建筑结构设计原理

与靠前外同类书比较，本书将混凝土结构和钢结构整合在一本教材中，强调在进行结构设计中需考虑的不安全因素，避免由于在设计中的考虑不全而导致事故发生。 本书力求使学生能全面了解结构设计的基本原理，掌握设计基本知识，侧重于定性分析，减少反复的定量计算。

全书分为三篇，共13章。靠前篇为结构设计原理基础；第二篇混凝土结构，详细介绍了混凝土结构材料的性能，混凝土构件（受弯构件、受压构件、受拉构件等）以及梁板、框架等结构的受力特点、构造要求和承载力计算，以及预应力混凝土构件等；第三篇钢结构 ，介绍了建筑钢材的性能、钢结构连接和钢结构构件计算。

李凯玲，女，1972年生，博士，副教授，安全工程系副主任，注册安全工程师。



一直从事教学与科研工作，讲授过钢筋混凝土结构、建筑工程概论、结构力学、工程振动理论、安全心理学、安全法学等课程。年来主要从事地下结构振动理论、结构与地基相互作用以及地质灾害防治工程设计等方向的研究工作。获得实用新型专利2项。获2013年3月，获得陕西省教学成果二等奖；在靠前外公开发表学术论文20篇，其中EI检索7篇。参编教材有《地下建筑结构》（冶金工业出版社，待出版）；《现代安全管理》（国防工业出版社）。





翟越，1975年生，结构工程博士学位。现为长安大学安全工程系系主任，副教授，硕士研究生导师，国家一级注册建造师，注册安全工程师。在靠前外公开发表学术论文30余篇，其中SCI检索1篇，EI检索10篇。已出版《建筑施工安全》教材1部，副主编，2012年，国防工业出版社。作为主编正在编写《建筑施工安全技术与管理》，中国矿业大学出版社。

