筒之間要求有大空間的房屋的一個合理解決辦法。筒中筒結構體系。適用于30層以上的超高層建筑，但經濟高度以不超過80層為限。

第一百零三頁，共121頁。第一百零四頁，共121頁。第一百零五頁，共121頁。綜上所述，每一種結構體系都是隨著房屋高度的增加而演變過來的。隨著房屋高度增加到某個限度后，控制結構體系的將不是豎向荷載，而是水平荷載，是剛度而不是強度。因此房屋到達某一高度限值時，不但與所受的側向荷載大小有關，而且與結構體系的形式有關歸納以上討論的各種結構體系,其適用層數大致如下:

第一百零六頁，共121頁。混合結構------5層以下。框架結構-----15層以下(最經濟為10層)。框—剪結構-----30層以下(最適宜為11—25層)。剪力墻結構-----40層以下(最適宜為16—40層)。框筒結構-----30層以下。筒中筒結構------30層以上的超高層。結構體系的選擇，理論上說，應該按：不因房屋高度而增加材料費用的原則來選擇。

第一百零七頁，共121頁。四、剪力墻的開洞剪力墻宜盡量不開洞，少開洞，或開小洞。因為洞口的存在，對剪力墻的抗剪強度有很大的影響。洞口位置對剪力墻抗剪強度的影響也很大，若開兩排洞口，剪力墻被分割成三聯肢剪力墻時，它的抗剪強度僅等于實體墻的11%，第一百零八頁，共121頁。如果兩排洞口位置靠攏，其抗剪強度可提高到23%。如果上下層洞口錯開，使剪力墻能起一定的的整體作用，其抗剪強度就可能提高到實體墻70%。洞口的大小對剪力墻抗剪強度的影響也很大，減小洞口的高度，使上下洞口之間的連系梁高度增大，以加強左右兩段剪力墻的整體工作，若連系梁截面高度為36cm時，其抗剪強度可增加到50%，若連系梁截面高度增加到72cm時，則抗剪強度可增加到92%。第一百零九頁，共121頁。此外，還應注意洞口盡可能遠離墻體邊緣。內橫墻開洞時，洞邊離外縱墻內邊距離大于或等于30cm，內縱墻開洞時，洞邊離山墻內墻邊的距離大于或等于200cm。內縱墻與內橫墻相交處不要四邊同時開洞，以免出現四側無拉結的現象。剪力墻開洞一般應滿足：洞口面積/墻體面積?0.4。

第一百一十頁，共121頁。五、變形縫可分為伸縮縫、沉降縫和防震縫三種，伸縮縫和和防震縫僅將基礎以上的房屋分開，而沉降縫一般則將房屋連同基礎一起分開，在布置變形縫時，可將伸縮縫、防震縫和沉降縫結