第1篇 建筑结构设计原理基础
1 建筑结构组成与类型
1.1 建筑结构的组成
1.2 建筑结构的分类
1.2.1建筑结构按所用材料分类
1.2.2 建筑结构按结构形式分类
1.2.3 建筑结构按施工方式分类
复习思考题
2 建筑结构设计方法
2.1 建筑结构设计理论的发展
2.2 作用、作用效应和抗力
2.2.1 作用
2.2.2 作用效应
2.2.3 结构抗力
2.3 荷载和材料强度取值
2.3.1 荷载代表值
2.3.2 材料强度标准值
2.4 建筑结构的功能要求和极限状态
2.4.1 结构的安全等级及设计使用年限
2.4.2 建筑结构的功能要求
2.4.3 建筑结构的极限状态
2.5 按近似概率理论的极限状态设计方法
2.5.1 极限状态方程
2.5.2 结构的可靠度
2.6 极限状态实用设计表达式
2.6.1 分项系数
2.6.2 承载能力极限状态设计表达式
2.6.3 正常使用极限状态设计表达式
2.7 建筑结构设计的一般过程
2.7.1 建筑设计的阶段及内容
2.7.2 建筑结构设计的一般过程
复习思考题
3 建筑结构主要材料的力学性能
3.1 钢筋
3.1.1钢筋的种类
3.1.2钢筋的力学性能
3.2混凝土
3.2.1混凝土的强度
3.2.2混凝土的变形性能
3.3 钢筋与混凝土间的粘结
复习思考题
第2篇 钢筋混凝土结构设计
4 钢筋混凝土受弯构件设计
4.1 受弯构件的一般构造规定
4．1．1板的构造规定
4．1．2梁的构造规定
4．1．3 混凝土强度等级及混凝土保护层厚度
4.2 受弯构件正截面的受弯性能
4．2．1 适筋梁正截面受弯承载力实验
4.2.2 正截面受弯的三种破坏形态
4.3 受弯构件正截面承载力计算
4．3．1 受弯构件正截面承载力计算原理
4.3.2正截面受弯承载力的设计计算
4.4 受弯构件斜截面的受力性能
4.4.1受弯构件斜截面的受力特点
4.4.2 无腹筋梁的破坏形态
4.4.3 配箍筋梁的斜截面破坏形态
4.5受弯构件受剪承载力计算
4.5.1 无腹筋梁的受剪承载力
4.5.2 有腹筋梁的斜截面受剪承载力
4.6 斜截面受剪承载力的设计及构造措施
4.6.1 计算公式的适用范围
4.6.2 计算截面
4.6.3 设计计算步骤
4.7保证斜截面受弯承载力的构造措施
4．7．1 正截面受弯承载力图(材料图)的概念
4.7.2 纵向受力钢筋的截断位置
4.7.3 纵向钢筋在支座处的锚固
4.7.4弯起钢筋的锚固
4.7.5 钢筋的连接
4.7.6箍筋的构造要求
4.7.7 梁腹部的构造钢筋
4.8 梁板结构设计
4.8.1 概述
4．8．2 单向板肋梁楼盖
复习思考题
5 钢筋混凝土受压构件设计
5. 1受压构件的一般构造规定
5.2 轴心受压构件正截面承载力计算
5.2.1 普通箍筋柱
5.2.2 螺旋式(或焊接环式)箍筋柱
5.3 偏心受压构件正截面承载力计算
5.3.1 受力特点和破坏特征
5.3.2 偏心受压构件的二阶效应
5.3.3 矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算
5.3.4 矩形截面非对称配筋偏心受压构件正截面承载力计算
5.3.5 矩形截面对称配筋偏心受压构件正截面受压承载力计算
5.3.6 I形截面偏心受压构件正截面承载力计算
5.3.7 双向偏心受压构件正截面承载力计算
5.4 偏心受压构件的斜截面承载力计算
5.4.1 截面尺寸验算
5.4.2 承载力计算公式
5.5 墙受压承载力计算
复习思考题
6 钢筋混凝土构件的变形、裂缝和混凝土结构的耐久性
6.1钢筋混凝土的挠度验算
6.1.1 短期刚度
6.1.2 长期荷载作用下的截面刚度
6.1.3 变形验算
6.1.4 提高受弯构件刚度的措施
6.2 钢筋混凝土构件裂缝宽度验算
6.2.1 裂缝的发展规律
6.2.2 平均裂缝宽度计算
6.2.3 最大裂缝宽度验算及控制措施
6.3混凝土结构的耐久性
6.3.1 耐久性主要影响因素
6.3.3 耐久性设计
复习思考题
7  预应力混凝土构件
7.1  预应力混凝土概述
7.1.1 预应力混凝土的概念
7.1.2 预应力的施加方法
7.1.3 预应力混凝土的特点
7.1.4 预应力混凝土的分类
7.1.5 锚具和夹具
7.2  张拉控制应力和预应力损失
7.3  预应力混凝土轴心受拉构件设计
7.3.1 轴心受拉构件各阶段应力分析
7.3.2 轴心受拉构件设计计算
复习思考题
8 混凝土框架结构
8.1框架结构的组成与布置
8.1.1框架结构体系
8.1.2 框架结构的布置
8.2 结构荷载计算
8.2.1竖向荷载
8.2.2风荷载
8.2.3地震作用
8.3 竖向荷载作用下的内力近似计算方法
8.3.1框架结构计算简图
8.3.2竖向荷载作用下的内力近似计算
8.4水平荷载作用下的内力近似计算
8.5荷载最不利组合及构造要求
复习思考题
9 框架抗震设计
9.1 抗震设计思想
9.1.1抗震设防目标
9.1.2建筑结构抗震设计方法
9.1.3抗震设计基本要求
9.2建筑结构抗震验算
9.2.1结构抗震承载力验算
9.2.2结构抗震变形验算
9.3 框架结构抗震设计与构造
9.3.1结构选型
9.3.2结构布置
9.3.3材料
9.3.4抗震等级
9.3.5框架结构梁柱截面设计
复习思考题
第3篇 钢结构
10 钢结构的连接
10.1  钢结构连接方法
10.2 焊接连接
10.2.1  焊接连接的特性
10.2.2  对接焊缝的构造和计算
10.2.3  角焊缝的构造和计算
10.3螺栓连接
10.3.1普通螺栓连接的构造和计算
10.3.2高强度螺栓连接的构造和计算
复习思考题
11 钢构件设计
11.1轴心受力构件
11.1.1  轴心受力构件的截面形式
11.1.2  轴心受力构件的强度和刚度
11.1.3  实腹式轴心受压构件的整体稳定
11.1.4  实腹式轴心受压构件的局部稳定
11.2受弯构件
11.2.1  梁的类型
11.2.2  梁的强度和刚度
11.2.3 梁的整体稳定
11.2.4 梁的局部稳定
11.3拉弯和压弯构件
11.3.1  拉弯和压弯构件的特点
11.3.2  拉弯和压弯构件的强度和刚度
11.3.3  实腹式压弯构件的稳定
复习思考题
12 钢结构的制作、安装、防腐与防火
12.1  钢结构的制作、运输及安装
12.1.1 钢结构的制作工艺流程
12.1.2 钢结构的运输与安装
12.2  钢结构的大气腐蚀与防腐
12.2.1钢结构的大气腐蚀
12.2.2钢结构的防腐
12.3 钢结构的防火
12.3.1截流法
12.3.2疏导法
复习思考题
附表
参考文献

本书根据我国现行规范《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）和《钢结构设计规范》（GB50017-2003）及其局部修订的内容进行编写。本书将高等学校安全工程专业学生所需掌握的建筑结构设计知识进行整合，略去反复的定量计算和繁琐的推导，侧重于定性分析和强调结构设计的可靠性，力求使学生全面了解建筑结构设计的基本原理，掌握建筑结构设计的基本知识。
本书以房屋建筑中的钢筋混凝土结构为主要内容，系统地介绍了建筑结构的分类、设计方法、混凝土结构的基本原理、混凝土结构设计和钢结构主要构件设计等知识，内容信息量大，简明实用。本书叙述时注重循序渐进、深入浅出，并列举了大量例题，便于教学和自学；每章后附有复习思考题，便于学生掌握所学知识。
本书的内容按照60学时编写。在讲授过程中，任课教师可以根据自己学校的实际情况及专业的需要进行取舍。
本书由长安大学李凯玲、翟越担任主编，陈文玲、王景峰担任副主编。具体编写分工为：王海英编写第1章和第3章，李艳编写第2章，陈文玲编写第4章和第7章，刘洪佳编写第5章和第6章，李凯玲编写第8章和第9章，翟越编写第10章和第12章，王景峰编写第11章。全书由李凯玲统稿。
在编写过程中，参考了大量的文献资料，对这些文献资料的作者表示由衷的谢意。由于编者水平所限，书中存有不当或错误之处，敬请读者批评指正。

编者
2015年9月